Tecnología ARIS

¿Qué es ARIS?

El ARIS (Automatic and Robotic Intestinal System) es un sistema dinámico ad hoc que simula el tracto digestivo humano, validado con estudios clínicos, diseñado para evaluar la digestibilidad de ingredientes, alimentos, suplementos, etc. Este sistema dinámico incluye las interacciones entre vaciado gástrico, pH estomacal, cuantificación de productos de la digestión y metabolitos generados por microorganismos.

Sistema digestivo

ARIS una herramienta para evaluar digestibilidad y ganadora del Premio Estatal de Ciencia y Tecnología 2013 en la categoría INNOVACIÓN

La función del aparato digestivo es la transformación de las complejas moléculas de los alimentos en sustancias simples y fácilmente utilizables por el organismo. Estos procesos son auxiliados por la intervención de microorganismos presentes en la microbiota natural, localizada a lo largo del tracto digestivo.

FAQ’s del ARIS:

¿Cómo funciona?
Para el uso de este modelo ex vivo del tracto digestivo, se usa microbiota intestinal humana nativa acondicionada, reproduciendo las condiciones fisiológicas de los sujetos objetivo. Se respetan los parámetros relevantes in vivo como la morfología del tracto gastrointestinal, tiempos de residencia, rangos de secreción y composición de los jugos digestivos y biliares, perfiles de pH y composición de microbiota, entre otros. Estos parámetros pueden variar entre individuos adultos y jóvenes; en personas con padecimientos metabólicos, etc.
¿Cómo se compone?
El modelo consta de cinco biorreactores que secuencialmente simulan el estómago, intestino delgado y las 3 regiones del intestino grueso, es decir, el colon ascendente, transverso y colon descendente (procesos microbianos). El control cuidadoso de los parámetros ambientales en estos reactores permite obtener las comunidades microbianas complejas y estables que son muy similares en estructura y función a la comunidad microbiana en las diferentes regiones del colon humano. Facilita la cuantificación de metabolitos en cualquier parte del proceso, ya que se pueden extraer muestras en el momento deseado, lo que equivale a tener pacientes fistulados, esto permite generar información continua y detallada sobre las condiciones intestinales y de los compuestos en estudio.
¿Qué se puede evaluar?
El sistema permite evaluar la digestión de alimentos sólidos, líquidos, ingredientes aislados, suplementos alimenticios, aditivos, fármacos y/o excipientes. De igual manera se permite evaluar el efecto de dosis repetidas de productos específicos, ya que al ser un proceso donde se simula la digestión de manera real, es decir, respetando los volúmenes y tiempos de deglución, los resultados obtenidos pueden ser extrapolables a condiciones fisiológicas reales, ya que los estudios realizados en el ARIS han arrojado resultados equivalentes a los obtenidos en ensayos clínicos.
¿Cómo se evalúa?
En ARIS es posible tomar muestras de grandes volúmenes de cada sección de colon que permite analizar las modificaciones paulatinas en la comunidad microbiana residente. La administración del alimento a analizar se lleva a cabo mediante pulsos de administración que corresponden al número de degluciones realizadas fisiológicamente por los humanos. Tomando en cuenta que la fisiología humana y su estilo de vida varía, ARIS se puede inocular con una mirobiota madre variante en función a las condiciones del grupo de estudio, considerando edad, sexo y condiciones sanas o patológicas.
¿Por qué es único el ARIS?
Las aportaciones más importantes que hace la tecnología como herramienta para evaluar la digestibilidad de productos alimenticios es que puede adaptarse a las características de la población del mercado objetivo y los resultados pueden aplicarse directamente a humanos con alto grado de compatibilidad.
Puede verificarse la disponibilidad de nutrientes en cada sección del tracto digestivo que indica la manera en que podrán aprovecharse contrario a lo que indican las tablas nutrimentales, ya que éstas indican el contenido inicial pero no el contenido aprovechable o bien la generación de compuestos no deseables. Por ejemplo en productos dirigidos a pacientes renales se puede identificar la formación de compuestos con aminas como resultado de la digestión, ya que estos compuestos resultan peligrosos para pacientes en esa condición.
¿Qué propiedad intelectual posee?

