Необычный раствор — прорыв в лечении болезней и принципах питания

Инженеры Массачусетского технологического института создали уникальное покрытие, которое помогает в доставке лекарств, позволяет нормализовать пищеварение, способствует лечению диабета и различных инфекций. Ученые смогли покрыть кишечник особым составом, меняя тем самым всасывание питательных веществ.

В частности, ученым удалось с помощью покрытия упростить доставку лекарств, которые обычно требуется принимать несколько раз в день, доставить в кишечник лактазу, помогающую переваривать молочные продукты, и элемент, блокирующий всасывание глюкозы. Итак, покрытие состоит из полимера на базе молекул дофамина. Что важно, оно может вводиться в организм в виде раствора. Как только раствор достигает тонкой кишки, молекулы собираются в полимер вследствие реакции, катализируемой ферментом в тонком кишечнике.

Исследователи обнаружили, что фермент под названием каталаза может помочь собрать молекулы дофамина в полимер. Каталаза присутствует во всем пищеварительном тракте, но в особенности в верхнем отделе тонкого кишечника. На примере свиней было показано: если ввести дофамин в жидком растворе вместе с небольшим количеством перекиси водорода (на уровнях, признанных безопасными), каталаза в тонком кишечнике расщепит перекись водорода на воду и кислород. Образующийся кислород поможет молекулам дофамина объединиться в полимер. В итоге за несколько минут образуется тонкая пленка, покрывающая слизистую оболочку тонкой кишки.

Полимер очень прочно прикрепляется к стенке кишечника. И к этому полимеру уже можно присоединять различные вещества. В частности, к нему присоединили лактазу для улучшения усвоения лактозы (эффективность переваривания была повышена примерно в 20 раз). Также ученые успешно прикрепляли к полимеру противопаразитарный препарат (празиквантел). Это позволяло сократить частоту приема с 3 до 1 раза в день, так как обеспечивалось постепенное высвобождение активного агента. Этот подход сработает и с антибиотиками.

А еще полимер позволил внедрить особые элементы, делающие его непроницаемым для глюкозы. Такая модификация в теории позволит справиться с диабетом, ожирением и целым рядом метаболических расстройств. Покрытие держится около 24 часов, после чего отслаивается вместе с клетками, составляющими слизистую оболочку кишечника, которая постоянно обновляется.