Engineering of fluorescent vaginal Lactobacillus species for their monitoring in nanofibers and cell models
Razvoj fluorescentnih vaginalnih vrst iz rodu Lactobacillus za njihovo spremljanje v nanovlaknih in celičnih modelih : doctoral dissertation

angleški

doktorska dela

2022

Dostavni sistemi   elektrostatsko sukanje   fluorescentni proteini   lactobacilli   Nanovlakna   vaginalne okužbe

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo

Vaginalne okužbe so eden od glavnih razlogov, zaradi katerih ženske poiščejo zdravniško pomoč. Povezane so z zmanjšanim številom laktobacilov in prekomerno rastjo oportunističnih patogenov. Obnovitev normalne vaginalne mikrobiote z laktobacili kot probiotiki lahko pomaga pri zdravljenju okužb, vendar pomanjkanje tako metod za funkcionalne študije probiotikov kot tudi ustreznega dostavnega sistema ovirata njihovo učinkovito uporabo. V doktorski disertaciji predlagamo dve rešitvi za opredeljeni pomanjkljivosti. Prvič, genski inženiring treh vaginalnih laktobacilov (L. crispatus, L. gasseri in L. jensenii) in kontrolnega Lactiplantibacillus plantarum je omogočil izražanje fluorescenčnih proteinov, tj. infrardečega fluorescenčnega proteina (IRFP), zelenega fluorescenčnega proteina (GFP), rdečega fluorescenčnega proteina (mCherry) in modrega fluorescenčnega proteina (mTagBFP2), kar je olajšalo razlikovanje in kvantifikacijo laktobacilov. Drugič, vaginalne laktobacile smo uspešno vgradili v nanovlakna iz polietilenoksida (PEO) skupaj z različnimi pomožnimi snovmi in s tem razvili obetaven dostavni sistem. Alginat in saharoza sta in vitro najmočneje spodbujala rast laktobacilov, zato sta bila vključena v nanovlakna. Interakcijo med pomožnimi snovmi in bakterijami smo ocenili termično in spektroskopsko. Vse vrste so preživele elektrostatsko sukanje, pri čemer je bilo preživetje največje pri bakteriji L. gasseri, sledili sta ji bakteriji L. jensenii in L. crispatus. Po 56 dneh shranjevanja so bile bakterije v vseh formulacijah še vedno viabilne. Laktobacili so ohranili fluorescenco po vgradnji in po sprostitvi iz nanovlaken. Zato smo za proučevanje kinetike sproščanja uporabili spremenjene laktobacile, ki izražajo mCherry, pri čemer so se PEO nanovlakna z laktobacili popolnoma raztopila po 30?45 min. Laktobacili so se pritrdili tudi na epitelijske celice Caco-2, kar smo opazovali s konfokalnim mikroskopom. Če povzamemo, v tej disertaciji je opisana inovativna tehnologija za sledenje vaginalnim laktobacilom in njihova uspešna vgradnja v nanovlakna. Rezultati predstavljajo velik obet za razvoj novega zdravila proti vaginalnim okužbam.

26.09.2023