El equilibrio celular del intestino está cuidadosamente regulado gracias, entre otros factores, a la nutrición que tiene un papel importante en el aumento y la calidad de las células de esa porción del tubo digestivo. Pero esa capacidad para mantener la estabilidad celular en el intestino disminuye con el envejecimiento. Investigadores de la Universidad de Helsinki han descubierto un nuevo mecanismo de acción que podría devolver la nivelación de las células madre intestinales envejecidas.
El hallazgo puede marcar la diferencia a la hora de buscar formas de mantener la capacidad funcional del intestino envejecido, indica el estudio publicado en la revista científica Nature.
Las células madre se definen a través de una serie de características que las hacen distintas del resto. Son un grupo de células que forman clones capaces de autorregenerarse y diferenciarse en múltiples tipos de tejidos, aunque no pueden formar per se un nuevo ser vivo.
El intestino es la parte del sistema digestivo encargada de la absorción de nutrientes. Esta función se lleva a cabo a través de su epitelio. Formado por una sola capa de células plegadas sobre sí mismas, creando cavidades llamadas criptas y protuberancias llamadas vellosidades. El epitelio intestinal ha sido un órgano muy interesante para los expertos en células madre debido a su conformación jerárquica especial.
Las células madre intestinales residen en el fondo de las criptas y su progenie se mueve hacia arriba, hacia las vellosidades circundantes. Mientras maduran y se diferencian, dando lugar a todos los distintos tipos de células que forman el epitelio. A pesar del amplio conocimiento obtenido sobre estas células su origen es todavía desconcertante.
Importancia de las células madre intestinales
Las preguntas sobre cómo el estado nutricional del intestino controla la división y diferenciación de las células madre, y cómo cambia la adaptación de estas células a los nutrientes durante el envejecimiento, no han sido respondidas de manera integral. Según el estudio de la Universidad de Helsinki, la adaptación de nutrientes se refiere a la forma en que los nutrientes guían la función celular.
La señalización celular activada por nutrientes aumenta el tamaño de las células madre en el intestino de la mosca de la fruta. El tamaño de las células madre, a su vez, controla el tipo de célula en el que se diferencian. Para el funcionamiento de estas células es esencial una regulación flexible de su tamaño. En otras palabras, el tamaño de las células aumenta o disminuye dependiendo de las condiciones dietéticas.
Esta flexibilidad permite que las células madre se diferencien de acuerdo con el estado nutricional predominante. Al utilizar imágenes de células de todo el intestino, descubrieron que la adaptación de nutrientes del tamaño de las células madre y la diferenciación resultante varían en diferentes regiones del intestino.
“Nuestras observaciones demuestran que la regulación de las células madre de los intestinos es mucho más específica de una región de lo que se pensaba anteriormente. Esto puede ser relevante, por ejemplo, para los mecanismos patogénicos de las enfermedades intestinales”, afirma Jaakko Mattila, autor principal del artículo. E investigador de la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de Helsinki.
Los investigadores observaron que la capacidad de las células madre intestinales para reaccionar ante un estado nutricional cambiante se reduce considerablemente en los animales más viejos.
Similitudes entre células humanas y de la mosca de fruta
También descubrieron que, en los animales con edad avanzada, las células madre se encuentran en un estado en el que su tamaño es constantemente grande, lo que restringe su capacidad de diferenciarse.
Con el envejecimiento, la regulación flexible del tamaño de las células madre se conservó notablemente mejor en los animales que se mantuvieron bajo un régimen dietético conocido como ayuno intermitente. En el pasado, se ha demostrado que el ayuno intermitente prolonga la vida útil de los animales. Y los resultados obtenidos ahora indican que la preservación mejorada de la función de las células madre puede ser la base de esta prolongación.
Según el equipo de investigación, los mecanismos asociados con el funcionamiento, la adaptación de nutrientes y el envejecimiento de las células madre humanas y de la mosca de la fruta son bastante similares.
“Creemos que estos hallazgos tienen una importancia muy amplia. Permiten cómo comprender cómo frenar la pérdida de función de los tejidos causada por el envejecimiento. Sin embargo, se necesita más información sobre el efecto del mecanismo en las células madre intestinales humanas”, afirmó el investigador Ville Hietakangas, profesor del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Helsinki.
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