Forskare vid University of Michigan College of Pharmacy har utvecklat en nanopartikel som förändrar tarmmikrobiomet och lindrar symtom på inflammatorisk tarmsjukdom hos möss mer effektivt än vanliga FDA-godkända läkemedel.

Tarmmikrobiomen –– kroppens miljö av friska och ohälsosamma bakterier –– är nästa gräns för läkemedelsutveckling, och en obalanserad tarmmikrobiom har varit inblandad i många mänskliga sjukdomar, inklusive IBD, sa James Moon, John G. Searle docent i farmaci. Måne, som också har en tid inom biomedicinsk teknik, är huvudutredaren på en studie som visas 19 augusti Naturmaterial .

IBD är en paraplyterm för kroniska försvagande och ibland dödliga sjukdomar som ulcerös kolit och Crohns, som kännetecknas av inflammation i matsmältningskanalen och kan innefatta diarré, kramper, en oförmåga att smälta mat, trötthet och viktminskning.

"Obalansen mellan goda och dåliga mikrober i vår tarm är inblandad i IBD, fetma, diabetes, Alzheimers, autism och andra tillstånd, "Månen sa." Att kunna modulera tarmmikrobiomet så att vi har en högre frekvens av bra bakterier skulle öppna många dörrar till utveckling av nya läkemedel.

"Vi var riktigt glada eftersom det här är ett av de första exemplen på att använda säkra läkemedelsliknande ämnen för att öka det goda mikrobiomet. Vissa människor gör fekaltransplantationer, vilket inte är ett bra alternativ för läkemedelsutveckling. Dessa nanopartiklar är säkra och enkla att tillverka. "

Nanopartiklarna består av två naturligt förekommande antiinflammatoriska föreningar:hyaluronsyra, ett naturligt smörjmedel som finns i leder och även används i ansiktskrämer och dermal fyllmedel, bunden till bilirubin, som produceras i levern. HA-bilirubinpartikeln binder mycket mer effektivt till inflammerade tjocktarmsvävnader, öka de goda mikroberna i tjocktarmsvävnaderna och låta det skadade cellfodret i tjocktarmen läka.

Forskare testade nanopartikeln hos möss genom att ge dem vatten som innehåller en kemikalie som orsakar akut kolit, och sedan administrera en sju dagars oral behandling av nanomedicinen.

"Efter behandlingar med nanopartikeln, mössen behöll sin kroppsvikt, men de som behandlats med traditionella FDA-godkända läkemedel för behandling av kolit tappade 15% av sin kroppsvikt, "sa studiehuvudförfattaren Yonghyun Lee, en forskare vid College of Pharmacy. "Vi såg partiklarna binda till de skadade tjocktarmen och skydda dem mot att dö, och slemskiktet som skyddar vävnader från dåliga mikrober förbättrades. "

"I IBD, en nedsatt tarmbarriär tillåter bakterier att tränga in i tarmväggen och orsaka inflammation i immunceller, med begränsade behandlingar tillgängliga för att förhindra denna kaskad, "sa medförfattaren Nobuhiko Kamada, U-M biträdande professor i internmedicin. "Denna nanomedicin kan verka på alla dessa inflammatoriska steg, så det är möjligt att det kan vara effektivt för varje stadium av inflammatorisk tarmsjukdom. "

Forskare är inte säkra på hur nanopartikeln ökar de goda mikroberna, men de har visat i laboratoriet att det tar bort naturligt förekommande kemikalier som kallas reaktiva syrearter, som kan skada och döda celler.