Capsule inventée pour en savoir plus sur le système digestif humain

La capsule CapScan traverse l'intestin grêle pour fournir des informations sur les microbiomes intestinaux et sur la façon dont l'alimentation affecte la santé

Par KATIE HELLMAN — [email protected]

Selon une publication récente dans Nature, des chercheurs ont conçu une capsule appelée CapScan pour collecter des données sur les systèmes digestifs humains sains. Le projet a été mené par des chercheurs de l'UC Davis, de l'Université de Stanford et d'Envivo Bio Inc.

Au cours de l'étude, les chercheurs ont analysé le processus de digestion chez 15 individus en bonne santé et ont trouvé des corrélations significatives entre l'alimentation et les métabolites, résultat des processus métaboliques.

"Pour échantillonner à partir de quatre régions distinctes du tractus intestinal, quatre dispositifs ont été ingérés en tant qu'ensemble après qu'un individu ait mangé un repas de son choix, dans lequel différents types d'appareils dans un ensemble ont été conçus pour s'ouvrir à différents niveaux de pH progressivement plus élevés", a déclaré le l'étude lit.

En règle générale, la digestion a lieu lorsque les enzymes de l'intestin grêle décomposent les aliments, qui sont ensuite absorbés dans la circulation sanguine afin que les nutriments puissent être dispersés dans tout le corps. Cependant, les fonctions spécifiques des différentes parties le long du tractus intestinal restent largement inconnues.

Oliver Fiehn, auteur principal de l'étude et directeur du West Coast Metabolomics Center de l'UC Davis, a expliqué comment CapScan pourrait faire la lumière sur le processus digestif.

"Nous pouvons examiner comment la nutrition est modifiée", a déclaré Fiehn. "Nous pouvons donner aux gens des aliments spécifiques et utiliser ces appareils pour voir ce qui se passe dans différentes parties de l'intestin grêle pendant qu'ils les ingèrent."

Le CapScan est recouvert d'une couche sensible au pH, ce qui permet aux chercheurs de choisir la partie du tractus intestinal à échantillonner. La capsule est ensuite récupérée dans les selles des participants pour analyse.

"Toutes ces informations peuvent être utilisées pour une intervention", a déclaré Fiehn. « Une fois que nous savons ce qui arrive à la nutrition et quels microbes sont responsables, et peut-être aussi quels médicaments et autres composés interfèrent avec les propriétés microbiennes, alors nous pouvons intervenir de manière appropriée. Au lieu de cibler les gènes humains, nous ciblerions les espèces microbiennes pour améliorer la santé.

CapScan espère également fournir une analyse beaucoup plus approfondie du métabolome intestinal (les petites molécules impliquées dans le métabolisme) et des informations sur le microbiome intestinal.

Jacob Folz, premier auteur de l'étude et chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Fiehn à l'UC Davis, a expliqué comment CapScan surmonte les inconvénients des autres méthodes utilisées pour étudier la digestion.

"Cette étude et cette nouvelle technologie ouvrent la porte à des recherches libres sur ce qui se passe dans l'intestin", a déclaré Folz par e-mail. "Cela était auparavant interdit par des procédures d'échantillonnage physiquement invasives et un contrôle radical de l'alimentation. Désormais, les chercheurs pourront aborder des questions sérieuses liées à la santé et aux maladies intestinales, ou simplement regarder comment la digestion d'une tomate se compare à la digestion d'une olive. "

Jusqu'à présent, l'intestin grêle n'a été étudié que chez des individus sous sédation ou par des procédures invasives mais contrôlées car la digestion est difficile à étudier chez l'homme. Une partie de cette difficulté est due aux limites des examens cliniques tels que l'endoscopie et la coloscopie, qui ne peuvent scanner que certaines parties du tube digestif.

Cependant, l'invention de CapScan sera en mesure de fournir des informations plus complètes sur des processus qui n'ont jamais été étudiés auparavant, car il peut parcourir et étudier l'ensemble du tube digestif sans perturber ni contaminer le microbiome intestinal d'un individu. De plus, les essais cliniques testant la santé et la fonction intestinale n'auront plus à envisager de demander aux participants de subir des procédures extrêmes ou des régimes alimentaires pouvant être préjudiciables.

"[Ce projet] est vraiment l'exploration de l'inconnu", a déclaré Fiehn. "Les gens pensent que la prochaine frontière est Mars ou le fond de l'océan, mais il y a une autre frontière. Nous pensons qu'il est absolument essentiel de comprendre la maladie humaine, mais aussi comment les microbes interagissent avec la physiologie humaine."

Rédigé par : Katie Hellman — [email protected]