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Los investigadores del Alkek Center for Metagenomics and Microbiome Research y el Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center en Baylor College of Medicine tenían como objetivo estudiar las células enteroendocrinas, que son células productoras de hormonas en el tracto gastrointestinal. Estas células se denominan moderadores vitales en la comunicación entre el intestino y otras partes del cuerpo.
Para aterrizar a sus hallazgos, los investigadores se asociaron con científicos del Baylor and Texas Children's Hospital para formular una nueva estrategia que aumente la cantidad de células especializadas.
"Las células enteroendocrinas son extremadamente difíciles de estudiar porque simplemente no tenemos muchas células, "Dr. Joseph M. Hyser, profesor asistente de virología y microbiología y miembro del Alkek Center for Metagenomics and Microbiome Research, dijo en un comunicado.
"Representan menos del 1 por ciento de todas las células del epitelio intestinal, ”Añadió.
Las células enteroendocrinas generalmente se encuentran en la pared del intestino. Producen y secretan una hormona que ayuda a mantener numerosos procesos corporales, como controlar la ingesta de alimentos, niveles de glucosa en sangre, y vaciado de estómago.
Se encuentran en el páncreas, estómago, y tracto gastrointestinal. Las hormonas pueden liberarse en el torrente sanguíneo para desencadenar efectos sistémicos y una respuesta nerviosa.
Las células enteroendocrinas (EEC) son células epiteliales especializadas responsables de producir moléculas que son importantes para el equilibrio intestinal. Sin embargo, son limitados en número, dificultando que los investigadores los estudien.
Para estudiar las células, los investigadores de Hyser y Chang-Graham se asociaron con otros científicos del Baylor and Texas Children's Hospital para crear una técnica que puede ayudar a aumentar la cantidad de células enteroendocrinas.
Los investigadores utilizaron un tipo de sistema de cultivo de células epiteliales intestinales humanas denominado enteroides. Para aumentar el número de células, utilizaron trabajos previos sobre la sobreexpresión del factor de transcripción neurogenina-3 que impulsa a las células madre en el intestino a crecer como células enteroendocrinas. Simplemente pon, utilizaron enteroides intestinales humanos modificados genéticamente para expresar el gen neurogenina-3, que puede ser inducida por doxiciclina, creando un interruptor molecular.
Doxiciclina, cuando se agrega a las culturas, impulsó la producción de neurogenina 3, desencadenando la expresión de otros genes y el desarrollo de células enteroides endocrinas. Como resultado, el número de producción de células enteroides endocrinas aumentó del 1 al 40 por ciento.
Es más, la población de células enteroides endocrinas, que se expandieron, fueron capaces de responder a estímulos virales y hormonales como lo hacen las células endocrinas nativas en el tracto gastrointestinal. Fueron capaces de secretar serotonina y otros mediadores de neurotransmisores. También, sus niveles aumentaron y se volvieron fácilmente detectables.
Con los resultados del nuevo estudio, los investigadores ahora pueden crear más células endocrinas, que se puede ver y examinar bajo el microscopio. Las investigaciones ahora también pueden estudiar y medir las respuestas fisiológicas.
La técnica ayudó a desarrollar un sistema que puede ayudar a estudiar cómo el intestino se comunica con el cuerpo a través de mensajes susurrados. Sucesivamente, el sistema se ha utilizado para aumentar o aumentar el volumen de los mensajes químicos susurrados. Por eso, ayuda a los investigadores a tomar conciencia de cómo interactúa el intestino con el resto del cuerpo.
También puede ayudar a facilitar la investigación sobre cómo afecta el intestino a la salud y proporcionar un medio para formular y probar nuevas intervenciones para tratar diversas enfermedades. Por ejemplo, los investigadores pueden utilizar la técnica para analizar cómo los virus como el rotavirus regulan las respuestas de las poblaciones de individuos endocrinos.
El desarrollo de este sistema modelo también permitirá a los investigadores comenzar a investigar las complejas interacciones del microbioma y la dieta con la función de las células enteroendocrinas.
Dado que varias de las hormonas y moléculas efectoras liberadas por las células enteroendocrinas ya son objetivos para el tratamiento de enfermedades como la diabetes tipo 2 y el síndrome del intestino irritable, esperamos que este modelo ayude a identificar nuevas terapias para tratar estas y otras enfermedades humanas ”.
Prof. Dr. Robert Britton
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