Cellen in het slijmvlies van de dunne darm worden ongeveer om de vijf dagen vervangen, de snelste snelheid voor elk orgaan in het lichaam. Deze snelle vervanging helpt de voering om te gaan met de schade die het lijdt als gevolg van het afbreken van voedsel en het opnemen van voedingsstoffen.
Dit proces, wat belangrijk is voor het gezond functioneren van de dunne darm, wordt ondersteund door de stamcellen in een deel van de dunne darm dat de crypte wordt genoemd.
In hun studie hebben gepubliceerd in Gastro-enterologie , vonden de onderzoekers twee genen, MTG8 en MTG16, die sterk tot expressie komen in cellen die net de stamcelzone hebben verlaten. Deze genen 'schakelen' signalen uit die deze cellen in een multipotente of 'onvolwassen' staat houden, waardoor ze beginnen te differentiëren.
Toen het team darmweefsel en organoïden in de dunne darm analyseerde die waren gegroeid van muizen die deze genen niet hadden, ze ontdekten dat er veel meer stamcellen waren, waaruit blijkt dat het proces van differentiatie werd belemmerd.
Deze genen houden de celstroom in stand die nodig is voor het gezond functioneren van de dunne darm, de stamcellen op de weg starten om enterocytcellen te worden die nodig zijn om voedingsstoffen op te nemen."
Anna Baulies, hoofdauteur en postdoctoraal opleidingsmedewerker in het stamcel- en kankerbiologielab in het Crick
belangrijk, door te werken met menselijke dunne darm organoïden, de onderzoekers ontdekten ook dat terwijl de stamcellen zich nog in de crypte bevinden, deze genen worden onderdrukt door een belangrijk ontwikkelingspad, Inkeping signalering. Dit zorgt ervoor dat de stamcellen niet te vroeg differentiëren.
Vivian Li, senior auteur en groepsleider van het stamcel- en kankerbiologielab bij de Crick zegt:"Inzicht in de rol die deze genen spelen in gezond weefsel zal ons ook helpen te begrijpen hoe de darm regelmatig regenereert en ook of deze genen een nuttige of schadelijke kracht zijn in aanwezigheid van ziekte."
"Bijvoorbeeld, verlies van deze genen kan het aantal stamcellen verhogen en bijdragen aan de progressie van colorectale kanker. Verder onderzoek naar het onderliggende mechanisme kan nuttig zijn om het aantal stamcellen in de kanker te beperken."
Het signaal dat deze genen onderdrukken, Wnt signalering, houdt ook stamcellen in een multipotente staat in veel andere weefsels, inclusief de huid, maag, lever en hersenen. Deze bevindingen kunnen daarom ander onderzoek naar stamceldifferentiatie buiten de dunne darm helpen.
De onderzoekers zullen dit werk voortzetten, op zoek naar meer inzicht in het mechanisme dat deze twee genen gebruiken om stamceldifferentiatie en regeneratie te reguleren.