Маннозилированный MOF, инкапсулированный в биоплёнку Lactobacillus, для двойного адресного воздействия при инфекциях у млекопитающих, вызванных Escherichia coli

Патогенные бактериальные инфекции представляют серьёзную проблему, особенно в связи с энтеритом и диареей у млекопитающих. По сравнению с традиционной антибиотикотерапией металлоорганические каркасные структуры (MOF) обладают более выраженными антибактериальными свойствами и меньшей цитотоксичностью, что делает их перспективными для лечения диареи, вызванной патогенами. Однако точная адресная доставка этих соединений по-прежнему сопряжена со значительными трудностями. В настоящей работе разработана новая прецизионная нанотерapeutическая система с двойным наведением для лечения кишечных инфекций, вызванных Escherichia coli (E. coli). Сначала на основе ZnO был синтезирован Zn-MOF, обеспечивавший более эффективное уничтожение планктонных бактерий и биоплёнок. После маннозилирования Zn-MOF@Man специфически распознавал пили FimH E. coli, вызывая агрегацию бактерий и их последующее уничтожение. Затем, с учётом результатов полногеномного секвенирования, Zn-MOF@Man инкапсулировали в биоплёнку Lactobacillus. Такая биоплёнка оказывала иммуномодулирующее действие, решала проблему адресной доставки в кишечнике и обеспечивала пролонгированное высвобождение препарата. Кроме того, Zn-MOF@Man/LRB поддерживал равновесие микробиоты, стимулировал дифференцировку стволовых клеток и укреплял кишечный барьер, обеспечивая стабильное противодиарейное и противовоспалительное действие у мышей, поросят и людей. Этот подход представляет собой новую стратегию двойного адресного воздействия на возбудитель, сочетающую пробиотическую биоплёнку с доставкой, направленной на E. coli, и открывает перспективы безопасного и эффективного лечения с восстановлением кишечного гомеостаза в медицине человека и животноводстве.