Un intestino artificial para una piscicultura sostenible
El pescado es un alimento muy consumido y saludable. Sin embargo, los peces de piscifactoría se alimentan con aceite y harina de pescado, procedentes normalmente de la producción de especies más pequeñas y aceitosas. Esto plantea problemas de sostenibilidad para la acuicultura moderna, una industria que busca fuentes de alimentación alternativas con suficiente calidad nutricional. El método habitual para evaluar los efectos nutricionales y sanitarios de los nuevos piensos consiste en sacrificar animales para realizar una evaluación. Los métodos alternativos no destructivos también requieren varios ensayos «in vivo» para ser calibrados. La plataforma Fish-AI(se abrirá en una nueva ventana), desarrollada con financiación de la Unión Europea, es un intestino artificial que utiliza la tecnología de células madre para evaluar no solo el valor nutricional, sino también el efecto de alimentos completos o componentes individuales en la salud de la pared intestinal. Esto reduce el número de animales que hay que sacrificar y podría mejorar el desarrollo de nuevas fuentes de alimentación. «El sistema es muy útil porque proporciona pistas sobre los mecanismos causantes o, eventualmente, preventivos de daños que son difíciles de estudiar en todo el organismo», explica Fulvio Gandolfi(se abrirá en una nueva ventana), del Departamento de Ciencias Agrarias y Medioambientales de la Universidad de Milán.
Desarrollo de un intestino artificial
La plataforma Fish-AI está formada por una cámara superior que imita la luz intestinal y una cámara inferior que representa el torrente sanguíneo. Ambos están separados por una membrana que representa la pared intestinal, sobre la que crecen las células epiteliales intestinales y, en algunos casos, también las células estromales. El equipo del proyecto aisló dos líneas celulares estables que conservan las numerosas características distintivas propias de los dos tractos del intestino y pueden ofrecer una visión de conjunto de todo el órgano. A continuación, el equipo creó algunos prototipos que imitan al máximo las condiciones existentes en las células intestinales. Por último, los investigadores realizaron ensayos paralelos comparando los mismos piensos «in vivo» e «in vitro».
Creación satisfactoria de líneas celulares intestinales
En el proyecto se lograron varios resultados importantes, entre ellos el desarrollo de nuevas líneas celulares intestinales de trucha arcoíris. «En los últimos cuatro años han demostrado ser estables y capaces de conservar importantes propiedades fisiológicas», señala Gandolfi. El equipo desarrolló dos prototipos fiables en los que estas células pueden diferenciarse completamente (madurar) y generar datos útiles. En la parte final del proyecto, un ensayo completo en colaboración con Skretting Aquaculture Innovation(se abrirá en una nueva ventana) —un importante agente mundial en la producción de piensos— puso a prueba tres alimentaciones conocidas y dos formulaciones experimentales tanto «in vivo» como «in vitro». El equipo presentó los resultados detalladamente en su taller de conclusiones(se abrirá en una nueva ventana). «Nos complació mucho demostrar que el sistema proporcionaba información importante y fiable que podía utilizarse en un contexto de la “vida real”», afirma Gandolfi.
Clasificación de los efectos funcionales de los distintos alimentos para peces
La plataforma ya se ha utilizado para clasificar los efectos funcionales de distintos piensos completos, incluidas alimentaciones óptimas, alimentaciones desafiantes y alimentaciones en las que las proteínas derivadas del pescado se han sustituido por fuentes de proteínas más sostenibles, como las proteínas unicelulares. El equipo de Fish-AI ha recibido una subvención para desarrollar una prueba de concepto que permitirá seguir trabajando con el prototipo en el marco del proyecto NUTRIsim(se abrirá en una nueva ventana). «La plataforma y todo el conocimiento logrado durante el proyecto pueden transferirse a otras especies de peces y mamíferos con objetivos y beneficios potenciales similares», añade Gandolfi.
