Gli scienziati di Salk scoprono il ruolo sorprendente delle cellule del ciuffo nella pancreatite

L'infiammazione persistente del pancreas (pancreatite cronica) è un noto fattore di rischio per lo sviluppo del cancro del pancreas, il terzo cancro più mortale negli Stati Uniti. Le cellule del ciuffo - cellule sensibili ai cambiamenti chimici (chemosensoriali) che si trovano tipicamente nell'intestino e nel tratto respiratorio - erano state precedentemente scoperte nel pancreas, ma la loro funzione è rimasta in gran parte un mistero. Ora, un team di scienziati Salk guidati dal professor Geoffrey Wahl e dalla scienziata Kathleen DelGiorno ha scoperto la formazione di cellule a ciuffo durante la pancreatite e il ruolo sorprendente delle cellule a ciuffo nell'immunità, utilizzando modelli murini di pancreatite. Le scoperte, pubblicato in Frontiere in fisiologia il 14 febbraio, 2020, potrebbe portare allo sviluppo di nuovi biomarcatori per testare la pancreatite e il cancro del pancreas.

Comprendendo queste prime fasi della malattia del pancreas, speriamo che il nostro lavoro porti allo sviluppo di nuove strategie per diagnosticare e trattare precocemente la pancreatite e il cancro al pancreas".

Professor Geoffrey Wahl, autore co-corrispondente e titolare della cattedra Daniel e Martina Lewis nel laboratorio di espressione genica di Salk

Il pancreas è un organo addominale che svolge un ruolo nella digestione e nella regolazione della glicemia. Ancora, gli scienziati sanno poco su come il pancreas si riprende dalle lesioni, come pancreatite, o combatte il cancro al pancreas. La maggior parte del pancreas è composta da cellule acinose, che producono e secernono enzimi digestivi. Le cellule acinose hanno anche la capacità di trasformarsi in un altro tipo di cellula chiamata cellula ciuffo. Gli scienziati non conoscono tutte le funzioni delle cellule del ciuffo, ma lavori precedenti hanno mostrato che le cellule del ciuffo intestinale secernono la proteina IL-25 per supportare la risposta immunitaria durante le infezioni parassitarie.

"Dal momento che il cancro è stato chiamato 'la ferita che non guarisce mai, ' volevamo studiare come il pancreas guarisce dalla pancreatite per comprendere meglio i percorsi che possono essere cooptati dal cancro, "dice Razia Naeem, co-primo autore e tecnico di laboratorio nel laboratorio Wahl.

I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di tecniche tra cui istologia, strategie di imaging e molecolari per caratterizzare popolazioni di cellule ciuffi in modelli murini di pancreatite. Hanno scoperto che, sebbene il pancreas normalmente non contenga cellule a ciuffo, durante la pancreatite le cellule acinose subiscono complessi cambiamenti per diventare cellule a ciuffo, come una parte normale della lesione e del recupero del pancreas. Questa trasformazione è simile a un soldato di riserva (cellula acinare) che deve quindi cambiare i propri abiti civili in quelli di un soldato (cellula a ciuffo) per combattere il nemico dell'infiammazione.

I ricercatori hanno anche osservato che le cellule del ciuffo indotte dalla pancreatite secernono IL-25 per promuovere la risposta immunitaria, simile a quello che era stato precedentemente trovato nell'intestino. Così, le cellule del ciuffo possono svolgere un ruolo modulando il sistema immunitario durante la pancreatite.

Gli scienziati hanno esaminato la formazione di cellule a ciuffo in sette ceppi di topi per vedere se ci fossero differenze durante lo sviluppo della pancreatite. Sorprendentemente, il team ha scoperto che la formazione di cellule a ciuffo non si verificava in tutti i ceppi di topi. Gli animali più geneticamente diversi hanno prodotto il maggior numero di cellule a ciuffo, suggerendo che la formazione delle cellule del ciuffo è controllata geneticamente o da influenze sull'espressione genica (epigenetica).

"La suscettibilità genetica alla formazione delle cellule del ciuffo può rappresentare un fattore critico nella formazione della pancreatite, gravità e progressione del cancro nell'uomo, "dice Kathleen DelGiorno, primo e co-autore corrispondente della carta e scienziato del personale nel laboratorio Wahl. "Il nostro lavoro dimostra che è importante utilizzare il modello di topo giusto per studiare la pancreatite e il cancro al pancreas affinché ci sia rilevanza per gli esseri umani".

Il lavoro del team mostra che l'utilizzo di topi geneticamente diversi può rappresentare meglio il complesso genoma umano, consentendo una modellizzazione più traducibile della malattia in laboratorio, secondo Wahl. I risultati potrebbero significare che alcune persone potrebbero essere più suscettibili di contrarre la pancreatite rispetto ad altre.

Prossimo, il gruppo prevede di seguire le proprie analisi di espressione genica per individuare quali geni controllano la formazione delle cellule a ciuffo nella pancreatite e se le cellule a ciuffo influenzano la progressione verso il cancro del pancreas. La loro più grande speranza è che i loro risultati aiutino a spianare la strada a trattamenti più mirati per la pancreatite e il cancro.

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