Assessment of bacterial nanocellulose on Caenorhabditis elegans

Resum

La vida accelerada de la societat actual ha transformat les nostres dietes, substituint verdures i fruites per un consum excessiu de carn i aliments processats. Al mateix temps, hem reduït l'activitat física, la qual cosa ha portat a un augment en la taxa de sobrealimentació i obesitat als països desenvolupats. A més, les persones amb obesitat també tenen un risc major de patir diabetis, càncer i malalties cardíaques i pulmonars. Les indústries es veuen desafiades a elaborar productes més saludables per demanda del públic i els governs. Així doncs l'OMS recomana augmentar la quantitat de fibra a la nostra dieta per reduir l'impacte de dietes altament calòriques. Amb aquest objectiu d'incrementar el contingut de fibra, s'està considerant enriquir els productes amb fibres dietètiques. Aquestes fibres són polisacàrids que no són digerits ni absorbits pel cos, però tenen un impacte positiu en ell. La cel·lulosa és el polisacàrid més abundant a la terra i pot ser utilitzada com a additiu alimentari. Tradicionalment, s'ha extret de productes vegetals, però ara s'estan investigant noves fonts, com ara bacteris o algues. La nanocel·lulosa bacteriana (BNC) és un exopolisacàrid produït principalment per bacteris gramnegatius. Malgrat ser químicament idèntica a la cel·lulosa produïda per les plantes, la nanocel·lulosa bacteriana presenta propietats úniques de nanoestructura, major capacitat de retenció d'aigua i cristal·linitat. Aquestes característiques han impulsat l'aplicació de la nanocel·lulosa bacteriana en molts camps, com la medicina, l'alimentació, els dispositius electrònics i molts altres. La nanocel·lulosa bacteriana ha estat consumida pels éssers humans durant molt de temps, la qual cosa confirma la seva bioseguretat. A més, se li han atribuït molts efectes beneficiosos, com l'augment de la motilitat intestinal, la reducció de lípids i la regulació de la microbiota intestinal en ratolins. De manera general, la BNC s'incorpora als productes alimentaris en forma de fibres, nanocristalls o pols. La seva escala nanomètrica podria canviar la interacció amb l'organisme en termes de seguretat, però també en termes dels efectes beneficiosos que podria induir. Inicialment, la BNC es va avaluar in vitro en reactors que recreaven la digestió gàstrica i l'entorn intestinal. En aquesta etapa es va detectar la interacció amb molècules específiques en la llum intestinal. En models de rosegadors, la BNC indueix la motilitat intestinal, redueix lípids i modula la microbiota intestinal. S'ha utilitzat amb èxit per bloquejar el dany intestinal causat per dietes altes en calories. No obstant això, la indústria l'utilitza principalment com a substitut de greix, espessidor i reforç d'hidrogels, perquè la interacció amb l'organisme no s'entén completament. En aquesta tesi, avaluem les fibres de BNC (BNCf) a l'organisme model Caenorhabditis elegans per obtenir informació sobre la interacció biològica d'aquesta fibra a nivell d'organisme, teixit i cèl·lules. L'intestí d'aquest nematode s'assembla al de l'esser humà en estructura i funció. A més, aquest model conserva vies metabòliques rellevants que són afectades per les fibres dietètiques, com el metabolisme lipídic. També ampliem l'ús de la plataforma de C. elegans per avaluar nous nanomaterials.

Data del Ajut	16 de gen. 2024
Idioma original	Anglès
Supervisor	Anna Laromaine Sague (Director/a)