Patojen bakteriyel enfeksiyonlar, özellikle memeli hayvanlarda enterit ve diyare gibi rahatsızlıklara neden olarak ciddi sağlık sorunlarına yol açmaktadır. Geleneksel antibiyotik tedavilerine kıyasla, metal-organik çerçeveler (MOF’lar) üstün antibakteriyel özellikler sergilemekte ve daha düşük sitotoksisite göstermektedir. Bu özellikleri sayesinde, patojen kaynaklı diyare tedavisinde umut vaat eden bir seçenek olarak öne çıkmaktadırlar. Ancak, MOF’ların hedefe yönelik teslimatının sağlanması hala önemli bir zorluk teşkil etmektedir. Bu bağlamda, Escherichia coli (E. coli) kaynaklı bağırsak enfeksiyonlarının tedavisi için çift hedefli bir nano sistem geliştirilmiştir.
Çift Hedefli Nano Sistem Tasarımı
Yeni tasarlanan bu sistemde, öncelikle ZnO bazlı bir Zn-MOF sentezlenmiştir. Bu yapı, planktonik bakterilerin ve biyofilmlerin ortadan kaldırılmasında etkili olmuştur. Mannozilasyon işlemi ile Zn-MOF@Man, E. coli’nin FimH piluslarını özel olarak tanıyarak bakterilerin kümelenmesine ve ardından yok edilmesine yol açmıştır.
Bağırsak Hedefleme ve İmmün Modülasyon
Bu sistemin ikinci aşamasında, tüm genom dizilimi rehberliğinde Lactobacillus biyofilmi kapsüllenmiş ve bu yapı immün modülatör olarak görev yapmıştır. Bu sayede, bağırsak hedefleme sorunları aşılmış ve ilacın sürekli salınımı sağlanmıştır. Ayrıca, Zn-MOF@Man/LRB, mikrobiyota dengesini koruyarak kök hücre farklılaşmasını ve bariyer stabilitesini teşvik etmiş, fareler, domuz yavruları ve insanlarda sürekli diyare ve enflamasyon karşıtı etki göstermiştir.
Pratik Çıkarımlar
– Zn-MOF yapısının mannozilasyonu, E. coli’ye karşı spesifik tanıma sağlar.
– Lactobacillus biyofilmi kapsülleme, immün modülasyonu ve sürekli ilaç salınımını destekler.
– Çift hedefli sistem, hem insan tıbbı hem de hayvan yetiştiriciliği için potansiyel tedavi yöntemleri sunar.
Sonuç olarak, bu çalışma, probiyotik biyofilmler ve E. coli’ye yönelik teslimatı birleştirerek bağırsak homeostasisini yeniden sağlayan güvenli ve etkili bir tedavi yöntemi sunmaktadır. Bu ilerleme, hem insan tıbbı hem de hayvan yetiştiriciliğinde uygulanabilecek potansiyel çözümler sunmaktadır.
Orijinal Makale: Adv Mater. 2025 Apr 25:e2503056. doi: 10.1002/adma.202503056.
