Los científicos han dado un paso importante para comprender la organización de las células nerviosas incrustadas en el intestino que controlan su función, un descubrimiento que podría dar una idea del origen de las enfermedades gastrointestinales comunes, incluido el síndrome del intestino irritable y el estreñimiento crónico.
Los hallazgos, publicados en Science, revelan cómo se forma el sistema nervioso entérico, una red caótica de medio billón de células nerviosas y muchas más células de soporte dentro de la pared intestinal, durante el desarrollo del ratón. La investigación fue dirigida por FrancisCrick Institute, en colaboración con la Universidad de Lovaina, la Universidad de Stanford, el Instituto Hubrecht y el Quadram Institute Bioscience. El trabajo fue financiado por el Instituto Francis Crick, el Consejo de Investigación Médica y el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas del Reino Unido.
A menudo conocido como el 'segundo cerebro' por su gran cantidad de neuronas y conectividad compleja, el sistema nervioso entérico tiene un papel crucial en el mantenimiento de un intestino sano. Por lo tanto, comprender cómo está organizado este mosaico neuronal podría ayudar a los científicos a encontrar tratamientos comunesdesórdenes gastrointestinales.
"La pared intestinal es el hogar de muchos tipos de células nerviosas que parecen estar distribuidas al azar", dice Vassilis Pachnis, líder del grupo en el Instituto Francis Crick. "Pero a pesar de este caos, las redes neuronales del intestino son responsables del pozofunciones organizadas y estereotípicas como la producción de ácido estomacal, el movimiento de los alimentos a lo largo del intestino, la comunicación con las células inmunes y las bacterias, y la transmisión de información al cerebro. Queríamos descubrir cómo la actividad organizada emerge de un sistema tan caótico ".
Durante el desarrollo, una población de células única y dinámica conocida como células progenitoras se divide para producir copias de sí mismas, que luego pueden generar muchos otros tipos de células. Utilizando herramientas genéticas, el equipo etiquetó las células progenitoras individuales del sistema nervioso entérico con un sistema únicocolores y siguieron a sus descendientes, también marcados con el mismo color, a través del desarrollo y hacia el animal adulto. Al examinar el tipo de células producidas por progenitores individuales, pudieron comprender sus propiedades.
Descubrieron que algunos progenitores solo producían células nerviosas, otros solo producían células de soporte nervioso llamadas glía, y algunas producían ambas. Las neuronas y la glía que se originaban del mismo progenitor permanecían cerca una de la otra, formando grupos de células relativamente apretadas. Grupos de célulasque descendían de células parentales diferentes pero vecinas superpuestas como un diagrama de Venn que se podía ver en la superficie intestinal. Curiosamente, los descendientes de progenitores individuales mantuvieron esta estrecha relación a través de todas las capas de la pared intestinal formando columnas de células superpuestas.
"Descubrimos un conjunto de reglas que controlan la organización del 'segundo cerebro' no solo a lo largo de una sola capa intestinal sino a través del espacio 3D de la pared intestinal", dice Reena Lasrado, primera autora del artículo e investigadora en Vassilislaboratorio en el Crick.
El equipo exploró si esta intrincada estructura del sistema nervioso entérico también contribuye a la actividad de las células nerviosas en el intestino.
"Una sutil estimulación eléctrica del sistema nervioso entérico demostró que las células nerviosas generadas por la misma célula madre respondieron en sincronía", dice Vassilis. "Esto sugiere que las relaciones de desarrollo entre las células del sistema nervioso entérico de los mamíferos son fundamentales para las neuronasregulación de la función intestinal "
"Ahora que tenemos una mejor comprensión de cómo se construye y funciona el sistema nervioso entérico, podemos comenzar a ver qué sucede cuando las cosas salen mal, especialmente durante las etapas críticas del desarrollo embrionario o la vida temprana. Quizás errores en el planutilizados para construir las redes neuronales del intestino son la base de problemas gastrointestinales comunes ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por El Instituto Francis Crick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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