Un nuevo polímero que cambia de forma puede apuntar y matar Helicobacter pylori bacterias en el estómago sin matar bacterias útiles en el intestino. Este tratamiento podría mejorar la salud digestiva de miles de millones de personas en todo el mundo que contraen H. pylori infecciones.
El agente antimicrobiano se transforma en un perforador bacteriano en el ambiente ácido del estómago y vuelve a una estructura inactiva amorfa cuando alcanza el ambiente de pH más alto del intestino delgado.
Investigadores de la Universidad de Illinois y colaboradores en China y en la Universidad de Vanderbilt publicaron sus hallazgos en Actas de la Academia Nacional de Ciencias . Los líderes del estudio fueron los profesores de Illinois Jianjun Cheng, profesor Hans Thurnauer de Ciencia e Ingeniería de Materiales, y Lin-Feng Chen, profesor de bioquímica.
H. pylori infecta el revestimiento del estómago y es una de las principales causas de úlceras de estómago, gastritis y cáncer de estómago.
"El cincuenta por ciento de la población mundial tendrá H. pylori infecciones en su vida ", dijo Cheng." Es un mercado enorme que necesita soluciones mejoradas, especialmente en los países en desarrollo. Nuestro polipéptido de conformación conmutable es la única terapia reportada hasta ahora que puede matar esta bacteria en un rango de pH específico ".
El tratamiento estándar para H. pylori las infecciones requieren un cóctel de varios antibióticos y un agente para reducir la acidez en el estómago para que los antibióticos puedan funcionar. Esto tiene el desafortunado efecto secundario de matar del 65 al 80 por ciento de otras bacterias en el tracto digestivo, dijo Cheng:bacterias cruciales para mantener la salud digestiva, la absorción de nutrientes y el sistema inmunológico.
El grupo de Cheng desarrolló previamente cadenas de proteínas cortas que se retuercen en una espiral helicoidal, lo que les da una estructura rígida en forma de varilla que puede perforar las membranas bacterianas, un método de matar al cual las bacterias tienen poca capacidad para desarrollar resistencia. Con unos pocosalteraciones en las cadenas laterales que se ramifican desde la columna vertebral del polímero, los investigadores pudieron crear una versión que cambia de forma del agente perforador.
Cuando se encuentran en el rango de pH en la mayoría de los tejidos corporales, las proteínas no tienen forma y están flácidas, no pueden atravesar las membranas celulares. Pero a pH ácido, el estómago se acurruca en las estructuras de varillas en espiral, lo que permite la muerte selectiva H. pylori .
"Esta es una solución muy simple para esta enfermedad", dijo Cheng. "Estos materiales se vuelven terapéuticamente efectivos en el estómago, pero una vez que se mueven al intestino delgado, donde hay muchas bacterias buenas, el pH esneutros o ligeramente básicos y los materiales pierden rápidamente sus estructuras rígidas. Luego son excretados del cuerpo. "
Los investigadores probaron el fármaco en ratones con H. pylori infecciones de varias líneas celulares diferentes y se encontró que el fármaco era eficaz contra H. pylori mientras se mantienen poblaciones de bacterias intestinales saludables. Dado que el estómago del ratón tiene un pH ligeramente más alto que el estómago humano, los investigadores creen que será aún más eficaz en la mayor acidez del estómago humano, dijo Chen.
Los investigadores están realizando pruebas en modelos animales grandes como el siguiente paso hacia los estudios en humanos. Han obtenido una patente y también están trabajando para comercializar el agente.
"El tratamiento tradicional implica diseños y combinaciones de fármacos complicados. Este fármaco es muy fácil de fabricar y escalar. Es solo un polímero, una cadena polipeptídica con componentes básicos de aminoácidos, y es biodegradable", dijo Cheng.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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