p Pesquisadores da Binghamton University acreditam que compreender a capacidade das nanopartículas de influenciar nosso processamento metabólico pode ser parte integrante da mediação de distúrbios metabólicos e obesidade, ambos estão em ascensão e têm sido associados a alimentos processados. p Anthony Fiumera, professor associado de ciências biológicas, e Gretchen Mahler, professor assistente de engenharia biomédica, estão colaborando em um projeto de pesquisa financiado por uma bolsa de Áreas Transdisciplinares de Excelência (TAE) da Binghamton University para descobrir o papel que as nanopartículas ingeridas desempenham na fisiologia e função do intestino e do microbioma intestinal.

p O microbioma intestinal é a população de micróbios que vivem dentro do intestino humano, consistindo em dezenas de trilhões de microrganismos (incluindo pelo menos 1, 000 espécies diferentes de bactérias conhecidas). Nanopartículas, que muitas vezes são adicionados a alimentos processados ​​para melhorar a textura e a cor, têm sido associados a mudanças na função intestinal. À medida que os alimentos processados ​​se tornam elementos mais comuns de nossa dieta, houve um aumento significativo nas concentrações dessas partículas encontradas no corpo humano.

p Fiumera trabalha in vivo com moscas de fruta, enquanto Mahler trabalha in vitro usando um modelo de cultura de células 3-D do trato gastrointestinal (GI) para entender como a ingestão de nanopartículas influencia o processamento de glicose e o microbioma intestinal. Usando métodos de pesquisa complementares, os pesquisadores ajudaram a avançar a compreensão uns dos outros sobre as nanopartículas.

p Usando moscas de fruta, Fiumera analisa os efeitos das nanopartículas no desenvolvimento, fisiologia e composição bioquímica, bem como a comunidade microbiana no trato GI da mosca. O modelo da mosca oferece duas vantagens:1) a pesquisa pode ser feita em uma ampla gama de características que podem ser alteradas por mudanças no metabolismo e 2) os processos metabólicos dentro da mosca são semelhantes aos dos humanos. A Fiumera também pretende investigar quais genes estão associados a respostas às nanopartículas, o que pode nos ajudar a entender por que os indivíduos reagem de maneira diferente às nanopartículas.

p Para este projeto, Mahler expandiu seu modelo de trato GI para incluir uma espécie bacteriana intestinal comensal e usou o modelo para determinar um mecanismo mais detalhado do papel da exposição às nanopartículas nas bactérias intestinais e na função intestinal. Os primeiros resultados mostraram que a ingestão de nanopartículas altera a absorção de glicose, e que a presença de bactérias intestinais benéficas elimina esses efeitos.

p Mahler já estava investigando nanopartículas quando entrou em contato com a Fiumera e propôs que combinassem seus respectivos conhecimentos. Com a ajuda dos alunos de graduação Gabriella Shull e John Fountain e do aluno de pós-graduação Jonathan Richter, Fiumera e Mahler começaram a descobrir alguns efeitos da ingestão de nanopartículas. Uma vez que estão usando realistas, baixas concentrações de nanopartículas, os efeitos são leves, mas eventualmente pode ser aditivo.

p Conectar professores em disciplinas para estimular o avanço de novas ideias é o objetivo dos cinco TAEs de Binghamton.