La mayoría de las veces, creemos que las biopelículas son malas noticias. Y cuando los microbios patógenos forman biopelículas, lo son. Las biopelículas creadas por microbios patógenos crean fortalezas que los hacen resistentes al ataque del sistema inmunitario y a los tratamientos antimicrobianos actuales. Estas fortalezasdificultar la erradicación de infecciones.
¿Pero qué pasaría si pudieras usar biofilms para siempre? Eso es lo que investigan Gail Besner, MD, Steve Goodman, PhD, Michael Bailey, PhD, Lauren Bakaletz, PhD y sus equipos en el Nationwide Children's Hospital.
Se han desarrollado Lactobacillus reuteri formulaciones de biofilm que protegen contra la enterocolitis necrotizante experimental NEC, descrita por primera vez en Revista de cirugía pediátrica en 2016. Una nueva iteración de la tecnología puede ayudar a reducir aún más la incidencia de NEC.
"NEC es un problema devastador para los bebés prematuros. A pesar de décadas de investigación, el 10 por ciento de los bebés nacidos con menos de 1500 g desarrollará NEC, y no hemos progresado significativamente en la prevención o el tratamiento a lo largo de los años; la mortalidad sigue siendotan alto como 30 por ciento para estos bebés ", dice el Dr. Besner, jefe de Cirugía Pediátrica de Nationwide Children's.
La colonización bacteriana del intestino del bebé es crítica para el desarrollo saludable. Aunque existe variabilidad entre los individuos, los bebés prematuros tienden a tener una diversidad y estabilidad microbioma reducida y un mayor número de gammaproteobacterias patógenas, según la publicación.
"Usar probióticos para tratar el NEC no es una idea nueva, pero administrar probióticos de vida libre ha tenido resultados variables en ensayos clínicos", explica el Dr. Besner, también profesor de Cirugía y Pediatría en la Universidad Estatal de Ohio. "Nuestra ideafue desarrollar un mecanismo de entrega seguro y efectivo para apoyar un tratamiento de una dosis para prevenir la ECN. En nuestros modelos animales de la enfermedad, esto es lo que parece haber logrado ".
Para crear la biopelícula, cultivos de L. reuteri se introducen en microesferas de dextranómero porosas, biocompatibles y biodegradables de 50 µm de diámetro. Durante una breve incubación, las bacterias se adhieren a las microesferas y forman una biopelícula. En el estado de biopelícula, los probióticos tienen una mayor resistencia a la acidez gástrica y una mayor adherencia ala mucosa gastrointestinal en comparación con las bacterias que flotan libremente.
Ahora, el equipo ha publicado los resultados de su última iteración de la tecnología, probando los efectos de mejorar las microesferas con sacarosa o maltosa como carga difusible. El estudio, publicado en American Journal of Physiology , informa un rendimiento mejorado de la dosis única L. reuteri biopelícula en NEC experimental
Según los autores, además de reducir la incidencia de NEC en animales, la formulación mejorada mejoró la supervivencia animal, redujo la ruptura de la barrera mucosa intestinal y la inflamación intestinal limitada. L. reuteri las microesferas cargadas con maltosa también aumentaron la persistencia de numerosas Lactobacillus especies en el tracto intestinal y cambiaron el microbioma intestinal para que sea más similar al de los bebés amamantados.
"Dada la interrupción del microbioma observada en los recién nacidos prematuros que desarrollan NEC, un tratamiento que preserva el microbioma es muy prometedor como una intervención para prevenir el NEC", dice el Dr. Besner, autor principal de la publicación reciente ".Además, nuestro novedoso sistema de suministro de probióticos limita la expansión de bacterias patógenas como Enterobacter especie, que proporciona evidencia adicional de que atenúa la disbiosis perjudicial inducida por NEC ".
Todos los componentes - el probiótico, la microesfera, la sacarosa / maltosa - utilizados en la intervención propuesta son "Generalmente reconocidos como seguros" GRAS por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos FDA. Los científicos esperan queesto será una ventaja a medida que comiencen a trabajar para desarrollar ensayos clínicos utilizando el L. reuteri preparación de biopelículas.
"El uso de estas microesferas representa un desarrollo emocionante en la administración mejorada de probióticos. A medida que continuamos aprendiendo más sobre el microbioma humano y su relación con la salud y la enfermedad, la administración de probióticos puede desempeñar un papel cada vez más importante en la prevención y el manejo de enfermedades -no solo para la aplicación a NEC ", dice el Dr. Besner.
Los ensayos clínicos previos de probióticos para prevenir la ECN han tenido resultados variables. La Dra. Besner y sus colegas creen que el nuevo sistema de administración que han desarrollado ofrecerá ventajas significativas sobre L. reuteri entregado en su forma de vida libre. Con ese fin, están en conversaciones con la FDA para diseñar un ensayo clínico para probar el sistema de entrega en humanos.
Los doctores Besner, Goodman, Bailey y Bakaletz son los fundadores científicos de una compañía de etapa preclínica, Scioto Biosciences, creada para llevar la terapéutica de microbiomas al mercado.
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Materiales proporcionado por Hospital Nacional de Niños . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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