Un nuevo método in vitro que permite estudiar la resistencia gastrointestinal de probióticos

Hemos desarrollado un “modelo de digestión in Vitro”, capaz de reproducir las condiciones naturales del tracto gastrointestinal humano (estómago e intestino delgado).El objetivo del presente proyecto es llevar a cabo la ampliación de dicho modelo mediante el diseño de un “modelo de digestión in vitro del intestino grueso” que reproduzca las condiciones naturales del intestino grueso, tanto en condiciones óptimas de funcionamiento en cuanto a pH,  temperatura así como la de simular la microbiota intestinal humana.

Objetivos

El objetivo principal del presente proyecto es el diseño y validación de un digestor dinámico in vitro que permita evaluar la supervivencia durante el tránsito gastrointestinal y la colonización intestinal de un probiótico a través de la cuantificación del número de bacterias viables en el intestino grueso.

La novedad tecnológica del proyecto se basa en desarrollar un nuevo método in vitro para estudiar la resistencia gastrointestinal, alternativo al método in vivo. Dicho método está basado en la utilización de un digestor dinámico in vitro, capaz de reproducir las condiciones naturales del tracto gastrointestinal humano. De esta forma, será posible estudiar la  resistencia a su paso por el tránsito gastrointestinal y por lo tanto la resistencia a las enzimas de la luz intestinal, estabilidad frente a ácidos y bilis, la no conjugación con las sales biliares y la colonización de la flora bacteriana del colon.

Resultados del proyecto durante el 2011-2012.

1. Identificación de métodos del modelo de digestión en el colon

Identificación de los modelos de digestión en el colon publicados hasta la actualidad con el fin de identificar todas las condiciones y variables a tener en cuenta para el posterior diseño del equipo.

2. Estudio de la microbiota característica presente en las diferentes secciones del tracto gastrointestinal.

• Determinación de especies características y procedencia.
• Aislamiento de microbiota característica.
• Determinación de los medios y metodología más adecuada para su aislamiento.
• Determinación de los métodos de conservación de los microorganismos para su uso a lo largo del proyecto.

3. Selección de sensores y actuadores para el equipo.

• Identificación de las especificaciones del sistema donde se ha definido qué elementos se desean medir, cuáles controlar y la interfaz del aplicativo de control.
• Selección de los sensores y actuadores que mejor se adapten al equipo cumpliendo las especificaciones.

4. Diseño del modelo in vitro de digestión del intestino grueso (DIG). Bases de diseño del proceso de simulación del tracto gastrointestinal correspondiente al intestino grueso. Diseño preliminar del equipo.

5. Desarrollo del modelo in Vitro de digestión del intestino grueso (DIG).

• Adquisición, construcción y montaje del equipo: gestión de compra de todos los equipos y materiales, inspección y control de calidad del equipo adquirido, supervisión de la ubicación e instalación y construcción y montaje del equipo de acuerdo al diseño, a partir de los distintos componentes adquiridos.
• Colocación de sensores y actuadores y programación de la aplicación de control y de la interfaz de usuario

6. Integración de la microbiota al sistema y puesta a punto.

• Integración y monitorización del crecimiento de la microbiota en el equipo.
• Puesta en marcha del equipo, comprobando que todos los componentes funcionan de acuerdo a lo previsto y el sistema integrado permite el funcionamiento de acuerdo al diseño previo.
• Definición de los protocolos de arranque, funcionamiento y parada del equipo. Automatización del equipo.

Beneficios para empresas Las empresas interesadas en evaluar la biodisponibilidad o resistencia gastrointestinal de los compuestos bioactivos, presentes en los alimentos funcionales, podrán hacerlo a través de métodos in vitro. Estos nuevos métodos son rápidos, de menor coste que los métodos in vivo y con la posibilidad de la toma de muestra en diferentes puntos del tracto gastrointestinal. Con ello las empresas pueden garantizar que el alimento que llega finalmente al consumidor, por el cual está pagando un valor adicional, realmente está aportando un valor agregado saludable.

Financiación El proyecto PROREGAS está cofinanciado por el Instituto de la Pequeña y Mediana Industria de la Generalitat Valenciana (IMPIVA) y los Fondos FEDER. Se enmarca dentro del programa de desarrollo estratégico, concretamente en la actuación 1: Proyectos de I+D propia.

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