Le infezioni batteriche che colpiscono l'intestino possono causare condizioni che vanno da fastidiose a mortali. Mentre è facile dare la colpa ai batteri, in realtà sono le tossine prodotte dai batteri che innescano l'infiammazione, diarrea, febbre e crampi. Le strategie di trattamento in genere includono antibiotici indiscriminati che macellano i batteri intestinali che promuovono la salute insieme ai microbi che causano malattie. I ricercatori ora segnalano lo sviluppo di uno spazzino di microgel che prende di mira le tossine invece dei batteri.

I ricercatori presenteranno oggi il loro lavoro al 255esimo National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).

"Vogliamo sviluppare una nuova terapia basata sull'eliminazione delle tossine piuttosto che sull'uccisione dei batteri buoni e cattivi, "dice Alexander Kuehne, dottorato di ricerca "In questo modo l'infiammazione può essere ridotta sostenendo la naturale flora intestinale e tenendo a bada i batteri cattivi".

Circa tre decenni fa, Kuehne dice, gli scienziati hanno sviluppato una particella che utilizzava la carica elettronica per legare le tossine nell'intestino. È arrivato alla fase di test clinici, lui dice, ma aveva troppi obiettivi non specifici per ulteriori sviluppi. Questa idea è stata la base, anche se, per il progetto attuale del team di Kuehne. "I nostri collaboratori dell'ospedale visitano quotidianamente pazienti con gravi infezioni batteriche, "dice Kuehne, che ha sede presso il Leibniz Institute for Interactive Materials (Germania). "Volevamo rivisitare l'approccio dello scavenging delle tossine e sviluppare un'alternativa al trattamento antibiotico".

I ricercatori hanno iniziato a studiare le particelle di microgel come un modo per catturare e rimuovere le tossine dall'intestino. I microgel sono costituiti da una matrice di polietilenglicole prodotta con tecnologia microfluidica. Questo metodo offre l'opportunità di incorporare molecole che legano le tossine direttamente nella matrice del microgel.

Come caso di prova, i ricercatori hanno compiuto passi verso lo sviluppo di un microgel che prende di mira le tossine da C. difficile , una specie di batteri che è difficile da sradicare e può essere mortale. C. difficile può causare crampi, febbre e, più spesso, diarrea acquosa, che può portare a una grave disidratazione.

C. difficile produce diverse tossine che includono la proteina lectina, offrendo un bersaglio per il legame del microgel. Le lectine comprendono una regione che si lega ai glicani, zuccheri che decorano la superficie delle membrane cellulari. Il team di Kuehne ha incorporato un motivo glicano nei microgel, e testato se la lectina si sarebbe attaccata agli zuccheri legati al microgel. "Abbiamo visto che le molecole di lectina sono ben assorbite dai microgel, " Kuehne dice. "Ora abbiamo il test se possiamo legare le vere tossine."

Nelle ricerche future, Il team di Kuehne prevede di incorporare molecole nei microgel che sono note per degradare e inattivare le tossine.