(micro)2 corona Advanced characterization of biomolecular corona on micro and nanoplastics in the anaerobic intestinal microbiome and its consequences on the intestinal epithelium.
Micro- en nanoplastics (MNPs) zijn overal in onze omgeving, ook in onze voeding. Moleculen in ons voedsel en verteringssappen in de maag en darmen plakken aan MNPs vast. Ze vormen zo een biocorona. Inmiddels weten we dat eiwitten in de biocorona invloed hebben op de opname van MNPs via de darmen. Dit kan nadelige gezondheidseffecten hebben. Of biomoleculen zoals vetten en galzouten vanuit onze voeding of verteringssappen ook binden aan plastic deeltjes, en of dit gevolgen heeft voor de opname ervan, is nog grotendeels onbekend.
Doel
Dit project heeft als doel de huidige biocorona-karakterisering van eiwitten op MNPs uit te breiden naar andere biomoleculen. Ook wordt de coronavorming en de biologische implicaties ervan bestudeerd.
Aanpak / werkwijze
In dit project voeren ze experimenten uit onder realistische zuurstofloze darmomstandigheden, waarbij ze een mengsel van deeltjes, zoals MNPs en biomoleculen, in contact brengen met darmwandcellen en darmbacteriën. Ze analyseren de biocorona en bestuderen de gevolgen voor de opname en eventuele schade aan de darmwandcellen. De onderzoekers gebruiken een laboratoriummodel van menselijke darmen.
De onderzoekers analyseren:
- de kenmerken van de MNPs door gebruik te maken van een reeks analytische methoden (bijvoorbeeld DLS en μRAMAN confocale microscopie);
- de componenten van de biocorona op de MNPs door middel van een reeks analytische methoden die de detectie van (korte keten) vetzuren, galzuren en (microbiële) eiwitten mogelijk maken;
- de populatiedynamiek en metabolische capaciteit van het darm microbioom;
- de effecten op de darmcellaag.
Samenwerkingspartners
Dit project wordt uitgevoerd door dr. ir. H. Bouwmeester van Wageningen Universiteit, in samenwerking met Universiteit van Amsterdam, Wageningen Food Safety Research en Nanonium.
(Verwachte) resultaten
De verwachting is dat de gevormde biocorona de opname van MNPs door darmwandcellen verhoogt. Ook verwachten de onderzoekers te zien dat de aanwezigheid van microbiële metabolieten kan fungeren als ‘Pathogen Associated Molecular Patterns’ (PAMPS) en ervoor kan zorgen dat er meer ontstekingssignaalmoleculen vrijkomen.
Vervolg
De resultaten worden gedeeld met het MOMENTUM-consortium. De resultaten zullen een belangrijke kennislacune opvullen in de risicobeoordeling van MNPs voor de menselijke gezondheid.