Las alergias alimentarias se pueden revertir en ratones al atacar el microbioma

Aunque muchas personas con alergias alimentarias experimentan síntomas leves cuando se exponen a los alimentos desencadenantes, algunas enfrentan consecuencias potencialmente fatales. Un compuesto bacteriano llamado butirato que es producido por microbiomas saludables se ha mostrado prometedor contra las reacciones alérgicas en las pruebas de laboratorio, pero es desagradable tomarlo por vía oral. Hoy en día, los científicos describen una forma más apetecible de administrar este compuesto e informan que sus «micelas poliméricas» son eficaces contra las alergias al maní en ratones. El tratamiento podría algún día contrarrestar muchos tipos de alergias alimentarias y enfermedades inflamatorias.

Los investigadores presentarán sus resultados en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS).

Algunas de las bacterias del microbioma intestinal producen metabolitos, como el butirato, que fomentan el crecimiento de bacterias beneficiosas y mantienen el revestimiento del intestino. Si el microbioma de una persona no es saludable y carece de estas bacterias productoras de butirato, los fragmentos de alimentos parcialmente digeridos pueden escaparse del intestino y producir una reacción inmunitaria que resulte en una respuesta alérgica.

Una forma de tratar a las personas con alergias sería proporcionarles los insectos que faltan por vía oral o con un trasplante fecal, pero eso no ha funcionado bien en la clínica, según Jeffrey Hubbell, Ph.D., uno de los investigadores principales del proyecto. (PI). «Así que pensamos, ¿por qué no entregamos los metabolitos, como el butirato, que produce un microbioma saludable?».

«Pero el butirato tiene un olor muy malo, como caca de perro y mantequilla rancia, y también sabe mal, por lo que la gente no querría tragarlo», dice Shijie Cao, Ph.D., quien presenta los resultados en la reunión. para el equipo, que está en la Universidad de Chicago. E incluso si la gente pudiera tragarlo, el butirato sería digerido antes de llegar a su destino en el intestino inferior.

Para superar estos desafíos, los investigadores, incluida la co-PI Cathryn Nagler, Ph.D., y Ruyi Wang, Ph.D., diseñaron un nuevo sistema de entrega. Polimerizaron metacrilamida de butanoiloxietilo, que tiene un grupo butirato como cadena lateral, con ácido metacrílico o metacrilamida de hidroxipropilo. Los polímeros resultantes se autoensamblaron en agregados, o micelas poliméricas, que encerraron las cadenas laterales de butirato en su núcleo, ocultando así el mal olor y sabor del compuesto.

Los investigadores administraron estas micelas a los sistemas digestivos de ratones que carecían de bacterias intestinales saludables o de un revestimiento intestinal que funcionara correctamente. Después de que los jugos digestivos liberaran el butirato en el intestino inferior, los polímeros inertes se eliminaron en las heces. El tratamiento restauró la barrera protectora del intestino y el microbioma, en parte al aumentar la producción de péptidos que eliminan las bacterias dañinas, lo que dejó espacio para las bacterias productoras de butirato.

Lo que es más importante, la dosificación de ratones alérgicos con las micelas evitó una respuesta anafiláctica potencialmente mortal cuando estuvieron expuestos a los cacahuetes. «Este tipo de terapia no es específica de antígeno», señala Cao. «Entonces, en teoría, se puede aplicar ampliamente a cualquier alergia alimentaria a través de la modulación de la salud intestinal».

Lo siguiente son los ensayos en animales más grandes, seguidos de ensayos clínicos. Si esos ensayos tienen éxito y la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. aprueba el tratamiento oral, las micelas podrían comercializarse en paquetes pequeños; los consumidores rasgarían un paquete y revolverían el contenido en un vaso de agua o jugo. En otro trabajo con las micelas, el equipo está analizando datos sobre el tratamiento de enfermedades inflamatorias del intestino con la terapia oral.

El equipo también está investigando la administración por inyección. Los investigadores han demostrado que este método permite que las micelas y su carga de butirato se acumulen en los ganglios linfáticos, que forman parte del sistema inmunitario. Descubrieron que este enfoque es efectivo para tratar las alergias al maní en ratones, pero también podría usarse para suprimir la activación inmune localmente, en lugar de en todo el cuerpo. Por ejemplo, las inyecciones podrían ser útiles en pacientes que han tenido un trasplante de órganos o que tienen una afección autoinmune e inflamatoria localizada, como la artritis reumatoide.