Grandes moléculas de fibra dietética, llamados polímeros, puede influir físicamente en el medio ambiente en el intestino delgado al hacer que las partículas sólidas se agrupen (o se agreguen), según la investigación publicada en eLife .

El estudio, realizado en ratones, proporciona una nueva perspectiva sobre cómo varios tipos de partículas sólidas que se encuentran dentro del intestino delgado, incluidos los microbios, restos celulares, partículas para la administración de fármacos, y gránulos de alimentos:se mueven juntos a través del intestino. Esto es importante porque el tamaño y la composición de dichos agregados podrían afectar potencialmente el entorno intestinal, incluyendo cómo se absorben los nutrientes y las partículas del fármaco durante la digestión.

"Cuando las partículas en el intestino forman agregados, puede afectar la absorción de medicamentos y nutrientes, así como la función de los microorganismos en el intestino. Pero se sabe poco sobre cómo se forman estos agregados, "dice el primer autor Asher Preska Steinberg, un estudiante de posgrado en Química en el Instituto de Tecnología de California, Pasadena, NOSOTROS.

Existe una diversidad de polímeros de forma natural en el intestino; Incluyen secreciones (como mucinas e inmunoglobulinas) y polímeros dietéticos, incluidas las fibras dietéticas. Es bien sabido que los polímeros secretados por el huésped pueden provocar la agregación de microbios a través de la unión química. Sin embargo, Este nuevo trabajo muestra que los polímeros de fibra dietética también pueden causar agregación a través de interacciones físicas que dependen de las propiedades físicas de los polímeros. como su peso molecular y concentración, en lugar de interacciones químicas.

"A menudo pensamos en las fibras dietéticas en el contexto de la nutrición y la alimentación de nuestros microbios intestinales, pero como todos los polímeros, también se rigen por las leyes de la física de los polímeros. Queríamos investigar si las fuerzas físicas inducidas por estos polímeros juegan un papel en la estructuración de partículas en el intestino delgado, "Preska Steinberg explica.

Para hacer esto, el equipo primero estudió las interacciones entre las partículas de poliestireno que estaban densamente recubiertas con polietilenglicol (PEG), y el contenido del intestino delgado del ratón. El revestimiento de PEG se ha utilizado anteriormente para minimizar las interacciones químicas entre las partículas y los biopolímeros, permitiendo que el equipo se concentre en el papel de las interacciones físicas. Primero descubrieron que las partículas recubiertas de PEG, que se utilizan comúnmente en la administración de fármacos, se agrupan como agregados dentro del líquido del intestino delgado.

El análisis del fluido reveló más tarde que los polímeros de hecho contribuyen a la agregación de partículas recubiertas de PEG, y que el grado de agregación depende de la concentración y el peso molecular de los polímeros.

A continuación, el equipo llevó a cabo pruebas con inmunoglobulinas y una mucina, llamado MUC2, sobre partículas recubiertas de PEG. Descubrieron que aunque MUC2 puede desempeñar un papel en la agregación de partículas recubiertas de PEG, no era necesario para que ocurriera la agregación.

"En lugar de, Nuestros resultados sugirieron que la agregación se puede controlar usando polímeros de fibras que los ratones estaban comiendo, "dice el autor principal Rustem Ismagilov, Ethel Wilson Bowles y Robert Bowles Profesores de Química e Ingeniería Química en el Instituto de Tecnología de California. "Y lo que es más, esta agregación es sintonizable. Al alimentar a los ratones con fibras dietéticas de diferentes pesos moleculares, descubrimos que podíamos controlar la agregación en su líquido intestinal ".

"Este papel previamente subestimado de los polímeros de fibra dietética también puede ocurrir en la agregación de otras partículas en el intestino, y será importante para nosotros explorar esto más a fondo, Ismagilov concluye.