В кишечнике человека обитают тысячи видов бактерий, и определенные из них способны лечить различные заболевания желудочно-кишечного тракта. А некоторые виды могут помочь в борьбе с раком толстой кишки, другие – в лечении или профилактике инфекций, таких как C. difficileкак. Одним из препятствий на пути развития этих “живых биотерапевтических препаратов” является то, что многие виды бактерий, которые могут быть полезны, испытывают недостаток кислорода, что затрудняет их производство, хранение и доставку.
Теперь инженеры-химики из Массачусетского технологического института показали, что они могут защитить эти бактерии покрытием, которое поможет им выжить в процессе производства.
В исследовании, опубликованном в Journal of the American Chemical Society, ученые показали, что они могут использовать покрытие для штамма кишечной палочки, а также других видов, которые могут помочь переварить растительный крахмал. По их словам, покрытие может быть применено и ко многим другим видам.
Известно, что большинство микробов, живущих в кишечнике человека, являются анаэробными и имеют разную степень чувствительности к кислороду. Некоторые из них могут переносить небольшое количество кислорода, в то время как для других кислород смертельно опасен. Это затрудняет тестирование их потенциала в качестве методов лечения заболеваний человека, поскольку бактерии необходимо высушить и превратить в капсулы, чтобы их можно было использовать в терапевтических целях.
В новом исследовании Фёрст и ее коллеги решили попытаться защитить анаэробные бактерии, покрыв их материалом, состоящим из ионов металлов и органических соединений, называемых полифенолами.
Когда полифенолы и ионы металлов помещаются в раствор, они образуют двухмерную сетку. Для этого исследования ученые использовали железо, которое безопасно для человека, и три полифенола, которые классифицируются как GRAS (в целом считаются безопасными) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами: галловая кислота, дубильная кислота и эпигаллокатехин (EGCG) – все они содержатся в чае и других растительных продуктах.
Если в раствор добавить бактерии, то материал самособирается в покрытие на отдельных бактериальных клетках. Это покрытие защищает бактерии во время сублимационной сушки и в процессе производства.
Исследователи показали, что клетки с покрытием были здоровыми и могли выполнять нормальную клеточную деятельность, хотя их рост был временно подавлен. При воздействии кислой среды, такой как среда желудка, покрытие разрушается и высвобождает бактерии.
