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El hidrogel bacteriano se adhiere al intestino para tratar la enfermedad inflamatoria intestinal
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Investigadores del Instituto Wyss de Harvard han desarrollado un hidrogel bacteriano vivo que puede adherirse a las lesiones de la pared intestinal para estimular la curación y reducir la inflamación. Compuesto por bacterias genéticamente modificadas que producen nanofibras que se adhieren al moco, el hidrogel resultante podría funcionar como una nueva terapia probiótica para la enfermedad inflamatoria intestinal.
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Aproximadamente 1.6 millones de personas en los Estados Unidos tienen enfermedad intestinal inflamatoria incurable, en la cual la desregulación inmune y los factores microbianos en el intestino contribuyen a las lesiones y a la inflamación en el revestimiento intestinal. En la actualidad, los fármacos antiinflamatorios y los antibióticos se utilizan a menudo para tratar estas afecciones, pero pueden tener efectos secundarios graves. Los antibióticos también pueden alterar aún más el microbioma intestinal, llevando a una variedad de problemas, incluyendo la resistencia a los medicamentos.
Estos investigadores han desarrollado un nuevo tipo de terapia para la enfermedad intestinal inflamatoria, que utiliza hidrogeles bacterianos genéticamente modificados para proteger las lesiones en el intestino y promover la curación. "Con este enfoque de'terapéutica viviente', creamos biomateriales multivalentes que son segregados por bacterias de ingeniería residentes en el lugar y se adhieren a muchas proteínas del moco a la vez, adhiriéndose firmemente a la capa de moco viscosa y moviéndose de otro modo, lo cual es algo difícil de hacer", dijo Neel Joshi, un investigador involucrado en el estudio. "El enfoque'Híbridos terapéuticos asociados a los probióticos' (PATCH, por sus siglas en inglés), como lo denominamos, crea un recubrimiento mucoadhesivo biocompatible que funciona como un BAND-AID® estable y auto-regenerante y proporciona indicaciones biológicas para la cicatrización de la mucosa" Los hidrogeles bacterianos se pueden ingerir por vía oral y viajan a través del intestino antes de adherirse a una lesión. Las bacterias secretan una proteína modificada que se une al moco y forma nanofibras en la superficie de la célula bacteriana. Esto da como resultado una malla impregnada de agua, que es el componente principal del hidrogel. Como el gel es creado por las bacterias dentro de él, es auto-regenerante. Hasta ahora, los investigadores han probado los geles en un modelo de ratón de enfermedad intestinal inflamatoria, con resultados prometedores.
"Cuando indujimos la colitis en los colon de los ratones mediante la administración oral del químico dextrano sulfato de sodio, los animales que habían recibido la cepa de E. coli Nissle generadora de PATCH por administración rectal diaria a partir de tres días antes del tratamiento químico, tuvieron una curación significativamente más rápida y una respuesta inflamatoria más baja, lo que les hizo perder mucho menos peso y recuperarse más rápido en comparación con los animales de control", dijo Pichet Praveschotinunt, otro investigador que participó en el estudio. "Su mucosa epitelial del colon mostró una morfología más normal y un menor número de células inmunes infiltradas."