La cápsula captura el primer vistazo al interior de la digestión en personas sanas

Usando una cápsula especialmente diseñada, los investigadores ahora pueden viajar a través del sistema digestivo, recopilando nuevos datos sobre la digestión y los microorganismos. El trabajo de un equipo que incluye investigadores de la Universidad de California, Davis, la Universidad de Stanford y Envivo Bio Inc., se publica el 10 de mayo en artículos en Naturaleza y Naturaleza Metabolismo.

La mayor parte del proceso de digestión tiene lugar en nuestro intestino delgado, donde las enzimas descomponen los alimentos para que puedan ser absorbidos a través de la pared intestinal.

«Hasta ahora, el intestino delgado solo ha sido accesible en personas sedadas que han ayunado, y eso no es muy útil», dijo el profesor Oliver Fiehn, director del Centro de Metabolómica de la Costa Oeste en UC Davis. La metabolómica es el estudio del metaboloma, las pequeñas moléculas involucradas en el metabolismo de las células, tejidos y órganos. Fiehn es el autor principal del Naturaleza Metabolismo artículo y coautor correspondiente en el Naturaleza papel. Jacob Folz, investigador postdoctoral en UC Davis, es el primer autor del Naturaleza Metabolismo papel.

Como resultado, la mayoría de los estudios sobre el metabolismo intestinal y el microbioma intestinal se basan en muestras de heces, pero las muestras de heces en realidad toman muestras de la parte inferior del colon, no del intestino delgado.

«Medir los metabolitos intestinales en las heces es como estudiar un elefante examinando su cola», dijo Dari Shalon de Envivo Bio, inventor del dispositivo CapScan y coautor de los artículos. «La mayoría de los metabolitos se fabrican, transforman y utilizan más arriba en los intestinos y ni siquiera llegan a las heces. CapScan nos brinda una imagen más completa del metaboloma intestinal y sus interacciones con el microbioma intestinal por primera vez».

La cápsula se traga y recoge un pequeño volumen de biofluidos y microorganismos en el trayecto desde la parte superior del intestino hasta el colon hasta que se recupera en las heces. Mediante el uso de un recubrimiento sensible al pH en la cápsula, los investigadores pudieron elegir qué área del tracto intestinal tomar como muestra.

«Esta cápsula y los informes son los primeros de su tipo», dijo Fiehn. «Todos los demás estudios sobre la microbiota intestinal humana se centraron en las heces como un sustituto del metabolismo del colon. Sin embargo, por supuesto, el hecho es que el 90 % de la digestión humana ocurre en la parte superior del intestino, no en el colon».

Primer estudio de la digestión normal

Los investigadores pudieron observar la variación en el contenido intestinal superior durante la digestión diaria normal en 15 personas sanas.

Utilizaron un enfoque de «multiómica» para analizar las muestras en busca de bacterias, virus, proteínas huésped y metabolitos de los alimentos. Descubrieron que el intestino superior y las heces diferían en todas estas áreas, a veces dramáticamente, e identificaron casi 2000 metabolitos. El equipo también encontró asociaciones entre la dieta, incluidas las frutas y el alcohol, y los metabolitos.

Dos personas que habían tomado antibióticos en los seis meses anteriores mostraron grandes variaciones en los niveles de ésteres de ácidos grasos bioactivos de ácidos grasos hidroxi (FAFHA) y sulfolípidos, metabolitos que se cree que están asociados con la prevención de la inflamación y la diabetes. Una especie de bacteria llamada Blautia fue identificada como la más involucrada en el metabolismo de los ácidos grasos.

«En general, este dispositivo puede ayudar a dilucidar las funciones del microbioma intestinal y el metaboloma en la fisiología y la enfermedad humanas», dijo Fiehn.