Este es un mini organoide intestinal generado en el laboratorio a partir de células madre humanas. Crédito de la imagen:UC San Diego Health Sciences El equipo descubrió que podían usar células intestinales tridimensionales en una placa de Petri en forma de organoides intestinales y probar la eficacia de los medicamentos en el intestino permeable. Estos organoides pueden recrear con éxito el sistema molecular dentro del laboratorio, incluidas las células del revestimiento intestinal, etc. Estas células normalmente están selladas para evitar fugas. En determinadas enfermedades, los sellos pueden ser disfuncionales y provocar tripas con fugas, escribieron los investigadores. Estas afecciones se observan comúnmente en cánceres y entre los ancianos, ellos explicaron. En esta condición, puede haber una fuga de microbios y moléculas vitales de los intestinos a las cavidades abdominales.
Para crear estos organoides, el equipo utilizó células intestinales donadas por los pacientes. Los intestinos suelen tener crestas y criptas con picos y valles. De las criptas pudieron aislar células madre. Estas células se utilizaron para crear organoides tridimensionales dentro de los laboratorios, escribió el equipo. Las células madre crecieron para convertirse en cuatro tipos de células que normalmente se encuentran dentro del intestino. Estas células luego se enrollaron para convertirse en mini tripas dentro de las placas de Petri que escribieron. Ahora los organoides podían probarse.
Puede haber varias enfermedades que conducen al debilitamiento de los enlaces entre las células y las células de unión entre dos células intestinales. escribieron los investigadores. Esto conduce a la fuga de moléculas desde el interior de los intestinos, así como a la fuga de microbios. Esto puede desencadenar el sistema inmunológico que conduce a un estado de inflamación crónica. Enfermedades inflamatorias del intestino, como colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn, así como otras afecciones, como daño hepático, cánceres diabetes, aterosclerosis, la artritis e incluso la demencia podrían estar asociadas con células intestinales permeables, dicen los investigadores. Hasta la fecha, no ha habido forma de que se pueda estudiar este problema, mucho menos resuelto, escribieron los investigadores. Este nuevo estudio finalmente allana el camino donde la condición podría replicarse en el laboratorio y estudiarse a nivel molecular.
Para este estudio, el equipo tomó los mini organoides y abrió las bolas enrolladas para exponer la superficie intestinal. Sobre estos, utilizaron bacterias y otros factores de estrés para debilitar las células de unión y crear aberturas con fugas. Ahora podrían estudiar los mecanismos moleculares, así como los medicamentos que podrían ayudar a estrechar estos enlaces entre las células para evitar fugas.
Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego utilizaron modelos 3D de intestinos humanos en las placas de Petri. Estas células fueron donadas por pacientes reales que sufrían de intestino permeable. Las células se crearon en mini organoides 3D para que pudieran imitar los intestinos reales. Luego, el equipo encontró ciertos biomarcadores que eran característicos de los intestinos que tenían el problema de las fugas. El equipo especula que estos marcadores podrían ayudar a los investigadores a diagnosticar esta afección de manera temprana y también a rastrear la progresión de la enfermedad a lo largo del tiempo.
Para su estudio, utilizaron metformina, un medicamento para la diabetes de uso común, para tratar de tapar las fugas dentro de las paredes intestinales. El estudio dirigido por Pradipta Ghosh, MARYLAND, profesor de medicina celular y molecular en UC San Diego School of Medicine y Moores Cancer Center, y el autor principal Soumita Das, Doctor, profesor asociado de patología en la Facultad de Medicina de UC San Diego, reveló que este fármaco de uso común podría ayudar a los pacientes con intestino permeable.
Ghosh y Das lo habían hecho antes, en otro estudio mostró que un mecanismo llamado vía de señalización de tensión-polaridad podría ayudar a cerrar las brechas entre las células y prevenir la fuga. En ese estudio también notaron que las conexiones y lazos entre las células se rompieron debido al estrés.
Este nuevo estudio reveló que la metformina puede funcionar para activar ciertas reacciones químicas que podrían apretar estas uniones y así prevenir las fugas. El equipo dice que su éxito solo se ha visto en las placas de Petri en los mini organoides del intestino. Necesitan replicarlo en humanos para ver si el medicamento realmente podría ayudar a los pacientes con afecciones intestinales permeables. Sin embargo, agregaron que el éxito del fármaco en estos organoides es un gran paso para demostrar que el fármaco realmente podría ayudar. Metformina, escribieron elevar los niveles de una proteína llamada oclusión que puede tensar las uniones entre las células. Si tiene éxito, esto podría ayudar a un gran número de pacientes, ellos explicaron.
Ghosh dijo:“Se realizan muchas investigaciones en ratones que son endogámicos para que sean genéticamente idénticos, todos en la misma jaula, comiendo la misma dieta, para eliminar estas variables de los estudios. Pero los ratones de laboratorio están mucho más estandarizados que el mismo ser humano día a día, o pacientes que vemos en las clínicas. Aquí, nuestro modelo es una mejor representación de la humanidad. Por otra parte, también significa que cada organoide es su propio experimento único. Tenemos que probar muchos organoides para poder hacer cualquier reclamo, lo que hicimos en nuestro estudio ". Das agregado, “Creo que sería difícil encontrar una enfermedad en la que la inflamación sistémica no sea un factor determinante. Es por eso, aunque hay tantas cosas que todavía no sabemos, Estamos entusiasmados con el amplio potencial que abre este modelo y estos hallazgos para el desarrollo de terapias personalizadas para el intestino permeable que se dirijan a la AMPK y la vía de señalización de la polaridad del estrés ”.
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