O microbioma de uma pessoa não é saudável e não possui essas bactérias produtoras de butirato, fragmentos de alimentos parcialmente digeridos podem vazar do intestino e produzir uma reação imune que resulta em uma resposta alérgica.
Resumo: Pesquisadores desenvolveram micelas poliméricas de butirato, um composto bacteriano feito por um microbioma saudável, que é eficaz contra alergias a amendoim em camundongos.
Fonte: American Chemical Society
Embora muitas pessoas com alergias alimentares experimentem sintomas leves quando expostas a alimentos desencadeantes, algumas enfrentam consequências potencialmente fatais. Um composto bacteriano chamado butirato que é feito por microbiomas saudáveis mostrou-se promissor contra reações alérgicas em testes de laboratório, mas é desagradável tomar oralmente.
Hoje, os cientistas descrevem uma maneira mais palatável de entregar este composto e relatam que suas "micelas poliméricas" são eficazes contra alergias a amendoim em camundongos. O tratamento poderia um dia neutralizar muitos tipos de alergias alimentares e doenças inflamatórias.
Os pesquisadores apresentarão seus resultados na reunião de outono da American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2022 é uma reunião híbrida que está sendo realizada virtualmente e presencialmente de 21 a 25 de agosto, com acesso sob demanda disponível de 26 de agosto a 9 de setembro. O encontro conta com quase 11.000 apresentações sobre uma ampla gama de temas científicos.
Algumas das bactérias do microbioma intestinal produzem metabólitos, como o butirato, que promovem o crescimento de bactérias benéficas e mantêm o revestimento do intestino. Se o microbioma de uma pessoa não é saudável e não possui essas bactérias produtoras de butirato, fragmentos de alimentos parcialmente digeridos podem vazar do intestino e produzir uma reação imune que resulta em uma resposta alérgica.
Uma maneira de tratar aqueles com alergias seria fornecer os insetos desaparecidos a eles oralmente ou com um transplante fecal, mas isso não funcionou bem na clínica, de acordo com Jeffrey Hubbell, Ph.D., um dos principais pesquisadores (IES) do projeto.
"Então pensamos, por que não entregamos os metabólitos - como butiratos - que um microbioma saudável produz?"
"Mas o butirato tem um cheiro muito ruim, como cocô de cachorro e manteiga rançosa, e também tem um gosto ruim, então as pessoas não gostariam de engoli-lo", diz Shijie Cao, Ph.D., que está apresentando os resultados na reunião para a equipe, que é na Universidade de Chicago. E mesmo que as pessoas pudessem sufocá-lo, o butirato seria digerido antes de chegar ao seu destino no intestino inferior.
Para superar esses desafios, os pesquisadores, incluindo a co-PI Cathryn Nagler, Ph.D., e Ruyi Wang, Ph.D., criaram um novo sistema de entrega. Eles polimerizaram metacrilamida de butanoyloxitil — que tem um grupo de butirato como cadeia lateral — com ácido metacrílico ou methacrilamida hidroxipropílico.
Os polímeros resultantes se auto-montaram em agregados, ou micelas poliméricas, que enfiavam as correntes laterais de butira em seu núcleo, camuflando assim o mau cheiro e o gosto do composto.
Os pesquisadores administraram essas micelas aos sistemas digestivos de camundongos que não tinham bactérias intestinais saudáveis ou um revestimento intestinal funcionando corretamente. Depois que os sucos digestivos liberaram o butira no intestino inferior, os polímeros inertes foram eliminados nas fezes.
O tratamento restaurou a barreira protetora e o microbioma do intestino, em parte pelo aumento da produção de peptídeos que matam bactérias prejudiciais, o que deu espaço para bactérias produtoras de butirato.
Mais importante, a dosagem de camundongos alérgicos com as micelas impediu uma resposta anafilática com risco de vida quando foram expostos a amendoim.
"Esse tipo de terapia não é específica de antígeno", observa Cao. "Então, teoricamente, pode ser amplamente aplicado a qualquer alergia alimentar através da modulação da saúde intestinal."
Em seguida, são ensaios em animais maiores, seguidos de ensaios clínicos. Se esses testes forem bem-sucedidos e a Food and Drug Administration dos EUA aprovar o tratamento oral, as micelas poderão ser comercializadas em pequenos pacotes; os consumidores rasgavam um pacote e agitavam o conteúdo em um copo de água ou suco. Em outros trabalhos com as micelas, a equipe está analisando dados sobre o tratamento de doenças inflamatórias intestinais com a terapia oral.
A equipe também está investigando a administração por injeção. Os pesquisadores mostraram que esse método permite que as micelas e sua carga de butirato se acumulem em linfonodos, que fazem parte do sistema imunológico.
Eles descobriram que essa abordagem é eficaz no tratamento de alergias a amendoim em camundongos, mas também pode ser usada para suprimir a ativação imunológica localmente — em vez de em todo o corpo. Por exemplo, injeções podem ser úteis em pacientes que fizeram um transplante de órgãos ou que têm uma condição autoimune e inflamatória localizada, como artrite reumatoide.
Financiamento: Os pesquisadores reconhecem o apoio e o financiamento de sua empresa inicial, a ClostraBio, e da Universidade de Chicago.
Author: Katie Cottingham
Source: American Chemical Society
Contact: Katie Cottingham – American Chemical Society
Original Research: The findings will be presented at ACS Fall 2022