Per studiare in tempo reale ciò che accade nel tratto digestivo dei pazienti, i medici analizzano solitamente i campioni fecali o salivari dell’individuo. Recentemente, si è progettata una nuova capsula inghiottibile che fornisce un quadro molto più accurato della salute intestinale in tempo reale; questo nuovo progetto ingegneristico prende il nome di CapScan. Secondo i ricercatori, i batteri, le proteine e le altre sostanze presenti nei campioni di feci sono per lo più solo indicatori di attività nel colon inferiore e ciò risulta riduttivo per la comprensione globale del metabloma umano.
Cos’è il metabloma?
L’unione di tutti i metaboliti presenti in un organismo biologico prende il nome di metabloma. I metaboliti sono le sostanze in grado di prender parte ai processi di un organismo. Tra questi sono di rilevante importanza:
- intermedi metabolici (necessari alle reazioni biochimiche),
- ormoni,
- altre molecole di segnale.
La principale differenza del metabloma rispetto alle altre tre entità (genoma, trascrittoma ed espressione genica) è che questo, attualmente, non può essere studiato attraverso una specifica tecnologia.
Struttura ed utilizzo di CapScan
La nuova capsula è composta da un guscio polimerico che contiene una vescicola per la raccolta di fluidi. Dopo aver ingerito la capsula, questa raggiunge l’intestino tenue ed il rivestimento (essendo sensibile al pH) si dissolve esponendo una valvola unidirezionale integrata. La valvola consente di aspirare il fluido digestivo nella vescicola interna alla capsula espandendola nel processo. Una volta che la vescicola è piena, la valvola le impedisce di raccogliere qualsiasi altro liquido nel tratto digestivo. Quando la capsula raggiunge le feci, viene recuperata ed ne si analizza il contenuto. La particolarità della capsula è che modificando la sensibilità del rivestimento al pH questo può essere sciolto a diversi livelli di acidità; ciò permette di raccogliere i fluidi nel tratto intestinale di interesse.
Scopo del nuovo prototipo
Uno degli scopi di utilizzo della nuova CapScan è la possibilità di scoprire nuove interazioni con il microbioma ospite nell’intestino tenue e nel colon ascendente; queste sono regioni in cui sono regolati gli aspetti chiave del metabolismo, dell’immunologia e della neurologia umana. Campionando direttamente l’intestino umano, è possibile colmare il divario tra gli studi tradizionali sul microbioma orale e delle feci.
Funzioni della nuova capsula
Le funzioni di CapScan sono molteplici, infatti questa nuova capsula consente la misurazione di:
- microbiota dell’intestino tenue,
- effetti dei farmaci,
- metaboliti secondari,
- biomarcatori infiammatori,
- trasformazioni dell’acido biliare.
Dunque, questo strumento ha la molte potenzialità e potrebbe avere diverse implicazioni cliniche.
Analisi dei dati raccolti con l’utilizzo di CapScan
Si sono eseguiti dei test di laboratorio su 15 volontari sani. Le analisi svolte mediante la nuova capsula CapScan hanno rivelato delle differenze significative tra i campioni raccolti dall’intestino tenue e dalle feci; questo prevalentemente quando si trattava di batteri, virus, proteine ospiti e metaboliti provenienti dal cibo. Si è scoperto che al variare di ogni persona varia la situazione dell’apparato digerente anche se il cibo ingerito è il medesimo. Grazie a CapScan è stato possibile rilevare una variazione del metabloma nel tratto intestinale superiore.
Conclusioni e prospettive future
In conclusione, questa tipologia di capsula inghiottibile è la prima nel suo genere. Gli studi precedenti sul microbiota intestinale umane su concentravano prevalentemente sullo studio dei campioni fecali e ottenendo dati relativi al colon. Tuttavia, è noto che il 90% della digestione umana avvenga nell’intestino superiore e non nel colon, dunque i risultati ottenuti precedentemente sono limitati.
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