Nanoemulsiones multivalentes de fagos mejoran la estabilidad gastrointestinal y la retención del fago T4 para la...

Área de la Ciencia:

• Microbiología; Biotecnología; Ciencia de los Alimentos

Sus antecedentes:

• Los bacteriófagos muestran potencial como agentes antibacterianos en toda la cadena de suministro de alimentos.
• La administración oral de fagos se ve obstaculizada por la degradación en el tracto gastrointestinal.
• El desarrollo de formulaciones orales estables de fagos es crucial para las aplicaciones en la industria alimentaria.

Objetivo del estudio:

• Mejorar la administración oral de bacteriófagos mediante la creación de nanoemulsiones protectoras.
• Optimizar las nanoemulsiones de conjugados de fagos-quitosano para mejorar la estabilidad gastrointestinal y la eficacia.
• Evaluar el rendimiento de la formulación en modelos simulados y in vivo.

Principales métodos:

• Se sintetizaron conjugados de fagos T4-quitosano y se autoensamblaron con fosfolípidos en nanoemulsiones.
• Se evaluó el impacto de la concentración de quitosano en la eficiencia de injerto y la viabilidad de los fagos en condiciones gastrointestinales simuladas.
• Se evaluó la actividad antibacteriana contra bacterias invasoras y biopelículas en modelos de epitelio intestinal.
• Se probó la formulación optimizada (Phage-CL-50) en un modelo de ratón para la retención y el rendimiento de fagos gastrointestinales.

Principales resultados:

• Las nanoemulsiones con concentraciones moderadas de quitosano (50-100 μg/mL) proporcionaron una protección óptima, manteniendo aproximadamente 5 log10 PFU/mL de viabilidad de fagos durante el tránsito gástrico.
• Concentraciones más altas de quitosano redujeron la viabilidad y la liberación de fagos, mientras que concentraciones más bajas resultaron en un ensamblaje inadecuado de nanoemulsiones.
• La formulación optimizada Phage-CL-50 demostró una eficacia superior contra bacterias intestinales y biopelículas, con transporte transepithelial recuperable.
• Los estudios in vivo en ratones mostraron una mejora significativa en la retención de fagos gastrointestinales y el rendimiento antibacteriano con Phage-CL-50.

Conclusiones:

• La encapsulación en nanoemulsión de conjugados de fagos-quitosano ofrece una estrategia viable para la administración oral robusta de fagos.
• La optimización dirigida de la formulación es clave para superar los desafíos asociados con la estabilidad de los fagos en el entorno gastrointestinal.
• Este enfoque es prometedor para el desarrollo de soluciones orales eficaces basadas en fagos para la industria alimentaria.