Små geler opsuger intestinale toksiner

Bakterielle infektioner, der er målrettet mod tarmen, kan forårsage tilstande, der spænder fra ubehageligt til dødeligt. Selvom det er let at bebrejde bakterierne, det er faktisk de toksiner, bakterierne producerer, der udløser betændelse, diarré, feber og kramper. Behandlingsstrategier omfatter typisk vilkårlige antibiotika, der slagter sundhedsfremmende tarmbakterier sammen med sygdomsfremkaldende mikrober. Forskere rapporterer nu udviklingen af ​​en mikrogel -scavenger, der er målrettet mod toksiner i stedet for bakterier.

Forskerne vil præsentere deres arbejde i dag på det 255. nationale møde og udstilling af American Chemical Society (ACS).

"Vi ønsker at udvikle en ny terapi, der er baseret på at fjerne toksinerne frem for at dræbe både de gode og dårlige bakterier, "siger Alexander Kuehne, Ph.d. "På denne måde kan betændelse reduceres, samtidig med at den understøtter den naturlige tarmflora og holder de dårlige bakterier i skak."

For cirka tre årtier siden, Kuehne siger, forskere udviklede en partikel, der brugte elektronisk ladning til at binde toksiner i tarmen. Det nåede det kliniske teststadium, han siger, men havde for mange uspecifikke mål for videreudvikling. Denne idé var grundlaget, selvom, til Kuehnes teams nuværende projekt. "Vores samarbejdspartnere på hospitalet ser patienter med alvorlige bakterielle infektioner dagligt, "siger Kuehne, der er baseret på Leibniz Institute for Interactive Materials (Tyskland). "Vi ville revurdere tilgangen til fjernelse af toksiner og udvikle et alternativ til antibiotikabehandling."

Forskerne begyndte at undersøge mikrogelpartikler som en måde at fange og fjerne toksiner fra tarmen på. Mikrogelerne består af en polyethylenglycolmatrix fremstillet med mikrofluid teknologi. Denne metode giver mulighed for at inkorporere toksinbindende molekyler direkte i mikrogelmatrixen.

Som en test sag, forskerne tog skridt i retning af at udvikle en mikrogel, der er målrettet mod toksiner fra C. difficile , en bakterieart, der er vanskelig at udrydde og kan være dødelig. C. difficile kan forårsage kramper, feber og, oftest, vandig diarré, hvilket kan føre til alvorlig dehydrering.

C. difficile producerer flere toksiner, der omfatter proteinet lectin, tilbyder et mål for mikrogelbinding. Lectiner omfatter en region, der binder sig til glycaner, sukker, der dekorerer overfladen af ​​cellemembraner. Kuehnes team inkorporerede et glycanmotiv i mikrogelerne, og testede, om lectin ville klæbe til de mikrogelbundne sukkerarter. "Vi så, at lektinmolekylerne er pænt optaget af mikrogelerne, "Nu siger Kuehne." Nu har vi testet, om vi kan binde de rigtige toksiner. "

I fremtidig forskning, Kuehnes team planlægger at inkorporere molekyler i de mikrogeler, der vides at nedbryde og inaktivere toksinerne.