Pesquisadores identificam efeitos de nanopartículas em microrganismos intestinais

O microbioma intestinal não é apenas a chave para o processamento de alimentos, mas um codeterminante aceito para várias doenças. Pesquisadores liderados pelo Centro Médico da Universidade de Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) identificaram os efeitos das nanopartículas nos microrganismos intestinais. As partículas ultrapequenas aderem a microrganismos intestinais, afetando assim seu ciclo de vida, bem como a conversa cruzada com o host. Uma das observações dos pesquisadores foi que a ligação das nanopartículas inibe a infecção com Helicobacter pylori , um patógeno implicado no câncer gástrico. As descobertas estimularão mais estudos epidemiológicos e abrirão o caminho para o desenvolvimento de potenciais nanopartículas 'probióticas' para alimentos. As descobertas foram publicadas em Ciência da Alimentação .

Devido ao seu tamanho diminuto, nanopartículas têm características e capacidades únicas, como aderência a microestruturas. A nanotecnologia é um importante motor de inovação tanto para a indústria de consumo quanto para a medicina. Em medicina, o foco é melhorar o diagnóstico e a terapêutica, enquanto a indústria aborda principalmente a otimização de produtos. Portanto, nanopartículas sintéticas já são utilizadas como aditivos para melhorar as características dos alimentos. Mas como podemos usar a nanotecnologia com mais eficiência e segurança nos alimentos? E existem efeitos desconhecidos de nanopartículas, quais precisam ser mais explorados?

A nutrição influencia fortemente a diversidade e composição de nosso microbioma. 'Microbiome' descreve todos os microorganismos colonizadores presentes em um ser humano, em particular, todas as bactérias no intestino. Em outras palavras, seu microbioma inclui sua flora intestinal, bem como os microorganismos que colonizam sua pele, boca, e cavidade nasal.

Cientistas e clínicos estão interessados ​​em microbiomas por causa de seus efeitos positivos ou negativos no hospedeiro. Isso inclui a modulação do nosso sistema imunológico, metabolismo, envelhecimento vascular, funcionamento cerebral, e nosso sistema hormonal. A composição do microbioma parece desempenhar um papel importante para o desenvolvimento de vários distúrbios, como doenças cardiovasculares, Câncer, alergias, obesidade, e até mesmo transtornos mentais. "Portanto, nutrição e seus nanoparticulados podem afetar o equilíbrio microbioma-hospedeiro, finalmente influenciando a saúde humana. A fim de reduzir os riscos potenciais e, idealmente, promover a saúde, o impacto da dieta nanopartículas precisam ser compreendidas, "enfatizou o professor David J. McClements do Departamento de Ciência dos Alimentos da Universidade de Massachusetts em Amherst, EUA.

"Antes de nossos estudos, ninguém realmente olhou se e como os nanoaditivos influenciam diretamente a flora gastrointestinal, "comentou o professor Roland Stauber, do Departamento de Otorrinolaringologia, Cabeça, e Cirurgia do Pescoço no Centro Médico da Universidade de Mainz. "Portanto, nós estudamos uma ampla gama de nanopartículas técnicas com propriedades claramente definidas, a fim de imitar o que acontece com os aditivos alimentares nanométricos atualmente usados ​​ou potenciais. Simulando a viagem das partículas pelos diferentes ambientes do trato digestivo no laboratório, descobrimos que todos os nanomateriais testados foram realmente capazes de se ligar a bactérias ", explicou Stauber.

Os cientistas descobriram que esses processos de ligação podem ter resultados diferentes. Por um lado, microrganismos ligados a nanopartículas foram reconhecidos de forma menos eficiente pelo sistema imunológico, o que pode levar a respostas inflamatórias aumentadas. Por outro lado, 'nano-alimento' mostrou efeitos benéficos. Em modelos de cultura celular, nanopartículas de sílica inibiram a infectividade de Helicobacter pylori , que é considerado um dos principais agentes envolvidos no câncer gástrico.

'Foi intrigante que fomos capazes de isolar também nanopartículas naturais de alimentos, como cerveja, que mostrou efeitos semelhantes. Nanopartículas em nossa alimentação diária não são apenas aquelas adicionadas deliberadamente, mas também podem ser geradas naturalmente durante o preparo. Nanopartículas já são onipresentes, "concluiu Stauber.

As percepções do estudo permitirão derivar estratégias para desenvolver e utilizar nanopartículas sintéticas ou naturais para modular o microbioma como ingredientes benéficos em alimentos funcionais. “O desafio é identificar nanopartículas que atendam ao propósito desejado, talvez até como suplementos alimentares probióticos no futuro. Desafio aceito, "enfatizou Stauber e sua equipe.

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