regenerative

Odată cu înaintarea în vârstă, celulele stem gastrointestinale își pierd treptat capacitatea de regenerare. Deoarece toate liniile celulare intestinale sunt derivate din aceste celule, acest declin este cel mai frecvent motiv pentru o gestionare mai dificilă a infecțiilor gastrointestinale la vârstnici.

Din fericire, potrivit unui studiu recent efectuat pe șoareci experimentali tineri și adulți, un simplu post de 24 de ore este suficient pentru a restabili pierderea capacității regenerative legată de vârstă în acest tip de celulă.

Cercetătorii din studiu au descoperit că la șoarecii înfometați, celulele au început să folosească acizii grași ca sursă de energie în detrimentul glucozei. Acest proces reactivează mecanismele regenerative în celulele stem gastrointestinale.

Această descoperire face posibilă direcționarea artificială a metabolismului celular în această direcție, pentru a trata infecțiile gastro-intestinale la adulți și la pacienții cu cancer pe chimioterapie.

„Unul dintre multele efecte pozitive ale foametei asupra sistemului gastro-intestinal este tocmai întărirea mecanismelor regenerative din țesuturi, această descoperire poate fi utilizată cu succes în tratamentul cancerului gastric, de exemplu”, sugerează Omer Yilmaz, cercetător junior. al Institutului Koch pentru Cercetarea Integrativă a Cancerului și o parte a echipei de cercetare. „Înțelegerea mecanismului prin care postul ne îmbunătățește sănătatea, împreună cu efectele pe care le are asupra celulelor stem gastrointestinale, este o sarcină cheie pentru echipa mea.”

Prof. David Sabatini, membru al Institutului Whitehead pentru Cercetări Biomedice, face, de asemenea, parte din echipa de studiu publicată în numărul din mai al revistei Cell Stem Cell (Postul activează oxidarea acidului gras pentru a îmbunătăți funcția celulelor stem intestinale în timpul homeostazei și al îmbătrânirii). Cell Stem Cell, 2018; 22 (5): 769) Iată ce spune el despre rezultatele studiului: „Studiul nostru a demonstrat că foamea este o cauză a schimbării metabolice, care forțează celulele stem din mucoasa intestinală să utilizeze grăsimi în loc de carbohidrați pentru nevoile lor de energie. Este interesant faptul că oxidarea predominantă rezultată a grăsimilor activează semnificativ procesele din celulele stem. O vizare farmacologică viitoare a acestei căi celulare poate îmbunătăți semnificativ metabolismul țesutului în patologiile gastro-intestinale. ”.

Studiul a fost condus de Maria Mihaylova de la Institutul Whitehead și Chia-Wei Cheng de la Institutul Koch.

Stimularea activității regenerative

Celulele stem gastrointestinale sunt responsabile de regenerarea mucoasei gastrointestinale în medie la fiecare 5 zile. Când apare o infecție, acestea asigură o reparație rapidă a zonei deteriorate. Cu toate acestea, odată cu vârsta, această funcție dispare treptat, iar celulele au nevoie de mult mai mult timp pentru a se recupera. Șoarecii de laborator supuși postului de 24 de ore au fost folosiți în studiu. Celulele stem intestinale sunt preluate de la aceste animale și crescute în cultură celulară, după care se observă dacă sunt capabile să dea naștere la „mini-intestine” numite organoizi.

„Acest proces a fost observat nu numai la tineri, ci și la exemplarele adulte, ceea ce dovedește că foamea este cauza activității celulare. Trebuie doar să ne dăm seama cum ”, spune Maria Mihaylova.

Comutarea metabolică

Secvențierea ulterioară a ARNm celular de la animale înfometate indică faptul că implică activarea factorilor de transcripție PPAR, care sunt responsabili de traducerea genelor implicate în metabolismul acizilor grași. Cu toate acestea, atunci când aceste căi sunt excluse, foametea nu mai are același efect asupra celulelor stem. În același timp, echipa Dr. Cheng caută o modalitate de a obține efectele dorite prin imitarea stării de foame, folosind o moleculă care imită efectul factorilor de transcripție. "Este surprinzător faptul că această intervenție singură arată efectul fenotipic dorit, chiar și la animalele adulte."

Această nouă descoperire ar putea pune bazele tratamentului inovator al pacienților supuși chimioterapiei, care dăunează semnificativ mucoasei gastrice și altor persoane care suferă de gastrită și ulcer peptic, fără o nevoie reală de foame. Echipa de oameni de știință își propune să studieze dacă foamea are un efect benefic asupra altor tipuri de celule stem din corp.