Las células madre intestinales se encuentran entre las células que se dividen más rápidamente en el cuerpo, creando rápidamente nuevas células para reemplazar a las que se están desprendiendo constantemente. Pero a diferencia de las células madre en otras partes del cuerpo, las del intestino están ocultas, y porbuena razón, resulta.
Una nueva investigación en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis indica que las células madre se encuentran en "bolsillos" en el intestino para evitar el contacto con un metabolito prominente producido por microbios beneficiosos que viven en el intestino. Ese metabolito - butirato - restringela proliferación de células madre, lo que puede dificultar la reparación del intestino después de una lesión o daño resultante de la enfermedad inflamatoria intestinal EII, como la enfermedad de Crohn y la colitis.
El estudio se publica el 2 de junio en la revista Celda .
Los investigadores demostraron que las células madre normalmente están protegidas del butirato mediante pequeñas bolsas integradas en el revestimiento del intestino, llamadas criptas de Leiberkuhn. Pero cuando el intestino está dañado, el butirato puede acceder a las células madre e inhibir su proliferación.
"Los científicos han sabido sobre estas criptas durante más de 250 años, pero nunca entendieron realmente por qué existían", dijo el autor principal del estudio, Thaddeus Stappenbeck, MD, PhD, profesor de patología e inmunología, y de biología del desarrollo ".Según nuestros hallazgos, sospechamos que las criptas evolucionaron para proteger las células madre para que el intestino pudiera tener una forma de regenerar constantemente su revestimiento interno ".
El butirato también se ha evaluado en ensayos clínicos desde la década de 1990 como un tratamiento para la enfermedad inflamatoria intestinal, pero no se ha demostrado de manera concluyente que funcione, a pesar de que se sabe que tiene propiedades antiinflamatorias. Y los hallazgos del estudio sugieren por qué:inhibidor potente de la proliferación de células madre, el butirato evita que el intestino reponga sus células.
"Cuando hay daño en el revestimiento del intestino, ya sea por lesión aguda o enfermedad, las células madre tienen que dividirse para reparar ese daño", dijo Stappenbeck. "Inhibir la proliferación de células madre podría ser un desafortunado efecto secundario del tratamiento con butirato"
Los microbios que viven en el intestino procesan nutrientes en nuestras dietas y sintetizan vitaminas. Como parte de la realización de esos trabajos, los microbios producen metabolitos que influyen en la salud y las enfermedades humanas, incluidas las enfermedades inflamatorias intestinales, así como la obesidad, el asma y las enfermedades cardíacas.
Como parte del estudio, Stappenbeck y los investigadores posdoctorales Gerard Kaiko, PhD, y Stacy Ryu, PhD, cultivaron células madre intestinales en el laboratorio y examinaron 100 de los metabolitos más abundantes producidos por los microbios intestinales del ratón por su capacidad de aumentar las células madreproliferación. No encontraron nada que mejorara la expansión de las células madre, pero sí encontraron un metabolito, el butirato, que lo desaceleró.
Sin embargo, cuando le dieron a los ratones butirato adicional, no hubo cambios en la proliferación de las células madre intestinales, sin importar cuánto butirato recibieran los animales.
"En los ratones, las células madre se congregan en el fondo de las criptas, mientras que en el laboratorio, las células madre están directamente expuestas al butirato", dijo Ryu, coautor principal del estudio. "Comenzamos a preguntarnos sila estructura de la cripta estaba protegiendo las células madre del butirato "
Los investigadores midieron los niveles de butirato en la superficie interna del intestino, donde se encuentran las bacterias productoras de butirato, y en la parte inferior de las criptas, donde viven las células madre, y encontraron niveles mucho más bajos en las criptas.Además, las células maduras en la superficie del intestino, lejos de ser dañadas por el butirato, lo consumen como alimento, evitando que las células madre se encuentren con el metabolito.
Los intestinos de la mayoría de los vertebrados contienen criptas, pero algunos no. Los peces cebra jóvenes, por ejemplo, no tienen criptas, pero sus células madre intestinales se comportan como las de los organismos superiores, dividiéndose rápidamente para reemplazar las células dañadas.
En contraste con los ratones, cuando los investigadores expusieron al pez cebra joven al butirato, vieron una desaceleración en la velocidad a la que proliferaron las células madre intestinales del pez. Dado que el pez cebra no tiene microbios intestinales que producen butirato, los peces nonecesitan un mecanismo para proteger sus células madre intestinales del metabolito, razonaron los investigadores.
"Creemos que estas bacterias productoras de butirato son una de las fuerzas impulsoras en la evolución de las criptas, pero necesitamos hacer una encuesta sistemática para determinar si existe una correlación entre los animales que tienen criptas intestinales y los animales que llevanbacterias productoras de butirato ", dijo Stappenbeck." Se necesita hacer mucho más trabajo antes de poder sacar conclusiones definitivas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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