El cuerpo humano consta de aproximadamente 60 billones de células que se renuevan día a día para mantener la homeostasis de los tejidos corporales. En particular, las células del tracto digestivo se renuevan por completo en varias semanas gracias a una proliferación vigorosa donde las células madre de cada tejido jueganFunciones fundamentales en el suministro de esas células. Las células madre de los tejidos desempeñan funciones fundamentales en diversos fenómenos, como la histogénesis y la recuperación de daños, ya que producen células diferenciadas mientras se dividen. Lo hacen produciendo células idénticas autorrenovación o diferenciando en otros tipos de células.. El equipo de investigación dirigido por los Profs. Murakami y Barker del Instituto de Investigación del Cáncer de la Universidad de Kanazawa reveló la presencia de células madre de tejido gástrico que expresan el Lgr5 gen * 1, un marcador de células madre tisulares en la base de la glándula gástrica en el tejido gástrico, cuyo tallo * 2 podría ser suprimido por la señalización Wnt * 3 Leushacke M. y col., Nat. Cell Biol. , 2017.Sin embargo, debido a la dificultad técnica de una verificación in vivo más detallada, la mayoría de los mecanismos moleculares relacionados con las células madre tisulares reguladas por la señalización de Wnt seguían siendo un misterio.
El equipo de investigación investigó los mecanismos moleculares intracelulares para la regulación dependiente de la señalización Wnt de la proliferación y la autorrenovación de las células madre del tejido gástrico mediante el uso de organoides * 4 establecidos a partir de ratones.Estos permitieron la visualización de células madre de tejido gástrico Lgr5 +.Además, el cribado con genoma-escala CRISPR Knock-Out GeCKO * 5, que puede producir arbitrariamente la pérdida de función de varios genes, permitió dilucidar los mecanismos moleculares que regulan la dependencia de la señalización Wnt de las células madre del tejido gástrico.El equipo reveló que la pérdida de función de Alk , Bclaf3 y Prkra genes que inducen la proliferación de organoides independiente de la señalización de Wnt. Debido a que estos genes se expresan en células diferenciadas de tejidos gástricos de ratón, pero no en células madre, el equipo postuló que estos genes podrían regular negativamente el origen de las células tisulares. Otros análisis han reveladoese Alk suprime la señalización de Wnt mediante la fosforilación de Gsk3β, uno de los factores reguladores de la señalización de Wnt. Además, Bclaf3 y Prkra regular la expresión de Reg genes de la familia, que son esenciales para la proliferación de células madre de tejido gástrico, al inhibir la expresión de las interleucinas epiteliales 11 y 23 * 6.De estos resultados, Alk , Bclaf3 y Prkra se han identificado como los genes que determinan el origen de las células madre del tejido gástrico.
El presente estudio ha dilucidado los mecanismos moleculares previamente desconocidos que regulan la autorrenovación y la diferenciación de las células madre tisulares, que desempeñan un papel en la homeostasis tisular y la recuperación del daño. Pueden existir y funcionar mecanismos moleculares similares en otras células madre tisulares, ya que la señalización Wntse activa ampliamente en varias células madre independientemente de sus etapas de desarrollo. Se espera que los tratamientos para el daño tisular, no solo del tracto digestivo sino también en el hígado, riñón y páncreas, sean posibles si la regulación de la autorrenovación y la diferenciación deLas células madre a través de los mecanismos reguladores descritos anteriormente podrían verificarse en otros tejidos. Los resultados del presente estudio proporcionan nuevos conocimientos y enfoques técnicos en la investigación con células madre y se espera que estimulen la innovación en el campo de la medicina regenerativa y el tratamiento del cáncer en el futuro.
Glosario
* 1 Lgr5 gen El gen que codifica el receptor acoplado a la proteína G huérfana rica en leucina5. Es uno de los genes diana de la señalización Wnt que regula la determinación del destino celular y es un gen marcador de las células madre epiteliales que son necesarias para la homeostasis del sistema digestivo.tejidos del tracto urinario y para la recuperación de daños. En los últimos años, se conoce la expresión de este gen en una amplia gama de tejidos epiteliales de riñón, pulmón, hígado, útero, etc. También se informa como marcador de células madre de cánceres colorrectales enademás de las células madre epiteliales normales.
* 2 Tallo El tallo se refiere a la propiedad de poder proliferar por división celular mientras, al mismo tiempo, se mantiene la capacidad de diferenciarse en una variedad de células que forman tejidos.
* 3 Señalización Wnt La vía de señalización activada por la proteína Wnt. La señalización de Wnt juega un papel importante en una amplia variedad de procesos celulares de ontogenia, como el destino celular, la proliferación y la migración. Las mutaciones de genes asociados con la vía de señalización de Wnt están involucradas en varios procesos hereditarios y emergentes espontáneos.cánceres.
* 4 Organoide Organoide se refiere a un cuerpo de cultivo celular tridimensional ex vivo que posee una estructura y funciones que imitan las de los tejidos y órganos reales. Dado que un organoide que imita las propiedades in vivo de un tejido u órgano puede mantenerse y observarse, se espera queLos organoides se pueden utilizar para aplicaciones como el cribado de candidatos a fármacos, pruebas de toxicidad, investigación fisiopatológica de enfermedades, etc.
* 5 Método de cribado GeCKO Este método puede eliminar genes de forma aleatoria introduciendo en una célula una mezcla diluida de ARN guía gRNA correspondientes a todos los genes. Posteriormente, se recupera una población celular que tiene el fenotipo de interés y se eliminan los genes responsables de inducir laEl fenotipo de interés se puede identificar utilizando un secuenciador de próxima generación.
* 6 interleucina Sustancia bioactiva producida por células inmunitarias como linfocitos, monocitos y macrófagos para la regulación de las respuestas inmunitarias intercelulares. La interleucina 11 y 23 también se secretan a partir de células epiteliales gástricas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kanazawa . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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