En la última década, los estudios han encontrado que la obesidad y el consumo de una dieta alta en grasas y calorías son factores de riesgo significativos para muchos tipos de cáncer. Ahora, un nuevo estudio del Instituto Whitehead y el Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT revelacómo una dieta alta en grasas hace que las células del revestimiento intestinal sean más propensas a convertirse en cancerosas.
El estudio de ratones sugiere que una dieta alta en grasas impulsa un auge de la población de células madre intestinales y también genera un conjunto de otras células que se comportan como células madre, es decir, pueden reproducirse indefinidamente y diferenciarse en otros tipos de células"Estas células madre y células" similares a las células madre "tienen más probabilidades de dar lugar a tumores intestinales, dice Omer Yilmaz, profesor asistente de biología del MIT y co-líder del equipo de investigación.
"La dieta alta en grasas no solo cambia la biología de las células madre, sino que también cambia la biología de las poblaciones no de células madre, lo que colectivamente conduce a un aumento en la formación de tumores", dice Yilmaz, quien es un Instituto Kochmiembro y patólogo gastrointestinal en el Hospital General de Massachusetts.
"Bajo una dieta alta en grasas, estas células no madre adquieren las propiedades de las células madre de modo que cuando se transforman se vuelven tumorigénicas", dice el miembro de Whitehead David Sabatini, quien también es profesor de biología del MIT e investigador deEl Instituto Médico Howard Hughes.
Sabatini e Yilmaz, que colaboraron previamente en la investigación sobre los efectos de la restricción calórica en la potencia del intestino, son los autores principales del estudio, que aparece en Nature el 2 de marzo.
Las personas que son obesas tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer colorrectal, según estudios previos. Sabatini y Yilmaz, cuyos laboratorios estudian la relación entre la dieta y el cáncer, se propusieron descubrir los mecanismos celulares que apuntalan el mayor riesgo de cáncer de colon.
"Queríamos entender cómo una dieta alta en grasas a largo plazo influye en la biología de las células madre, y cómo los cambios inducidos por la dieta que ocurren en las células madre afectan la iniciación del tumor en el intestino", dice Yilmaz.
Estudios recientes han demostrado que las células madre intestinales, que duran toda la vida, son las células con mayor probabilidad de acumular las mutaciones que dan lugar al cáncer de colon. Estas células madre viven en el revestimiento del intestino, conocido como el epitelio, y generantodos los diferentes tipos de células que forman el epitelio.
Para investigar un posible vínculo entre estas células madre y el cáncer relacionado con la obesidad, los investigadores alimentaron a ratones sanos con una dieta compuesta de 60 por ciento de grasa durante nueve a 12 meses. Esta dieta, según los científicos, es mucho más alta en grasa quedieta típica estadounidense, que generalmente contiene entre un 20 y un 40 por ciento de grasa.
Durante este período, los ratones con una dieta alta en grasas ganaron entre un 30 y un 50 por ciento más de masa corporal que los ratones alimentados con una dieta normal, y desarrollaron más tumores intestinales que los ratones con una dieta normal.
Los ratones también mostraron algunos cambios distintivos en sus células madre intestinales, descubrieron los investigadores. Primero, encontraron que los ratones con una dieta alta en grasas tenían muchas más células madre intestinales que los ratones con una dieta normal. Estas células madre también erancapaz de operar sin entrada de celdas vecinas.
Normalmente, las células madre intestinales están rodeadas por células de soporte o "nicho", que regulan la actividad de las células madre y les dicen cuándo generar células madre o células diferenciadas. Sin embargo, las células madre de ratones con una dieta alta en grasas fueron más capacespara funcionar por sí mismos. Cuando estas células madre se extrajeron de los ratones y se cultivaron en un plato de cultivo sin sus células de nicho, dieron lugar a "mini-intestinos" mucho más fácilmente que las células madre intestinales de los ratones en una dieta normal.
"Tiene más células madre y pueden operar independientemente de las entradas provenientes de su microambiente", dice Yilmaz.
Los investigadores también encontraron que otra población conocida como células progenitoras, las células hijas diferenciadas de las células madre, comenzaron a comportarse como células madre: comenzaron a vivir mucho más tiempo que su vida útil habitual de unos pocos días, y también podían generarmini intestinos cuando crecen fuera del cuerpo.
"Esto es realmente importante porque se sabe que las células madre son a menudo las células del intestino que adquieren las mutaciones que dan lugar a tumores", dice Yilmaz. "No solo tiene más células madre tradicionales en una dieta alta en grasas, pero ahora tiene poblaciones no de células madre que tienen la capacidad de adquirir mutaciones que dan lugar a tumores ".
Los investigadores también identificaron una vía de detección de nutrientes que es hiperactivada por la dieta alta en grasas. El sensor de ácidos grasos, conocido como PPAR-delta, responde a altos niveles de grasa activando un proceso metabólico que permite a las célulasquemar grasas como fuente de energía en lugar de sus carbohidratos y azúcares habituales.
"De hecho, los agonistas de moléculas pequeñas de PPAR-delta imitan los efectos de una dieta alta en grasas en animales alimentados con una dieta normal", dice Sabatini.
Además de activar este programa metabólico, PPAR-delta también parece activar un conjunto de genes que son importantes para la identidad de las células madre, dice Yilmaz. Su laboratorio ahora está investigando cómo sucede esto con la esperanza de identificar posibles objetivos de medicamentos contra el cáncerpara tumores que surgen en la obesidad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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