Exploración del crecimiento y desarrollo de las células intestinales

Cuatro secciones del intestino de un ratón. La sección superior izquierda muestra altos niveles de coloración marrón en las criptas. La sección inferior izquierda muestra, en comparación, solo un poco de coloración marrón. La sección superior derecha muestra coloración azul concentrada en la vellosidad intestinal. La sección inferior derecha muestra coloración azul concentrada en las criptas.
Los paneles superiores muestran secciones de un intestino típico de ratón, y los paneles inferiores muestran secciones de intestino que no tienen el transportador SLC7A5. Las secciones sin el SLC7A5 tienen menos células Paneth (paneles de la izquierda, de color marrón, indicados con flechas) pero tienen más células goblet (panel de la derecha, en azul), en las criptas. En la ausencia del SLC7A5, las células goblet son reducidas en la vellosidad intestinal.
Crédito: Laboratorio Shi

Los intestinos digieren y absorben nutrientes y agua, además de formar una barrera protectora contra las materias y microbios dañinos. Mantener la integridad y función intestinal ante el constante bombardeo de químicos y microorganismos es crítico para la salud. Esto requiere un cuidadoso balance de interacciones entre diferentes tipos de células dentro de la mucosa intestinal (epitelio), los tejidos subyacentes, la microflora intestinal y el sistema inmunitario. Las células epiteliales del intestino son renovadas constantemente, desarrollándose a partir de células madre intestinales adultas, en tipos de células especializadas, en un proceso conocido como diferenciación.

  • Muchos genes y redes de señalización celular pueden influir en la proliferación de las células epiteliales del intestino. Entre estas células se encuentra la proteína mTORC1, activación que incrementa la proliferación celular. Usando modelos biológicos de ratones, el Laboratorio Shi en el contenido de Inglés eliminó el SLC7A5 (un transportador de proteínas capaz de activar la proteína mTORC1) de las células epiteliales del intestino.
  • La pérdida del SLC7A5 en el epitelio intestinal redujo la señalización de la proteína mTORC1, y redujo dramáticamente el número general de células secretoras maduras, incluyendo las células Paneth, que secretan proteínas antimicrobianas.  El número de células goblet, que secretan la mucosidad que cubre el epitelio, fue más bajo en las vellosidades intestinales (extensiones con forma de dedos que cubren el interior del intestino), pero más alto en las áreas entre las vellosidades, llamadas criptas.
  • Los investigadores encontraron una proliferación celular incrementada en las criptas, pero números más bajos de células Paneth maduras. Experimentos posteriores revelaron que las células Paneth pasaron por un proceso inverso de diferenciación (un proceso por el cual se volvieron menos especializadas), llevando a menos células maduras, con un pequeño efecto en el número general de células Paneth.
  • Los hallazgos sugieren que el transportador SLC7A5 regula la diferenciación secretora celular e indirectamente regula la proliferación celular, destacando las complejas interacciones necesarias para mantener el estatus fisiológico intestinal.

Referencia

Bao L, Fu L, Su Y, Chen Z, Peng Z, Sun L, Gonzalez FJ, Wu C, Zhang H, Shi B, Shi YB. Amino acid transporter SLC7A5 regulates cell proliferation and secretory cell differentiation and distribution in the mouse intestine. en el contenido de Inglés Int J Biol Sci DOI: 10.7150/ijbs.94297 (2024)

Aprenda más sobre el Grupo de Afinidad de Regulación y Desarrollo: https://www.nichd.nih.gov/about/org/dir/affinity-groups/CRD en el contenido de Inglés