El metabolismo de las células madre intestinales se ve facilitado por las mitocondrias, las plantas de energía en las células. Los procesos de inflamación crónica inhiben el metabolismo de las células y conducen a la pérdida funcional de estas células madre.
En colaboración con Helmholz Zentrum München y la Université de Paris, un equipo de investigación de TUM ha descubierto esta conexión al analizar las células epiteliales intestinales de pacientes con enfermedad de Crohn y compararlas con los resultados del modelo de ratón.
El papel interrelacionado de las células madre y las células de Paneth
Las células madre son indispensables para el mantenimiento y la regeneración de los tejidos. Las células madre intestinales dentro de los intestinos se mezclan con las llamadas células de Paneth, que son responsables de la defensa inmune local y de crear un entorno en el que las células madre puedan prosperar,así llamados guardianes del nicho de células madre.
Los pacientes que padecen la enfermedad de Crohn tienen menos células de Paneth y, además, su funcionalidad es limitada. El grupo de investigación examinó las causas de las alteraciones en las células de Paneth e intentó determinar la importancia del metabolismo de las células madre en este contexto.
Además de los estudios con ratones, los investigadores analizaron biopsias intestinales de pacientes con enfermedad de Crohn, caracterizando meticulosamente el nicho de las células madre. Después de seis meses, los intestinos de los pacientes fueron examinados nuevamente endoscópicamente, enfocándose en encontrar signos de inflamación.
prediciendo la recurrencia de la enfermedad de Crohn observando la aparición de células madre
El estudio mostró que las alteraciones microscópicas en el nicho de células madre eran particularmente prevalentes en aquellos pacientes que mostraban síntomas de una recaída de la inflamación después de seis meses.
"Estos cambios en el nicho de células madre son un indicador muy temprano para el inicio de procesos inflamatorios. Por lo tanto, la apariencia del nicho de células madre puede usarse para evaluar la probabilidad de una recurrencia de la enfermedad después de la resección de las partes originalmente afectadas deel intestino delgado. Esto presenta un punto de partida razonable para la intervención terapéutica ", explicó Dirk Haller, profesor de nutrición e inmunología en TUM.
Restauración de la función de las células madre
Tanto en pacientes humanos como en modelos de ratones, las alteraciones en Paneth y las células madre coincidieron con la disminución de la funcionalidad de las mitocondrias.
Sabiendo que una respiración mitocondrial baja conduce a alteraciones en el nicho de las células madre, los investigadores usaron dicloroacetato DCA, una sustancia aplicada en la terapia contra el cáncer que conduce a un aumento en la respiración mitocondrial.
El cambio en el metabolismo celular inducido por DCA fue capaz de restaurar la funcionalidad de las células madre intestinales de los ratones que sufren de inflamación, como se demostró en los organoides intestinales, estructuras similares a los órganos cultivadas ex vivo.
Enfoque terapéutico para prolongar las fases libres de inflamación de la enfermedad de Crohn
"Estos hallazgos apuntan a un nuevo enfoque terapéutico para prolongar las fases de remisión libres de inflamación de la enfermedad de Crohn", dijo Eva Rath, científica de la Facultad de Ciencias de la Vida TUM Weihenstephan y coautora del estudio.
El objetivo de más investigación es investigar el efecto del DCA en modelos animales y pacientes con más detalle. Una llamada intervención metabólica, que realiza cambios específicos en el metabolismo de las células, podría prevenir la pérdida funcional de células madre y Panethcélulas, que mantienen la barrera intestinal, lo que podría conducir a prevenir la inflamación posterior.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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