El microbioma intestinal no solo es clave para el procesamiento de alimentos, pero un codeterminante aceptado para diversas enfermedades. Los investigadores dirigidos por el Centro Médico Universitario de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) identificaron los efectos de las nanopartículas en los microorganismos intestinales. Las partículas ultrapequeñas se adhieren a los microorganismos intestinales, afectando así su ciclo de vida, así como la conversación cruzada con el anfitrión. Una de las observaciones de los investigadores fue que la unión de las nanopartículas inhibe la infección por Helicobacter pylori, un patógeno implicado en el cáncer gástrico. Los hallazgos estimularán más estudios epidemiológicos y allanarán el camino para el desarrollo de posibles nanopartículas probióticas para alimentos. Los descubrimientos fueron publicados en Ciencia de la Alimentación .

Debido a su diminuto tamaño, las nanopartículas tienen características y capacidades únicas, como adherirse a microestructuras. La nanotecnología es un importante motor de innovación tanto para la industria de consumo como para la medicina. En medicina, la atención se centra en mejorar el diagnóstico y la terapéutica, mientras que la industria se ocupa principalmente de la optimización de productos. Por eso, Las nanopartículas sintéticas ya se utilizan como aditivos para mejorar las características de los alimentos. Pero, ¿cómo podemos utilizar la nanotecnología de manera más eficiente y segura en los alimentos? ¿Y hay efectos desconocidos de las nanopartículas? ¿Cuáles necesitan ser explotados aún más?

La nutrición influye fuertemente en la diversidad y composición de nuestro microbioma. 'Microbioma' describe todos los microorganismos colonizadores presentes en un ser humano, en particular, todas las bacterias del intestino. En otras palabras, su microbioma incluye su flora intestinal, así como los microorganismos que colonizan su piel, boca, y cavidad nasal.

Los científicos y los médicos están interesados ​​en los microbiomas debido a sus efectos positivos o negativos en el huésped. Estos incluyen la modulación de nuestro sistema inmunológico, metabolismo, envejecimiento vascular, funcionamiento cerebral, y nuestro sistema hormonal. La composición del microbioma parece jugar un papel importante para el desarrollo de diversos trastornos, como enfermedades cardiovasculares, cáncer, alergias obesidad, e incluso trastornos mentales. "Por eso, la nutrición y sus nanopartículas que contienen pueden afectar el equilibrio microbioma-huésped, finalmente influyendo en la salud humana. Con el fin de reducir los riesgos potenciales y, idealmente, promover la salud, es necesario comprender el impacto de las nanopartículas dietéticas, "enfatizó el profesor David J. McClements del Departamento de Ciencias de los Alimentos de la Universidad de Massachusetts en Amherst, ESTADOS UNIDOS.

"Antes de nuestros estudios, nadie realmente miró si los nanoaditivos influyen directamente en la flora gastrointestinal y cómo, "comentó el profesor Roland Stauber del Departamento de Otorrinolaringología, Cabeza, y Cirugía de Cuello en el Centro Médico de la Universidad de Mainz. "Por eso, Estudiamos una amplia gama de nanopartículas técnicas con propiedades claramente definidas con el fin de imitar lo que sucede con los aditivos alimentarios nanométricos actualmente utilizados o potenciales en el futuro. Simulando el viaje de partículas a través de los diferentes ambientes del tracto digestivo en el laboratorio, descubrimos que todos los nanomateriales probados eran capaces de unirse a las bacterias ", explicó Stauber.

Los científicos descubrieron que estos procesos de unión pueden tener diferentes resultados. Por un lado, Los microorganismos unidos a nanopartículas fueron reconocidos de manera menos eficiente por el sistema inmunológico, lo que puede conducir a un aumento de las respuestas inflamatorias. Por otra parte, 'nano-alimentos' mostró efectos beneficiosos. En modelos de cultivo celular, nanopartículas de sílice inhibieron la infectividad de Helicobacter pylori, que se considera uno de los principales agentes implicados en el cáncer gástrico.

`` Fue desconcertante que también pudiéramos aislar nanopartículas naturales de los alimentos, como la cerveza, que mostró efectos similares. Las nanopartículas en nuestra comida diaria no son solo las que se agregan deliberadamente, sino que también se pueden generar de forma natural durante la preparación. Las nanopartículas ya son omnipresentes, "concluyó Stauber.

Los conocimientos del estudio permitirán derivar estrategias para desarrollar y utilizar nanopartículas sintéticas o naturales para modular el microbioma como ingredientes beneficiosos en alimentos funcionales. "El desafío es identificar nanopartículas que se ajusten al propósito deseado, quizás incluso como complementos alimenticios probióticos en el futuro. Desafío aceptado, ", escribieron Stauber y su equipo.