Capsula inventata per saperne di più sul sistema digestivo umano

La capsula CapScan passa attraverso l’intestino tenue per fornire informazioni sui microbiomi intestinali e su come la dieta influisce sulla salute

Di KATIE HELLMAN — [email protected]

Secondo una recente pubblicazione su Nature, i ricercatori hanno progettato una capsula chiamata CapScan per raccogliere dati sulla salute del sistema digestivo umano. Il progetto è stato condotto da ricercatori della UC Davis, della Stanford University e di Envivo Bio Inc.

Durante lo studio, i ricercatori hanno analizzato il processo di digestione in 15 individui sani e hanno trovato correlazioni significative tra la dieta e i metaboliti, risultato dei processi metabolici.

"Per campionare da quattro regioni distinte del tratto intestinale, quattro dispositivi sono stati ingeriti come set dopo che un individuo aveva consumato un pasto di sua scelta, in cui diversi tipi di dispositivi in ​​un set sono stati progettati per aprirsi a livelli di pH diversi, progressivamente più alti," ha spiegato il ricercatore. lo studio legge.

In genere, la digestione avviene quando gli enzimi nell'intestino tenue scompongono il cibo, che viene poi assorbito nel flusso sanguigno in modo che i nutrienti possano essere dispersi in tutto il corpo. Tuttavia, le funzioni specifiche delle diverse parti lungo il tratto intestinale rimangono in gran parte sconosciute.

Oliver Fiehn, autore senior dello studio e direttore del West Coast Metabolomics Center presso l'UC Davis, ha fornito informazioni su come CapScan potrebbe far luce sul processo digestivo.

"Possiamo esaminare come viene alterata la nutrizione", ha detto Fiehn. "Possiamo dare alle persone alimenti specifici e utilizzare questi dispositivi per vedere cosa succede nelle diverse parti dell'intestino tenue mentre li ingeriscono."

Il CapScan è rivestito con uno strato sensibile al pH, che consente ai ricercatori di scegliere quale parte del tratto intestinale campionare. La capsula viene successivamente recuperata nelle feci dei partecipanti per l'analisi.

"Tutte queste informazioni possono essere utilizzate per un intervento", ha detto Fiehn. "Una volta che sappiamo cosa succede alla nutrizione e quali microbi sono responsabili, e forse anche quali farmaci e altri composti interferiscono con le proprietà microbiche, allora potremo intervenire in modo appropriato. Invece di prendere di mira i geni umani, prenderemo di mira le specie microbiche per migliorare la salute."

CapScan spera anche di fornire un’analisi molto più approfondita del metaboloma intestinale (le piccole molecole coinvolte nel metabolismo) e informazioni sul microbioma intestinale.

Jacob Folz, primo autore dello studio e ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Fiehn presso l'UC Davis, ha commentato come CapScan supera gli inconvenienti di altri metodi utilizzati per studiare la digestione.

"Questo studio e la nuova tecnologia aprono la porta alla ricerca libera di ciò che sta accadendo nell'intestino", ha detto Folz via e-mail. "Ciò è stato precedentemente impedito da procedure di campionamento fisicamente invasive e da un controllo radicale della dieta. Ora i ricercatori saranno in grado di affrontare serie domande relative alla salute e alle malattie intestinali, o semplicemente osservare come la digestione di un pomodoro è paragonabile alla digestione di un'oliva. "

Finora, l’intestino tenue è stato studiato solo in individui sotto sedazione o attraverso procedure invasive ma controllate poiché la digestione è difficile da ricercare negli esseri umani. Parte di questa difficoltà è dovuta alle limitazioni degli esami clinici come l’endoscopia e la colonscopia, che possono scansionare solo alcune parti del tratto digestivo.

Tuttavia, l'invenzione di CapScan sarà in grado di fornire informazioni più complete su processi che non sono mai stati studiati prima, poiché può viaggiare attraverso ed esaminare l'intero tratto digestivo senza interrompere o contaminare il microbioma intestinale di un individuo. Inoltre, gli studi clinici che testano la salute e la funzionalità dell’intestino non dovranno più prendere in considerazione la possibilità di richiedere ai partecipanti di sottoporsi a procedure estreme o diete che potrebbero essere dannose.

"[Questo progetto] è davvero l'esplorazione dell'ignoto", ha detto Fiehn. "La gente pensa che la prossima frontiera sia Marte o il fondo dell'oceano, ma c'è un'altra frontiera. Pensiamo che sia assolutamente essenziale comprendere le malattie umane ma anche il modo in cui i microbi interagiscono con la fisiologia umana."