Las células madre somáticas son caballos de batalla microscópicos, que se regeneran constantemente en todo el cuerpo: la piel y el revestimiento del intestino, por ejemplo. Y para los neurocientíficos de la Universidad de Illinois, representan un potencial sin explotar.
"Si pudiéramos encontrar una manera de atacar y controlar la proliferación de células madre en el cuerpo, podría haber beneficios médicos potenciales, como apagar la proliferación de células madre cancerosas o inducir la proliferación de células madre somáticas donde queremos hacer crecer tejido,"dice Elizabeth Davis, investigadora doctoral en el Programa de Neurociencias de la U de I y autora principal de un estudio que demuestra, por primera vez, que la proliferación de células madre está directamente controlada por el sistema nervioso autónomo SNA.
El ANS controla todas nuestras funciones inconscientes: respiración, flujo sanguíneo, digestión, etc. Sus dos redes principales de fibras nerviosas van desde el cerebro a todo el cuerpo, y las neuronas llegan a casi todos los órganos. Estas neuronas liberan sustancias químicasllamados neurotransmisores, que pueden afectar a las células diana directa o indirectamente.
Cuando los neurotransmisores se unen a receptores en las membranas de ciertas células, provocan una respuesta directa dentro de la célula. Pero también pueden ocurrir cambios en las células cuando los neurotransmisores inducen un estado general de inflamación o alteran el flujo sanguíneo, una ruta de acción indirecta para elRESPUESTA.
Antes del estudio de Davis, que se publica en Informes fisiológicos , los científicos habían sospechado que el ANS estaba involucrado en la proliferación de células madre, pero no sabían si la relación era directa o indirecta. Una relación directa podría tener mayores implicaciones para las intervenciones farmacológicas para tratar afecciones médicas.
"Si quisieras cambiar el potencial de regeneración de un órgano, por ejemplo, no tendrías que estimular o suprimir la actividad de esas neuronas. En cambio, podrías simplemente averiguar qué neurotransmisores controlan la proliferación y luego obtener ese químicoa esas células madre con administración de fármacos dirigida ", dice Megan Dailey, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Animales de la U de I y coautora del artículo.
Para caracterizar la relación, los investigadores se centraron en las células madre del revestimiento intestinal, o epitelio, en ratones. Encontraron que no solo las células madre tenían receptores para los neurotransmisores del SNA, sino que también los neurotransmisores cambiaron el comportamiento de las células.- justo lo que esperarían ver en una relación directa.
"Sabíamos que los nervios del SNA entraban en estrecho contacto con las células del epitelio intestinal, incluidas las células madre, pero no sabíamos si los neurotransmisores podían unirse a las células madre. Cuando aislamos las células madre ydescubrimos que en realidad había receptores de neurotransmisores ANS, encontramos esa pieza que falta ", dice Davis.
Para demostrar que el comportamiento de las células madre estaba cambiando como resultado de la estimulación del SNA, los investigadores cultivaron células epiteliales intestinales en el laboratorio y las expusieron a niveles altos de dos neurotransmisores, norepinefrina y acetilcolina. La norepinefrina es un neurotransmisor importante del sistema nervioso simpático., o rama de "lucha o huida" del SNA, mientras que la acetilcolina es producida por el sistema nervioso parasimpático, o rama de "descanso y digestión".
"Cuando simulamos la activación de cualquiera de esos sistemas, vimos una disminución en la proliferación de células madre", dice Dailey.
Sugiere que el cuerpo puede evitar poner energía en la producción de nuevas células cuando el sistema de lucha o huida está activo. En cambio, ella razona, que la energía es necesaria para hacer una escapada rápida. Los momentos pico de descanso y digestión pueden no ser los mejores parala producción de nuevas células, ya sea, porque cuando llegan los alimentos, los procesos celulares relacionados con la digestión pueden crear radicales libres que pueden dañar nuevas células.
Aunque la investigación se centró en el epitelio intestinal, Davis y Dailey sospechan que el SNA también está controlando directamente la proliferación de células madre en otras partes del cuerpo. De hecho, recientemente publicaron otro artículo, publicado en Revista estadounidense de fisiología , defendiendo el fenómeno más amplio utilizando múltiples pistas de otros estudios.
"En neurociencia, la gente no ve el SNA como llamativo o emocionante, pero estos nervios están llegando a tantas células del cuerpo, incluidas las células madre", dice Davis. "¿Por qué esos nervios se comunicarían con las células madre si no lo fueran?¿No estás haciendo nada? ¿Y si existe esta gran y emocionante idea de que podríamos usar el sistema nervioso para controlar las células madre? "
Dailey agrega: "El ANS no está controlado por sí mismo, está controlado por el cerebro y el sistema nervioso central. Creemos que el cerebro está controlando la regeneración de todos estos tejidos a través del ANS. Pero eso trae una imagen más amplia. En el caso de las personas con depresión grave o trastorno de estrés postraumático, por ejemplo, se observa una degeneración de algunos de sus órganos. Podría ser algún tipo de efecto relacionado con el estrés a través del ANS que disminuye el potencial regenerativo de los órganos. Según nuestros hallazgos, parece quepodría haber un efecto directo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales de la Universidad de Illinois . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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