ریزجلبک ها می توانند یک آنتی بیوتیک رایج را موثرتر کنند

از مکمل غذایی گرفته تا حامل دارو، اسپیرولینا نقش جدید غیرمنتظره ای را ایفا می کند.

دانشمندان ریزجلبک های مارپیچی را به وسیله ای شگفت انگیز برای انتقال دارو تبدیل کرده اند و از آن برای افزایش اثربخشی یک آنتی بیوتیک رایج استفاده می کنند.

این رویکرد ممکن است راه جدیدی برای مقابله با آنسفالوپاتی کبدی، یک عارضه جدی نارسایی کبدی که باعث اختلال شناختی و التهاب عصبی می شود، ارائه دهد. یکی از عوامل کلیدی این بیماری، تجمع آمونیاک در خون است که می تواند اثرات سمی در هنگام رسیدن به مغز داشته باشد.

ژه تانگ، افسر ارشد پزشکی در دانشگاه ژجیانگ که این مطالعه را رهبری می‌کرد، گفت: «آمونیاک، یک محصول جانبی سمی متابولیسم پروتئین، عمدتاً توسط میکروبیوتای روده در روده تولید می‌شود. در شرایط عادی، کبد آمونیاک را با تبدیل آن به اوره سم زدایی می کند. در موارد آسیب کبدی مانند سیروز، این فرآیند سم زدایی به خطر می افتد و به آمونیاک اجازه ورود به گردش خون سیستمیک را می دهد.

پزشکان معمولا ریفاکسیمین را برای درمان مشکل در منبع آن تجویز می کنند. این آنتی بیوتیک باکتری‌های روده را که آمونیاک تولید می‌کنند هدف قرار می‌دهد، اما اثرات آن محدود است، زیرا محلول کمی در آب است و برای مدت طولانی در روده نمی‌ماند.

اکنون محققان به این موضوع روی آوردند اسپیرولینا پلاتنسیسریزجلبکی که بیشتر به عنوان مکمل غذایی شناخته می شود. با بارگذاری ریفاکسیمین بر روی این میکروارگانیسم، محققان یک سیستم دارورسانی ایجاد کردند که اثرات آنتی بیوتیک را افزایش داد و نتایج امیدوارکننده‌ای را در موش‌ها نشان داد.

یک متحد بعید

چیزی که اسپیرولینا را به یک کاندید ایده آل برای این رویکرد تبدیل می کند، توانایی طبیعی آن برای تغذیه از آمونیاک، استفاده از آن به عنوان منبع نیتروژن برای رشد است.

تانگ گفت: آمونیاک به طور گسترده ای به عنوان منبع نیتروژن در بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی و شیمیایی به ویژه در متابولیسم ریزجلبک ها استفاده می شود. “برای حفاظت از محیط زیست، ریزجلبک ها به طور موثری برای کاهش غلظت آمونیاک در فاضلاب با جذب و استفاده از آمونیاک استفاده می شوند.”

تیم تانگ ریفاکسیمین را در نانوذرات زیست تخریب‌پذیر محصور کردند که برای آزادسازی آهسته آنتی‌بیوتیک در حین عبور از دستگاه گوارش طراحی شده‌اند. سپس محققان با استفاده از این میکروارگانیسم به عنوان حامل، این نانوذرات را روی اسپیرولینا بارگذاری کردند تا به رساندن دارو به هدف و طولانی‌تر شدن انتشار آن کمک کنند.

در آزمایشات آزمایشگاهی، حاملان اسپیرولینا به طور قابل توجهی فعالیت ضد باکتریایی ریفاکسیمین را در برابر افزایش دادند. E. coli، باکتری که به تولید آمونیاک در روده بیماران مبتلا به انسفالوپاتی کبدی کمک می کند. در حالی که ریفاکسمین به تنهایی پس از چهار ساعت به طور کامل پاک شد، سیستم اسپیرولینا تا هشت ساعت آزاد شد و به طور بالقوه به آنتی بیوتیک اجازه می داد تا مدت بیشتری در روده فعال بماند.

فواید اسپیرولینا به مغز نیز می رسد. در موش‌های مبتلا به انسفالوپاتی کبدی، دو هفته درمان روزانه به محافظت از نورون‌های هیپوکامپ، ناحیه‌ای از مغز که تحت تأثیر این بیماری است و نقش مهمی در حافظه، یادگیری و تنظیم هیجانی دارد، کمک کرد. در حالی که ریفاکسیمین به تنهایی بهبود قابل توجهی ایجاد نکرد، حاملان اسپیرولینا سطح آمونیاک را هم در جریان خون و هم در مغز کاهش دادند. موش های تحت درمان با سیستم اسپیرولینا نیز در تست های عملکرد مغز بهتر عمل کردند.

بیش از یک حامل دارو

تانگ اشاره کرد که نقش اسپیرولینا محدود به دارورسانی نیست و افزود که “همچنین از طریق خواص آنتی اکسیدانی طبیعی، ضد التهابی و تعدیل کننده سیستم ایمنی، اثرات درمانی داروها را افزایش می دهد.”

این خواص به حفظ سد روده، یک پوشش محافظ که از ورود مواد بالقوه مضر روده به جریان خون جلوگیری می کند، کمک کرد. آزمایش‌ها روی موش‌ها نشان می‌دهد که این درمان ساختار سد روده‌ای را بهبود می‌بخشد و حرکت آمونیاک تولید شده در روده را به جریان خون محدود می‌کند و به طور بالقوه مقداری را که به مغز می‌رسد کاهش می‌دهد.

همچنین به نظر می رسد که این درمان ترکیب میکروبیوم روده را تغییر می دهد. در حالی که اسپیرولینا از رشد باکتری های مولد آمونیاک مانند E. coli، فراوانی چندین نوع باکتری مفید شناخته شده برای محافظت از سد روده و کاهش التهاب را افزایش داد. همه این تغییرات با هم، بدون ایجاد مسمومیت یا عوارض جانبی، علائم عصبی را در موش‌ها بهبود بخشیدند، و نشان می‌دهد که حاملان اسپیرولینا ممکن است از طریق چندین مسیر به هم پیوسته عمل کنند نه اینکه صرفاً ریفاکسیمین را به طور مؤثرتر تحویل دهند.

تانگ گفت: «این سیستم نه تنها اثرات مضر آمونیاک بر مغز و روده را کاهش داد، بلکه محافظت قابل توجهی از کبد نیز ارائه کرد. “این مطالعه بینش مهمی در مورد نقش‌های مرتبط کبد، روده و مغز در انسفالوپاتی کبدی ارائه می‌دهد و تحقیقات بیشتر در مورد مکانیسم‌های زیربنایی این اثرات را در مطالعات آینده تضمین می‌کند.”

مرجع: Kaiyue Wang و همکاران، یک بیوسیستم میکروجلبک هیبریدی برای افزایش انتقال خوراکی ریفاکسیمین در درمان انسفالوپاتی کبدی، علوم پیشرفته (2026). DOI: 10.1002/advs.76443

اعتبار تصویر ویژه: misshuynhnghi از طریق Pixabay