Vedci identifikujú účinky nanočastíc na črevné mikroorganizmy

Črevný mikrobióm nie je kľúčový iba pri spracovaní potravín, ale je uznávaným spolurozhodujúcim faktorom pre rôzne choroby. Vedci vedení Univerzitným zdravotným strediskom Univerzity Johannesa Gutenberga Mainz (JGU) identifikovali účinky nanočastíc na črevné mikroorganizmy. Ultra malé častice priľnú k črevným mikroorganizmom, čím ovplyvníte ich životný cyklus, ako aj krížové rozhovory s hostiteľom. Jedným z pozorovaní vedcov bolo, že väzba nanočastíc inhibuje infekciu Helicobacter pylori , patogén zapojený do rakoviny žalúdka. Zistenia stimulujú ďalšie epidemiologické štúdie a pripravia pôdu pre vývoj potenciálnych „probiotických“ nanočastíc pre potraviny. Zistenia boli publikované v roku Veda o jedle .

Vzhľadom na ich malú veľkosť nanočastice majú jedinečné vlastnosti a schopnosti, ako napríklad priľnutie k mikroštruktúram. Nanotechnológia je dôležitou hybnou silou inovácií v spotrebiteľskom priemysle aj v medicíne. V medicíne, dôraz sa kladie na zlepšenie diagnostiky a terapeutiky, zatiaľ čo priemysel rieši hlavne optimalizáciu produktu. Preto, syntetické nanočastice sa už používajú ako prísady na zlepšenie vlastností potravín. Ako však môžeme využívať nanotechnológie v potravinách efektívnejšie a bezpečnejšie? A existujú neznáme účinky nanočastíc, ktoré je potrebné ďalej využívať?

Výživa silne ovplyvňuje rozmanitosť a zloženie nášho mikrobiómu. „Mikrobióm“ opisuje všetky kolonizujúce mikroorganizmy prítomné v človeku, najmä, všetky baktérie v čreve. Inými slovami, váš mikrobióm zahŕňa vašu črevnú flóru a mikroorganizmy, ktoré kolonizujú vašu pokožku, ústa, a nosovej dutiny.

Vedci a klinici sa zaujímajú o mikrobiómy kvôli ich pozitívnym alebo negatívnym účinkom na hostiteľa. Patrí medzi ne modulácia nášho imunitného systému, metabolizmus, cievne starnutie, mozgová činnosť, a náš hormonálny systém. Zdá sa, že zloženie mikrobiómu hrá dôležitú úlohu pri rozvoji rôznych porúch, ako sú kardiovaskulárne choroby, rakovina, alergie, obezita, a dokonca aj duševné poruchy. "Preto, výživa a jej nanočastice obsahujúce môžu ovplyvniť rovnováhu mikrobiómu a hostiteľa, má konečne vplyv na ľudské zdravie. Aby sa znížili potenciálne riziká a v ideálnom prípade, podporovať zdravie, vplyv stravy nanočasticiam je potrebné porozumieť, “zdôraznil profesor David J. McClements z Katedry potravinárstva na University of Massachusetts v Amherste, USA.

„Pred štúdiom nikto sa skutočne nepozrel na to, či a ako nano-aditíva priamo ovplyvňujú gastrointestinálnu flóru, “komentoval profesor Roland Stauber z oddelenia otolaryngológie, Vedúci, a chirurgia krku v Univerzitnom zdravotnom stredisku Mainz. "Preto, študovali sme na širokom spektre technických nanočastíc s jasne definovanými vlastnosťami, aby sme napodobnili to, čo sa deje so súčasne používanými alebo potenciálnymi budúcimi nanorozmernými prídavnými látkami v potravinách. Simuláciou cesty častíc v rôznych prostrediach tráviaceho traktu v laboratóriu zistili sme, že všetky testované nanomateriály boli skutočne schopné viazať sa na baktérie, “vysvetlil Stauber.

Vedci zistili, že tieto procesy viazania môžu mať rôzne výsledky. Na jednej strane, mikroorganizmy viazané na nanočastice boli imunitným systémom rozpoznávané menej efektívne, čo môže viesť k zvýšeniu zápalových reakcií. Na druhej strane, „Nano-jedlo“ malo priaznivé účinky. V modeloch bunkových kultúr nanočastice oxidu kremičitého inhibovali infekčnosť Helicobacter pylori , ktorý je považovaný za jedného z hlavných pôvodcov rakoviny žalúdka.

"Bolo záhadné, že sa nám podarilo izolovať prirodzene sa vyskytujúce nanočastice z potravy," ako pivo, ktoré vykazovali podobné účinky. Nanočastice v našich denných potravinách nie sú len tie, ktoré sú pridávané zámerne, ale môžu sa vytvárať aj prirodzene počas prípravy. Nanočastice sú už všadeprítomné, “uzavrel Stauber.

Pohľady štúdie umožnia odvodiť stratégie pre vývoj a využitie syntetických alebo prírodných nanočastíc na moduláciu mikrobiómu ako prospešných zložiek funkčných potravín. „Úlohou je identifikovať nanočastice, ktoré zodpovedajú požadovanému účelu, v budúcnosti možno aj ako probiotické doplnky stravy. Výzva prijatá, “zdôraznil Stauber a jeho tím.

• Štúdia otvára novú cestu na liečbu ulceróznej kolitídy alebo Crohnovej choroby
• Bunky v črevách hrajú kľúčovú úlohu pri vyvolávaní akútnych zápalových epizód