Nanopartículas de óxido de metal – omnipresente en la naturaleza, y comúnmente utilizado como colorante alimentario y agente antiaglomerante en la industria de ingredientes comerciales – puede dañar y alterar partes del intestino humano, según una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Cornell y Binghamton.
Corte transversal de intestino de pollo con células que pueden verse afectadas por nanopartículas alimentarias. Crédito de la imagen: Universidad de Cornell
Su trabajo fue publicado en la revista Antioxidantes.
«Descubrimos que las nanopartículas específicas (dióxido de titanio y dióxido de silicio) que se usan normalmente en los alimentos pueden afectar negativamente la funcionalidad intestinal», dijo el autor principal. Elad así, profesor asociado de ciencia de los alimentos en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida. “Tienen un efecto negativo sobre las proteínas digestivas y de absorción clave”.
En su investigación, el grupo utilizó dosis relevantes para humanos de dióxido de titanio y dióxido de silicio en el sistema in vivo del laboratorio Tako, que ofrece una respuesta de salud similar a la del cuerpo humano.
Los científicos inyectaron las nanopartículas en huevos de gallina. Después de que los pollos nacieran, los científicos detectaron cambios en los biomarcadores funcionales, morfológicos y microbianos en la sangre, el duodeno (intestino superior) y el ciego (una bolsa conectada al intestino).
Es una verdad bien conocida: lo que comemos afecta nuestra salud intestinal. Foto ilustrativa de Imani Bahati vía Unsplash, licencia libre
Los científicos encontraron cambios en la composición de las poblaciones bacterianas intestinales. El transporte de minerales de los animales se vio afectado y la membrana del borde en cepillo (la superficie digestiva y de absorción del intestino) se vio alterada.
“Estamos consumiendo estas nanopartículas a diario”, dijo Tako, miembro de la facultad en el Centro Cornell Atkinson para la Sostenibilidad. “Realmente no sabemos cuánto consumimos; no sabemos realmente los efectos a largo plazo de este consumo. Aquí, pudimos demostrar algunos de estos efectos, lo cual es clave para comprender la salud y el desarrollo gastrointestinal”.
Además, el grupo examinó el óxido de zinc, un micronutriente, y el óxido de hierro, un suplemento de fortificación con hierro. Las nanopartículas de óxido de zinc favorecen el desarrollo intestinal, así como un mecanismo compensatorio tras el daño intestinal. Las nanopartículas de óxido de hierro son una opción potencial para la fortificación con hierro, aunque con posibles alteraciones en la funcionalidad y la salud intestinal.
Previamente, los científicos de Binghamton realizaron evaluaciones celulares in vitro y seleccionaron diferentes nanopartículas comúnmente utilizadas en las industrias alimentaria y farmacéutica. El grupo limitó su investigación a nanopartículas de óxido de metal específicas y aseguró que las dosis de prueba fueran apropiadas para los humanos.
“Entre nuestras dos universidades, nuestra investigación utilizó un buen conjunto de sistemas que se complementan entre sí”, dijo Gretchen Mahler, Ph.D. ’08, profesor de ingeniería biomédica en Binghamton y vicerrector interino y decano de la escuela de posgrado.
“Utilizamos nuestros modelos intestinales in vitro del intestino delgado para realizar ensayos y evaluar las dosis de nanopartículas”, dijo Mahler. «Entonces podemos validar lo que observamos in vitro utilizando el modelo animal de Elad Tako».
Los científicos no abogan por terminar con el uso de estas nanopartículas.
“Según la información, sugerimos simplemente estar al tanto”, dijo Tako. “La ciencia necesita realizar más investigaciones basadas en nuestros hallazgos. Estamos abriendo la puerta a la discusión”.
Fuente: Universidad de Cornell
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