Cellule staminali intestinali rispondono al cibo dal supersizing l'intestino

Giugno 1, 2016 Admin Salute 0 7
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Pensiero attuale è che, una volta che le cellule staminali embrionali maturano in cellule staminali adulte, si siedono tranquillamente nei nostri tessuti, sostituendo le cellule che muoiono o sono feriti, ma facendo poco altro.

Ma nel lavoro con frutta mosche, i ricercatori hanno scoperto che le cellule staminali intestinali risposto a maggiore assunzione di cibo producendo più cellule intestinali, espandendo la dimensione dell'intestino finché il cibo continua a scorrere.




"Quando mosche iniziano a mangiare, le cellule staminali intestinali vanno in overdrive, e l'intestino si espande", ha detto UC Berkeley borsista post-dottorato Lucy O'Brien. "Quattro giorni dopo, l'intestino è quattro volte più grande di prima, ma quando il cibo viene portato via, i snellisce gut giù."

Proprio come negli esseri umani e altri mammiferi, O'Brien ha aggiunto, la mosca intestino secerne la sua insulina. In mosche, insulina intestinale sembra essere il segnale che rende le cellule staminali "supersize l'intestino."

"A causa delle molte somiglianze tra la mosca della frutta e l'umano, la scoperta può tenere una chiave per capire come organi umani ad adattarsi ai cambiamenti ambientali", ha detto David Bilder, UC Berkeley professore associato di biologia molecolare e cellulare.

La ricerca sarà pubblicata nel numero del 28 ottobre della rivista Cell.

Esperimenti di questo tipo "potrebbero fornire importanti intuizioni l'uso terapeutico delle cellule staminali per il trattamento di diversi disturbi gastrointestinali e metabolici come il diabete", ha scritto Abby Sarka e Konrad Hochedlinger dell'Università di Harvard in una prospettiva di cella che accompagna la pubblicazione.

Le cellule staminali fondamentali per la capacità di adattamento

Molti tessuti crescono o si riducono con l'uso, tra cui il muscolo, fegato e intestino. Intestini umani, per esempio, ricrescere dopo porzioni sono state rimosse chirurgicamente a causa di cancro o lesioni, e gli animali che vanno in letargo vedere i loro intestini ridursi a un terzo la loro dimensione normale durante l'inverno.

"Una strategia animali utilizzano per affrontare la variabilità ambientale è quello di ottimizzare il funzionamento dei propri organi per soddisfare le condizioni a portata di mano", ha detto O'Brien. "Come funziona esattamente questo 'adattamento organo' accade, in particolare in animali adulti che non sono più in crescita, è stato a lungo un mistero."

Dopo la sorprendente scoperta di cellule staminali negli intestini di frutta mosche cinque anni fa, O'Brien e Bilder deciso di indagare il ruolo delle cellule staminali adulte in crescita intestinale normale nella speranza di trovare indizi per il loro ruolo nei vertebrati come noi.

"Ho guardato le cellule staminali colorate nella mosca della frutta dell'intestino, e sono tempestate tutto come gioielli. I tessuti erano così belli, ho saputo che ho dovuto studiare loro", ha detto O'Brien.

O'Brien, Bilder ei loro colleghi hanno scoperto che, quando si nutrono moscerini della frutta, i loro intestini secernono insulina a livello locale, che stimola le cellule staminali intestinali a dividersi e produrre cellule più intestinali.

"La vera sorpresa è stata che la mosca della frutta intestino è in grado di secernere la propria insulina", ha detto Bilder. "Questo intestinali picchi di insulina subito dopo la poppata e parla direttamente alle cellule staminali, così l'intestino controlla il proprio adattamento."

Le cellule staminali possono dividersi o asimmetricamente, producendo una cellula staminale e una cellula intestinale, o simmetricamente, producendo due cellule staminali. La squadra ha trovato che, in risposta al cibo, cellule staminali intestinali sottoposti divisione simmetrica più frequentemente di divisione asimmetrica, che ha l'effetto di mantenere la proporzione di cellule staminali alle cellule intestinali, ed è un modo più efficiente di rampa il numero totale di cellule, O'Brien ha detto.

"Ridimensionamento Adaptive dell'intestino senso dal punto di vista del fitness fisiologico", ha detto. "Manutenzione del rivestimento intestinale è metabolicamente costoso, consumando fino al 30 per cento delle risorse energetiche del corpo. Riducendo al minimo le dimensioni intestinale quando il cibo scarseggia, e massimizzare la capacità digestiva quando il cibo è abbondante, adattivo ridimensionamento intestinale da parte delle cellule staminali aiuta gli animali a sopravvivere in costante cambiare ambienti. "

Coautori Bilder e O'Brien di sulla carta cellulare sono ricercatori del personale UC Berkeley Sarah S. Soliman e Xinghua Li.

Il lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health e, per O'Brien, da un Genentech Foundation Fellowship della Research Foundation Life Sciences.

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