Les infections bactériennes qui ciblent l'intestin peuvent provoquer des affections allant d'inconfortables à mortelles. Bien qu'il soit facile de blâmer les bactéries, ce sont en fait les toxines produites par les bactéries qui déclenchent l'inflammation, la diarrhée, fièvre et crampes. Les stratégies de traitement incluent généralement des antibiotiques aveugles qui tuent les bactéries intestinales bénéfiques pour la santé ainsi que les microbes pathogènes. Les chercheurs rapportent maintenant le développement d'un capteur de microgel qui cible les toxines plutôt que les bactéries.

Les chercheurs présenteront leurs travaux aujourd'hui lors de la 255e réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society (ACS).

"Nous voulons développer une nouvelle thérapie basée sur l'élimination des toxines plutôt que de tuer à la fois les bonnes et les mauvaises bactéries, " dit Alexander Kuehne, doctorat "De cette façon, l'inflammation peut être réduite tout en soutenant la flore intestinale naturelle et en éloignant les mauvaises bactéries."

Il y a environ trois décennies, Kuehne dit, les scientifiques ont développé une particule qui utilisait une charge électronique pour lier les toxines dans l'intestin. Il est passé au stade des tests cliniques, il dit, mais avait trop d'objectifs non spécifiques pour un développement ultérieur. Cette idée était la base, bien que, pour le projet actuel de l'équipe de Kuehne. « Nos collaborateurs à l'hôpital voient quotidiennement des patients atteints d'infections bactériennes sévères, " dit Kuehne, qui est basé à l'Institut Leibniz pour les matériaux interactifs (Allemagne). "Nous voulions revisiter l'approche du piégeage des toxines et développer une alternative au traitement antibiotique."

Les chercheurs ont commencé à étudier les particules de microgel comme moyen de capturer et d'éliminer les toxines de l'intestin. Les microgels sont constitués d'une matrice de polyéthylène glycol produite avec la technologie microfluidique. Cette méthode offre la possibilité d'incorporer des molécules de liaison aux toxines directement dans la matrice de microgel.

Comme cas de test, les chercheurs ont pris des mesures pour développer un microgel qui cible les toxines de C. difficile , une espèce de bactérie difficile à éradiquer et qui peut être mortelle. C. difficile peut provoquer des crampes, fièvre et, le plus souvent, diarrhée liquide, ce qui peut conduire à une déshydratation sévère.

C. difficile produit plusieurs toxines dont la protéine lectine, offrant une cible pour la liaison du microgel. Les lectines comprennent une région qui se lie aux glycanes, sucres qui décorent la surface des membranes cellulaires. L'équipe de Kuehne a incorporé un motif glycane dans les microgels, et testé si la lectine collerait aux sucres liés au microgel. "Nous avons vu que les molécules de lectine sont bien absorbées par les microgels, ", dit Kuehne. "Maintenant, nous avons un test pour savoir si nous pouvons lier les vraies toxines."

Dans des recherches futures, L'équipe de Kuehne prévoit d'incorporer dans les microgels des molécules connues pour dégrader et inactiver les toxines.