El sistema tiene cuatro patentes:

  • MX/A/2012/005418
    Proceso para simulación de tracto digestivo humano.
  • MX/A/2013/015018
    Sistema mecánico y neumático para trasferencia de fluido entre dos bioreactores.
  • MX/A/2015/014433
    Sistema automatizado para la simulación del tracto digestivo Humano.
  • PCT/MX/2016/000101
    Sistema automatizado para la simulación del tracto digestivo humano.
¿Se puede generar propiedad intelectual adicional usando la tecnología?
Si, una serie de diferentes estudios y patentes.
Algunos proyectos realizados:
  • Continuación de proyecto: Validación científica de propiedades funcionales de productos liofilizados y análisis necesarios para la expansión en nuevos mercados de exportación.
  • Evaluación biológica de FOS producidos por hidrólisis enzimática y reacciones de transfructosilación.
  • Realización de análisis de microbiota intestinal de diversos sujetos.
  • Determinación de la actividad prebiótica y biodisponibilidad de nutrientes de un hidrobiótico, digerido en ARIS.
  • Evaluación de digestibilidad y determinación del índice de eficacia proteica (PER) y el grado de alergenicidad para una proteína.
  • Validación técnica de un prototipo automatizado de simulación del tracto digestivo humano, que permita evaluar la digestibilidad en un modelo ex vivo.
  • Evaluación de un producto funcional para pacientes con nefropatía en un simulador del tracto digestivo humano.
  • Evaluación de un alimento funcional simbiótico sinérgico para disminución de tejido adiposo en individuos con sobrepeso u obesidad, digerido en ARIS.
  • Evaluación de un vector simbiótico aviar para mejorar la eficiencia alimenticia y la prevención de infecciones.
  • Determinación de la funcionalidad y biodisponibilidad de nutrientes del coco deshidratado digerido en un simulador de tracto digestivo humano.
  • Generación de un laboratorio satélite de simulación de digestión en la sección intestinal de aves de interés productivo (pollo).
  • Asesoría técnica para la creación de un prototipo automatizado de simulación del tracto digestivo humano, que permita evaluar la digestibilidad en un modelo ex vivo.
  • Validación de la eficacia de fructanos ramificados de agave en el control del metabolismo lipídico usando un sistema ex vivo.
  • Análisis bibliográfico que muestre los efectos del consumo de frutos secos y/o deshidratados sobre la salud del consumidor.
  • Evaluación de la biodisponibilidad de nutrientes provenientes de un alimento funcional simbiótico a base de soya-amaranto, fructanos de agave digerido en un simulador de tracto digestivo humano.

Patentes (entre otras):

Moléculas bioconjugados con actividad biológica y tecno-funcional, método para su producción y uso de las mismas EP 14 871834.9 Europa
Moléculas bioconjugados con actividad biológica y tecno-funcional, método para su producción y uso de las mismas USA 15/104,421 Estados Unidos
Composición polimérica MX/A/2015/014524 México
Fructanos de agave como excipiente farmacéutico funcional en una forma de dosificación de liberación inmediata MX/A/2015/013850 México
Proceso para obtener una molécula que sirve como elicitor de péptidos antimicrobianos PCT/MX 2014/000161 PCT (Patent Cooperation Treaty)
Una composición simbiótica sinérgica y su uso para el tratamiento de la disbiosis intestinal MX/A/2014/015450 México
Proceso de obtención de fructanos de agave joven y uso como ingrediente funcional MX/A/2013/004901 México
Fructanos fraccionados de agave, proceso de obtención y uso de los mismos MX/A/2013/004903 México
Proceso para obtener una molécula que sirve como elicitor de péptidos antimicrobianos MX/A/2013/012160 México
Moléculas bioconjugadas con actividades biológicas y tenofuncionales, su proceso de obtencion y uso MX/A/2013/015020 México
Nutraceutico encapsulado por micro fluidizacion con efecto ant-inflamatorio y prebiotico MX/A/2012/011905 México

La tecnología “MINI – ARIS”

El MINI-ARIS es la versión de tamaño reducido del ARIS y se distingue por la fácil transportación y operación. Reduce los costos de operación al trabajar con volúmenes más pequeños pero con las mismas ventajas que el sistema original.

Sistema digestivo

¿Qué funciones y servicios ofrece?

La función es la digestibilidad completa en un sistema semiautomático, con capacidad de adaptación a poblaciones. Se pueden realizar los procesos de digestión de igual manera que en el ARIS pero en volúmenes pequeños (75% menos), se adapta a las poblaciones y puede muestrearse en cualquier momento de cualquier sección.
Al ser de menor tamaño y de fácil uso, representa una oportunidad para las áreas de investigación en digestibilidad e interacción de microbiota intestinal en empresas de alimentos, centros de investigación o universidades, donde se pueden adaptar los procesos para integrarlos a los sistemas de investigación.
Para diagnóstico en laboratorios de análisis clínicos en el área de salud puede tener aplicación simulando individuos para verificar la respuesta de digestibilidad ante alimentos particulares y la interacción con medicamentos, principios activos u otras sustancias de interés en la industria farmacéutica.

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