Биопленки пробиотической бактерии предотвращают некротический колит у поросят

Исследователи из Национальной детской больницы (США, штат Огайо) проверили на поросятах, насколько эффективна система доставки пробиотических бактерий, предотвращающих развитие некротического энтероколита (НЭК). Это потенциально смертельное заболевание развивается у недоношенных детей, вскармливаемых искусственными смесями, из-за сниженного разнообразия микробиома кишечника, а также дисбаланса в пользу гаммапротеобактерий и клостридий. Примерно у 45% детей, переживших это состояние, наблюдаются те или иные последствия, связанные с развитием нервной системы. 

Чтобы восполнить количество полезных анаэробов, таких как Bifidobacterium и Bacteroides, детям назначают энтеральные пробиотики. Одна из полезных бактерий, содержащихся в микробиоме здоровых доношенных детей на грудном вскармливании, — (Lr), ранее известная как Lactobacillus reuteri. Эта бактерия подавляет активность вредных микробов с помощью окислительного стресса через продукцию рейтерина (β-гидроксипропиональдегида). Кроме того, Lr оказывает противовоспалительное действие, вырабатывая гистамин.

Ранее авторы разработали новую стратегию введения пробиотиков, которая использует способность Lr к формированию биопленки. Они выращивали Lr на поверхности микросфер из декстраномера (ранозаживляющего полимерного геля), которые загружали мальтозой, способствующей пленкообразованию. Бактерии, связанные с микросферами, показали лучшую выживаемость в кислой среде и лучшую адгезию к эпителиальным клеткам кишечника по сравнению с планктонной формой Lr. а также защищали недоношенных крысят от экспериментально вызванного НЭК.

В новой работе для проверки эффективности биопленки Lr исследователи выбрали поросят. При недоношенности и кормлении смесями у них, как и у людей, развивается НЭК, и микробиом кишечника свиней схож по составу с человеческим; кроме того, поросята при рождении имеют примерно такой же средний вес, как недоношенные дети, поэтому лучше подходят для разработки лекарственных форм.

Недоношенных поросят выкармливали коровьим молозивом (богатым антителами молоком, которые сдаивается в первые дни после рождения теленка) или молочными смесями, провоцирующими развитие НЭК. Поросятам во второй группе вводили внутрикишечно Lr в виде биопленки (47 особей) или солевой раствор (45 особей). Частота диагностированного НЭК в группе молозива составила 20% (4 из 20). У поросят на искусственном вскармливании, получавших солевой раствор, — 42%, а у получавших Lr в виде биопленки — 21%.Кроме того, значимо уменьшилось количество смертей от НЭК.

Введение пробиотика нормализовало состав микробиома кишечника. Еще один важный результат — снижение активности микроглии в префронтальной коре поросят, получавших смесь с биопленкой. Возможно, это говорит о смягчении последствий НЭК для нервной системы.

В еще одной серии экспериментов авторы показали, что Lr в виде биопленки значительно превосходит по защитной эффективности планктонную форму.

Недавно прошел фазу 1 клинических испытаний другой препарат со сходным составом (SB-121), назначаемый пациентам с расстройствами аутистического спектра, отмечается в пресс-релизе. Помимо положительных поведенческих изменений, препарат показал хорошую переносимость, и поэтому авторы нового исследования надеются на скорейшее начало клинических исследований их собственного препарата.

В кишечнике младенцев обнаружены тысячи новых вирусов