MADRID, 3 Jun. (EUROPA PRESS) -
Un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, en St. Louis, Estados Unidos, indica que las células madre se encuentran en "bolsillos" en el intestino para evitar el contacto con un metabolito importante producido por los microbios beneficiosos que viven en el intestino.
Ese metabolito -butirato-- restringe la proliferación de las células madre, lo que podría dificultar que el intestino se repare a sí mismo después de una lesión o el daño resultante de la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), como la enfermedad de Crohn y la colitis.
Las células madre intestinales se encuentran entre la mayoría de las células que se dividen rápidamente en el cuerpo, creando afanosamente nuevas células para reemplazar a las que están siendo constantemente cambiando. Pero a diferencia de las células madre en otras partes del cuerpo, las que están en el intestino están ocultos y, según esta nueva investigación, por buenas razones.
Los investigadores, cuyo trabajo se publica este jueves en la revista 'Cell, demostraron que las células madre son normalmente protegidas por el butirato mediante pequeños bolsillos integrados en el revestimiento del intestino, llamados criptas de Leiberkühn. Pero cuando el intestino está dañado, el butirato puede tener acceso a las células madre e inhibir su proliferación.
"Los científicos han sabido de estas criptas desde hace más de 250 años, pero nunca realmente hemos entendido el por qué de su existencia", señala el autor principal del estudio, Thaddeus Stappenbeck, profesor de Patología e Inmunología y Biología del Desarrollo. "En base a los resultados, se sospecha que las criptas evolucionaron para proteger a las células madre para que el intestino pueda tener una manera de regenerar constantemente su revestimiento interior", añade.
El butirato también se ha evaluado en ensayos clínicos desde los años 1990 como tratamiento para la enfermedad inflamatoria del intestino pero no se ha demostrado de manera concluyente que funcione, a pesar de que se sabe que tiene propiedades anti-inflamatorias. Y los resultados del trabajo sugieren por qué: como un potente inhibidor de la proliferación de células madre, el butirato evita que el intestino reponga sus células.
"Cuando hay daños en el revestimiento del intestino --por lesión o enfermedad aguda-- las células madre tienen que dividirse para reparar ese daño --apunta Stappenbeck--. La inhibición de la proliferación de células madre podría ser un efecto secundario desafortunado del tratamiento de butirato".
PUEDE INFLUIR EN LAS PATOLOGÍAS INTESTINALES
Los microbios que viven en los intestinos procesan los nutrientes de la dieta y sintetizan las vitaminas. En el marco de la realización de esos trabajos, los microbios producen metabolitos que influyen en la salud y las enfermedades humanas, incluyendo las patologías inflamatorias del intestino, así como la obesidad, el asma y las enfermedades del corazón.
Como parte del estudio, Stappenbeck y los investigadores postdoctorales Gerard Kaiko y Stacy Ryu cultivaron células madre intestinales en el laboratorio y seleccionaron cien de los metabolitos más abundantes producidos por microbios intestinales de ratón por su capacidad para aumentar la proliferación de células madre. No encontraron nada elevara la expansión de células madre, pero sí encontraron un metabolito -butirato-- que la ralentizó.
Sin embargo, cuando dieron a los ratones butirato adicional, no hubo ningún cambio en la proliferación de las células madre intestinales, independientemente de cuánto butirato recibieron los animales. "En los ratones, las células madre se congregan en la parte inferior de las criptas, mientras que en el laboratorio, las células madre están directamente expuestas a butirato --señala Ryu, coprimer autor del estudio--. Empezamos a preguntarnos si la estructura de la cripta estaba protegiendo a las células madre del butirato".
Los investigadores midieron los niveles de butirato en el interior de la superficie interior, donde se encuentran las bacterias productoras de butirato, y hacia abajo en la parte inferior de las criptas, donde viven las células madre, y encontraron niveles mucho más bajos en las criptas. Además, las células maduras en la superficie del intestino, lejos de ser dañadas por el butirato, lo consumieron como alimento, evitando además que las células madre se encontraran con el metabolito.
Los intestinos de la mayoría de los vertebrados contienen criptas pero algunos no. Por ejemplo, el pez cebra no tienen criptas, pero sus células madre intestinales se comportan igual que las de los organismos superiores, dividiéndose rápidamente para reemplazar las células dañadas.
En contraste con los ratones, cuando expusieron al pez cebra joven al butirato, los investigadores vieron una desaceleración de la velocidad a la que las células madre del intestino del pez proliferaron. Como el pez cebra no tiene microbios intestinales que producen butirato, no necesita un mecanismo para proteger sus células madre intestinales del metabolito, razonan los investigadores.
"Creemos que estas bacterias productoras de butirato son una de las fuerzas impulsoras de la evolución de las criptas, pero tenemos que hacer un estudio sistemático para averiguar si existe una correlación entre los animales que tienen criptas intestinales y los que llevan bacterias productoras de buriato --adelanta Stappenbeck--. Hay mucho más trabajo que hacer antes de que podamos llegar a conclusiones definitivas".
