Los calambres estomacales y la diarrea severa, a menudo acompañados de una pérdida de peso significativa, son algunos de los síntomas que sufren repetidamente los pacientes con EII, a menudo durante semanas. Las causas de esta afección siguen sin estar claras, pero parecen implicar un mal funcionamiento del sistema inmunitario. Una cura aún no está a la vista. Los tratamientos actuales tienen como objetivo reducir los síntomas con medicamentos antiinflamatorios, como el ácido 5-aminosalicílico (5-ASA), corticosteroides e inmunomoduladores. No se recomienda su uso a largo plazo debido a sus efectos secundarios graves, como un alto riesgo de infección debido a la inmunosupresión. Un equipo dirigido por Hee-Seung Lee y Sangyong Jon en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) ha desarrollado un enfoque innovador para un medicamento que se puede tomar por vía oral y se dirige a los sitios inflamados en el tracto gastrointestinal, minimizando los efectos sistémicos. .

El punto de partida de su enfoque fue el glucocáliz, una capa rica en carbohidratos que recubre las células de la superficie del intestino. Las bacterias intestinales beneficiosas, que tienen su propio glucocáliz correspondiente, se adhieren a este recubrimiento. Con las enfermedades de la familia IBD, los patrones de carbohidratos del glucocáliz de las regiones intestinales inflamadas están tan alterados que las bacterias patógenas pueden adherirse y entrar en la membrana mucosa.

El equipo desarrolló nanopartículas que imitan el patrón del glucocáliz. Comenzando con los cinco monómeros de azúcar que se encuentran más comúnmente en la naturaleza, produjeron una colección (« biblioteca de sustancias ») de diferentes cadenas de polímeros que tienen uno, dos, tres, cuatro o cinco de estos azúcares en orden y composición aleatorios como cadenas laterales. Estas cadenas de polímeros se agregan en nanopartículas. También adhirieron moléculas de bilirrubina. La bilirrubina es un pigmento biliar que es un antioxidante producido naturalmente por el cuerpo y tiene un efecto antiinflamatorio.

Cuando se administraron por vía oral a ratones con EII, algunas versiones de estas nanopartículas redujeron los síntomas significativamente mejor que el medicamento 5-ASA. Las nanopartículas con manosa y N-acetilglucosamina fueron las más efectivas. Estos dos azúcares aumentan la absorción de las nanopartículas por parte de los macrófagos activados en el intestino inflamado, y la bilirrubina inhibe de manera muy eficiente la actividad inflamatoria de estas células inmunitarias. La concentración de ciertas citocinas inflamatorias se reduce significativamente, se estimula la producción de factores antiinflamatorios y se reduce el estrés oxidativo. El efecto inmunosupresor se limita a las áreas inflamadas del intestino, minimizando los efectos secundarios sistémicos desfavorables.