Comunitat Valenciana, innovadora por su origen o destino

Desarrollo de estrategias avanzadas para el diagnóstico, control y prevención de virus causantes del síndrome respiratorio agudo en la industria alimentaria (COVIR)

El sistema inmune ofrece una amplia variedad de dianas potenciales para la modulación en el tratamiento de enfermedades infecciosas. Las posibilidades disponibles permiten inmunomodulación terapéutica y profiláctica para el tratamiento de apoyo y directo de las infecciones. La suplementación con componentes dietéticos generalmente es necesaria en pacientes críticos. Se sabe que algunos fitofarmacéuticos pueden reducir la severidad y/o duración de las infecciones de las vías aéreas superiores. Por otro lado, la administración de probióticos también promueve la defensa inmune.

En este sentido, una variedad de compuestos (microbianos, herbales o de origen sintético) se han utilizado y todavía se están desarrollando como agentes inmunoestimuladores no específicos para mejorar o modular la respuesta inmune contra patógenos respiratorios en un contexto preventivo o, a veces, también terapéutico. La efectividad de estos agentes suele ser moderada y, por tanto, solo se usan como medidas secundarias de apoyo, aunque su potencial no debería ser subestimado. Entre otros compuestos destaca los suplementos de la vitamina C o el Zinc. Así pues, es conveniente resaltar y estudiar la capacidad inmunoestimuladora de medidas no farmacológicas como estrategia preventiva y complementaria.

Este punto es donde trabaja AINIA con el proyecto COVIR, en el que están llevando a cabo este proyecto cuyo objetivo general es estudiar estrategias de diagnóstico, control y prevención del virus SARS-CoV-2 en la industria alimentaria. Dentro de estos objetivos, y en colaboración con empresas de la Comunitat Valenciana, van a desarrollar modelos in vitro basados en cultivos celulares que permitan valorar el efecto de sustancias inmunomoduladoras, presentes o añadidas a alimentos, y que fortalezcan el sistema inmunitario frente a virus respiratorios. En la ejecución del proyecto se han planteado las siguientes fases:

  • Investigar las dianas biológicas que permiten estimular el sistema inmunitario de las vías respiratorias para identificar biomarcadores de monitorización.
  • Reproducir in vitro el sistema inmunitario de las vías respiratorias basado en el uso de modelos celulares complejos, como modelo para evaluar compuestos inmunomoduladores y antivirales.
  • Desarrollar herramientas in vitro basadas en el uso de modelos celulares y biomarcadores moleculares para la identificación y evaluación de compuestos inmunomoduladores y viricidas.
  • Investigar la acción de compuestos orales con efecto inmunomodulador y viricida frente a virus y/o patógenos de las vías respiratorias.

Para la identificación y evaluación de la estimulación del sistema inmunitario frente a infección víricas respiratorias se precisa de herramientas de monitorización que permitan simular y reproducir el ambiente donde los compuestos inmunomoduladores deben ejercer su acción. En ese sentido, en el caso de compuestos de ingesta oral es conveniente y necesario considerar 3 aspectos clave:

  1. El proceso de digestión gastrointestinal como primera vía de entrada en el organismo de los compuestos de interés, y que permite conocer la bioaccesibilidad de los compuestos 
  2. La microbiota intestinal, por una lado, como parte del organismo que metaboliza compuestos y cuyos metabolitos generados llevarán a cabo la acción funcional.
  3. La reproducción del órgano diana, en este caso, las vías respiratorias altas y/o bajas mediante el uso técnicas de cultivo celular complejas basadas en el uso de co-cultivo de células o el uso de sistemas de cultivo 3D.

Por eso, en el proyecto se contemplan estos tres aspectos para la evaluación de compuestos orales con capacidad inmunomoduladora, empleando sistemas dinámicos in vitro que simulan la digestión gastrointestinal y la fermentación colónica, haciendo uso de dos equipos que tenemos disponibles en AINIA: el Digestor dinámico in vitro que simula la digestión gastrointestinal y el Digestor Dinámico in vitro de fermentación colónica, que incluye la digestión gastrointestinal y el proceso de fermentación llevado a cabo por la microbiota intestinal.

Gracias a estos digestores se puede estudiar de forma monitorizada cómo se comportan los componentes de un ingrediente o alimento en el proceso de digestión, así como, la resistencia gastrointestinal de los compuestos activos de ingredientes y alimentos. También estudiaremos la modulación de la microbiota intestinal de compuestos bioactivos a través de metagenómica, la actividad metabólica de dicha microbiota del colon así como la capacidad de la microbiota intestinal de generar metabolitos con mayor actividad biológica que los compuestos bioactivos de los cuales proceden.

En el proyecto COVIR, AINIA también analizará, entre otros, el efecto de probióticos como agente inmunomodulador de infecciones respiratorias. Se ha demostrado que la suplementación con probióticos reduce la incidencia, duración y gravedad del tracto respiratorio superior infecciones a través de la modulación de la respuesta inmune. El uso de probióticos para el tratamiento o prevención de enfermedades relacionadas con la infección o inflamación intestinal ha sido el foco principal del uso de estos agentes, pero estudios recientes han informado que la ingestión de probióticos puede ser beneficiosa para la prevención de enfermedades de las vías respiratorias superiores.

Con esta iniciativa en la que colaboran empresas de la industria alimentaria, AINIA pretende avanzar en el desarrollo de nuevos ingredientes que favorezcan y potencien el sistema inmune de los consumidores.

proyectosdestacados

25 febrero 2024

Envases inteligentes con nuevas funcionalidades por impresión electrónica (printed electronics) (SMART-PRINTED-PACK)

La introducción de la electrónica impresa en los envases y embalajes va a suponer una revolución en este...
25 febrero 2024

Plataformas embebidas de baja energía escalables (SCALOPES)

El objetivo principal del proyecto SCALOPES (siglas de SCalable LOw Power Embedded platformS), en el que participa el...
25 febrero 2024

Plataforma de cooperación tecnológica para el desarrollo de materiales y productos innovadores para el hábitat infantil

La plataforma de cooperación tecnológica para el desarrollo de materiales y productos innovadores para el hábitat infantil nace...