Se confirmó la absorción de tres nutrientes principales (carbohidratos, proteínas y lípidos) en un "mini-intestino" creado a partir de células iPS humanas.
Publicado en Nutrients, una revista internacional sobre nutrición humana.
8 de febrero de 2022
Dai Nippon Printing Co., Ltd. (DNP) realizó una investigación conjunta con el Departamento de Investigación en Medicina Reproductiva (director: Hidenori Akutsu) del Centro Nacional de Salud y Desarrollo Infantil, y confirmó la utilidad de un "miniintestino", un modelo tridimensional del intestino delgado creado a partir de células iPS humanas, para evaluar la absorción de los tres nutrientes principales (carbohidratos, proteínas y lípidos). Un artículo sobre esta investigación se publicó en la revista internacional sobre nutrición humana "Nutrients" (publicada por MDPI el 19 de enero de 2022).
Diagrama esquemático de la medición de la absorción
Imagen de la reacción de absorción de un reactivo marcado (verde) utilizando un miniintestino.
[Antecedentes de la investigación]
En los últimos años, ha aumentado la conciencia sobre la efectividad de la dieta para prevenir enfermedades relacionadas con el estilo de vida, lo que ha impulsado a las compañías alimentarias y a otros negocios a desarrollar alimentos para usos específicos en la salud (FOSHU) y alimentos con propiedades funcionales. Los tres nutrientes principales (carbohidratos, proteínas y lípidos) esenciales para mantener la salud se absorben principalmente a través del intestino delgado, y la absorción de nutrientes es uno de los criterios de evaluación clave en el desarrollo de alimentos con propiedades funcionales. Tradicionalmente, la verificación funcional de la absorción de nutrientes se ha realizado utilizando animales de laboratorio como ratones y ratas. Sin embargo, recientemente ha habido una tendencia hacia la prohibición de las pruebas con animales en la industria alimentaria debido a las preocupaciones sobre el bienestar animal. Además, debido a que los ratones y las ratas son especies diferentes de los humanos, los resultados de las pruebas con animales no necesariamente se traducen directamente a los humanos. Como resultado, se ha señalado que los efectos de los ingredientes alimentarios en la absorción humana de nutrientes y el proceso de absorción no se han dilucidado claramente.
En respuesta a estos desafíos, el DNP y el Departamento de Investigación en Medicina Reproductiva del Centro Nacional de Salud Infantil y Desarrollo han utilizado un "mini-intestino" generado a partir de células iPS humanas, que es más cercano a los humanos que los ratones o las ratas, para analizar la función de absorción de los tres nutrientes principales y han demostrado la posibilidad de usarlo como una nueva herramienta de evaluación de la absorción.
[Resumen de la investigación]
Se sabe que los miniintestinos tienen una estructura tridimensional similar a la de un organismo vivo y que se les pueden aplicar diversas sustancias funcionales manteniendo su forma. En este estudio, se logró que los miniintestinos absorbieran tres nutrientes principales marcados con fluorescencia, manteniendo su estructura tridimensional. Al aplicarles un componente con efecto inhibidor sobre la absorción de carbohidratos, se confirmó que dicha absorción se suprimía. Además, se utilizó un software de medición basado en IA desarrollado por DNP * para medir el tamaño de los miniintestinos.
※測定・解析用のソフトについて → https://www.dnp.co.jp/news/detail/10160896_1587.html
[Impacto de este resultado de investigación en la sociedad]
Actualmente, ante la demanda mundial de respeto por los derechos de los animales, se pide cesar o reducir la experimentación animal, y existe una necesidad urgente de desarrollar métodos alternativos, especialmente en la industria alimentaria. Por lo tanto, se espera que los miniintestinos, que son estructural y funcionalmente similares al intestino humano, sean una tecnología alternativa.
[Sobre el artículo publicado en "Nutrients"]
Título: Organoides intestinales humanos libres de xenogénicos para evaluar la absorción intestinal de nutrientes
Autores: Makoto Inoue, Yuichi Tanaka, Sakiko Matsushita, Yuri Shimozaki, Hirohito Ayame y Hidenori Akutsu
[Desarrollos futuros]
DNP utilizará la función de absorción de nutrientes del miniintestino para satisfacer diversas necesidades de aplicaciones en el campo de la nutrición, como la evaluación de la absorción de componentes alimentarios y la exploración de nuevos, y continuará impulsando su desarrollo. Además, DNP promoverá nuevas tecnologías alternativas, como la propuesta del miniintestino como herramienta de evaluación para la investigación y el desarrollo de diversas empresas y organizaciones.
Iniciativas del DNP en el campo de la medicina regenerativa en el sector sanitario
DNP se centra en el desarrollo de nuevos negocios en el sector médico, aprovechando sus fortalezas en tecnología de impresión y tecnología de la información. En 2008, la empresa fue la primera en Japón en comercializar equipos capaces de cultivar células de forma estable en diversos patrones mediante tecnología de patrones multicapa de película fina. Además, ha fabricado recipientes de cultivo termosensibles que permiten la extracción limpia de células cultivadas en láminas mediante la reducción de la temperatura. En el futuro, la empresa seguirá mejorando la calidad y el rendimiento de los recipientes especializados para cultivo celular y promoverá el desarrollo de tecnología de control de calidad celular no destructiva que utiliza tecnología de análisis de imágenes celulares.
- Bienestar animal: El estado físico y mental de un animal en relación con el entorno en el que vive y muere (Organización Mundial de Sanidad Animal)
- Los precios de los productos, las especificaciones y los detalles del servicio enumerados están actualizados a la fecha de publicación y están sujetos a cambios sin previo aviso.