Чилійське товариство ожиріння

СИНТЕТИЧНЕ ПОКРИТТЯ ДЛЯ ШЛУНКОВО-кишкового тракту могло б запропонувати нову стратегію лікування цукрового діабету чи ожиріння

синтетична

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили спосіб нанесення тимчасового синтетичного покриття на слизову оболонку тонкої кишки, яке може бути пристосоване для доставки ліків, сприяння травленню або запобігання всмоктуванню таких поживних речовин, як глюкоза, яка може запропонувати нову стратегію лікування діабету або ожиріння.

В ході дослідження на свинях вчені показали, що вони можуть використовувати цей підхід для спрощення введення ліків, які зазвичай доводиться приймати кілька разів на день. Вони також модифікували покриття, щоб доставити фермент лактазу, який допомагає людям перетравлювати лактозу з молочного цукру та блокувати всмоктування глюкози. Про висновки "Шлунково-кишкові синтетичні епітеліальні прокладки" повідомляється в Science Translational Medicine.

"Ці три програми досить різні, але вони дають уявлення про різноманітність речей, які можна зробити за допомогою цього підходу", - говорить Джованні Траверсо, асистент кафедри машинобудування в Массачусетському технологічному інституті, гастроентеролог у Бригамі та Жіночій лікарні та старший автор дослідження. Покриття складається з полімеру, виготовленого з молекул дофаміну, який можна споживати у вигляді рідини. Як тільки розчин досягає тонкої кишки, молекули збираються в полімер в реакції, що каталізується ферментом, що знаходиться в тонкому кишечнику.

Команда MIT розпочала роботу над цим проектом з метою спробувати розробити рідкі лікарські суміші, які могли б запропонувати легшу для ковтання альтернативу капсулам, особливо для дітей. Його ідея полягала в тому, щоб створити полімерне покриття для слизової оболонки кишечника, яке утворюватиметься після прийому всередину у вигляді розчину мономерів (будівельних блоків полімерів).

"Діти часто не можуть приймати тверді лікарські форми, такі як капсули та таблетки", - додав Траверсо. "Ми почали думати, чи зможемо ми розробити рідкі формули, які могли б сформувати синтетичну епітеліальну оболонку, яка потім могла б використовуватися для доставки ліків, полегшуючи пацієнту отримання препарату".

Вони були натхнені природою і почали експериментувати з полімером, який називається полідопамін (PDA), який є компонентом клейкої речовини, що виділяється мідіями, щоб допомогти їм чіплятися за гірські породи. PDA складається з мономерів дофаміну, тієї самої хімічної речовини, яка діє як нейромедіатор у мозку. Дослідники виявили, що фермент, який називається каталаза, може допомогти зібрати молекули дофаміну в полімері PDA. Каталаза міститься у всьому травному тракті, особливо високий рівень у верхній частині тонкої кишки.

Дослідники показали, що якщо вони дають дофамін у рідкому розчині, разом з невеликою кількістю перекису водню (на рівнях, визнаних безпечними), каталаза в тонкому кишечнику розщеплює перекис водню на воду та кисень. Цей кисень допомагає молекулам дофаміну зв’язуватися, утворюючи PDA-полімер. За кілька хвилин утворюється тонка плівка PDA, яка покриває слизову оболонку тонкої кишки.

"Ці полімери мають властивості мукоадгезії, а це означає, що після полімеризації полімер може дуже міцно прилипати до стінок кишечника", - сказав доктор наук, доктор Junwei Li, провідний автор дослідження. "Таким чином, ми можемо генерувати синтетичні покриття епітеліального типу на вихідній кишковій поверхні".

Після того, як дослідники розробили покриття, вони почали експериментувати із способами його модифікації для різних застосувань. Вони показали, що можуть зв'язувати з плівкою фермент, який називається бета-галактозидаза (лактаза), і що ця плівка може допомогти перетравленню лактози. У свиней це покриття покращило ефективність перетравлення лактози приблизно в 20 разів.

В іншу заявку дослідники включили препарат під назвою празиквантел, який використовується для лікування шистосомозу, тропічного захворювання, викликаного паразитичними глистами. Як правило, цей препарат слід давати три рази на день, але з цим складом його можна давати лише один раз на день і поступово випускати протягом дня. Цей підхід також може бути корисним для антибіотиків, які потрібно давати більше одного разу на день, стверджують дослідники.

Нарешті, дослідники показали, що вони можуть вбудовувати полімер у крихітні зшивачі, які роблять покриття непроникним для глюкози (та потенційно інших молекул). Це може допомогти в лікуванні діабету, ожиріння або інших метаболічних розладів, вважають дослідники.

У цьому дослідженні дослідники показали, що слизова оболонка тримається близько 24 годин, після чого вона скидається разом із клітинами, що складають кишкову оболонку, яка постійно замінюється. Для своїх досліджень на свинях дослідники доставляли розчин ендоскопічно, але вони планують розробити питну форму для використання людиною. Дослідники розробляють також інші альтернативні склади, включаючи капсули та таблетки.

Дослідники провели деякі попередні дослідження безпеки на щурах і виявили, що розчин дофаміну не має шкідливого впливу. Їхні дослідження також припустили, що більшість або всі молекули дофаміну стають частиною синтетичного покриття і не потрапляють до тканин або крові, але група планує провести додаткові дослідження безпеки, щоб вивчити можливі наслідки, які може мати дофамін.

Крім того, дослідники дослідили здатність кишечника поглинати поживні речовини через 24 години і не показали різниці між тваринами, які отримали синтетичну шлунково-кишкову епітеліальну оболонку (GSEL), і тваринами, які не отримували GSEL. Крім того, команда виявила, що покриття може добре прилипати до шлунково-кишкової тканини людини.

Джерело: https://bariatricnews.net

Довідково: Li J, Wang T, Kirtane AR та ін. Шлунково-кишкові синтетичні прокладки епітелію. Наука поступальної медицини 26 серпня 2020: Вип. 12, випуск 558, eabc0441.

Новини ожиріння

Книга "Молочні продукти: харчування та здоров'я"

15 грудня, разом із заслуженою вшануванням доктора Фернандо Монкеберга за його важливий внесок у розвиток харчових досліджень у нашій країні, стартувала книга "Молочні продукти: харчування та здоров'я", публікація, яка виходить у рамках "Gracias a la Leche" від корпорації Consorcio Lechero у […]

Тема місяця

Мікробіота кишечника та ожиріння

Ожиріння, яке визначається як надлишок жиру в жировій тканині, що несе загрозу здоров’ю, є захворюванням, поширеність якого швидко зростає як у промислово розвинутих країнах, так і в країнах, що розвиваються. Хоча переїдання, засноване на гіперенергійній їжі, багатій жирами та цукром, разом із фізичною неактивністю, є […]