Έντερο κύτταρα: Η λειτουργία των εντερικών κυττάρων αλλάζει κατά τη μετανάστευσή τους κατά μήκος στις λάχνες. Παράγουν για παράδειγμα αντιμικροβιακά συστατικά στα κάτω μέρη των λαχνών (στην αρχή), ενώ συμμετέχουν στην απορρόφηση λιπών αργότερα στο ταξίδι τους.
Τα κύτταρα του εντέρου μπορούν να αλλάξουν λειτουργία κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Η οδός σηματοδότησης BMP είναι ένας σημαντικός μηχανισμός επικοινωνίας μεταξύ των κυττάρων και φαίνεται να είναι ο οδηγός αυτών των αλλαγών. Σε αυτό κατέληξαν οι επιστήμονες από τις ομάδες των Hans Clevers (Ινστιτούτο Hubrecht) και Ye-Guang Chen (Πανεπιστήμιο Tshinghua, Πεκίνο) μετά από έρευνα με οργανοειδή και ποντίκια. Η μελέτη δημοσιεύτηκε σήμερα στο Cell Reports και προσφέρει νέες ιδέες για πιθανούς στόχους για τη θεραπεία μεταβολικών ασθενειών. Το εντερικό τοίχωμα αποτελείται από διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Μερικοί είναι για παράδειγμα υπεύθυνοι για την πρόσληψη θρεπτικών συστατικών, ενώ άλλοι παράγουν ορμόνες. Από καιρό πιστευόταν ότι μετά τον σχηματισμό τους, τα εντερικά κύτταρα εξειδικεύονται σε μία λειτουργία που εκτελούν συνεχώς μέχρι να πεθάνουν.
Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι αυτά τα κύτταρα μπορούν να αλλάξουν λειτουργία. Ερευνητές από τις ομάδες των Hans Clevers και Ye-Guang Chen (Πανεπιστήμιο Tsinghua, Πεκίνο) ανακάλυψαν τώρα ότι αυτές οι αλλαγές οδηγούνται από το μονοπάτι σηματοδότησης BMP. Το μονοπάτι σηματοδότησης BMP είναι ένα από τα πολλά μονοπάτια σηματοδότησης στο σώμα. Τέτοιες οδοί σχηματίζουν γραμμές επικοινωνίας μεταξύ των κυττάρων: με την παραγωγή μιας πρωτεΐνης από ένα κύτταρο, δίνει ένα σήμα στο επόμενο κύτταρο, το οποίο με τη σειρά του παράγει πρωτεΐνες. Τελικά, ολόκληρος αυτός ο καταρράκτης παραγωγής πρωτεϊνών πυροδοτεί ορισμένες διεργασίες—για παράδειγμα διεργασίες που είναι σημαντικές κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Ο Joep Beumer, ένας από τους ερευνητές του έργου, εξηγεί: “Γνωρίζαμε ότι η σηματοδότηση BMP παίζει σημαντικό ρόλο στην αρχική εξειδίκευση των εντερικών κυττάρων”.
Μετανάστευση
Τα εντερικά κύτταρα προέρχονται από βλαστοκύτταρα που βρίσκονται σε εσοχές (δηλαδή τις κρύπτες) του εντερικού τοιχώματος. Αυτά τα εντερικά κύτταρα στη συνέχεια μεταναστεύουν επάνω στις εντερικές λάχνες. Κατά τη μετανάστευση τους, επιτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία, για παράδειγμα την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών ή την παραγωγή ορμονών. Μόλις φτάσουν στην κορυφή των λαχνών, πεθαίνουν. “Η λειτουργία των εντερικών κυττάρων αλλάζει κατά τη μετανάστευσή τους κατά μήκος των λαχνών. Παράγουν για παράδειγμα αντιμικροβιακά συστατικά στα κάτω μέρη των λαχνών (στην αρχή), ενώ συμμετέχουν στην απορρόφηση λιπών αργότερα στο ταξίδι τους”, λέει ο Beumer. Αυτή η σταδιακή αλλαγή στη λειτουργία των κυττάρων ονομάζεται ζωνοποίηση. “Ταυτόχρονα, η οδός σηματοδότησης BMP δεν είναι πολύ ενεργή στις κρύπτες και στα κάτω μέρη των λαχνών, ενώ γίνεται όλο και πιο ενεργή ψηλότερα στις λάχνες.”
Ανθρώπινα οργανοειδή
Οι επιστήμονες στο εργαστήριο Clevers χρησιμοποίησαν εντερικά οργανοειδή για την έρευνά τους. Πρόκειται για μικροσκοπικές τρισδιάστατες δομές που μπορούν να αναπτυχθούν στο εργαστήριο και που μιμούνται τη λειτουργία του εντέρου. Σε αυτά τα μικροσκοπικά έντερα, οι ερευνητές μπόρεσαν να μιμηθούν συνθήκες χαμηλής ή υψηλής σηματοδότησης BMP, παρόμοια με το μεταβαλλόμενο περιβάλλον κατά μήκος των εντερικών λαχνών. Χρησιμοποιώντας την αλληλουχία μονοκυτταρικού RNA, μια τεχνική που καθιστά δυνατό να δούμε ποια γονίδια είναι ενεργά και ποια όχι, έκαναν μια εκπληκτική ανακάλυψη. Ο Jens Puschhof εξηγεί: “Όταν η BMP ήταν ενεργή στα οργανοειδή, τα κύτταρα σε αυτά τα μικροσκοπικά έντερα ήταν πανομοιότυπα με τα κύτταρα που βρίσκονται στην κορυφή των λαχνών, ενώ η αδρανοποίηση της BMP έκανε τα κύτταρα στα οργανοειδή να μοιάζουν με τα κύτταρα που βρίσκονται στα κάτω μέρη. των λαχνών. Με άλλα λόγια, η ζωνοποίηση αποδείχθηκε ότι εξαρτάται από το μονοπάτι σηματοδότησης BMP.”
Σημασία των ευρημάτων
Η μελέτη έχει σημαντικές επιπτώσεις στη χρήση οργανοειδών για έρευνα. “Κανονικά, οι ερευνητές αναστέλλουν τη σηματοδότηση BMP σε οργανοειδή”, λέει ο Fjodor Yousef Yengej. Ενδέχεται να απαιτείται ενεργοποίηση της σηματοδότησης BMP για έρευνα σε ορισμένα θέματα, όπως η απορρόφηση λίπους. Εκτός από την παροχή αυτών των νέων θεμελιωδών γνώσεων σχετικά με τις λειτουργίες των εντερικών κυττάρων κατά τη διάρκεια της ζωής τους, η μελέτη μπορεί τελικά να συμβάλει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για μεταβολικές ασθένειες. “Σε ορισμένες μεταβολικές ασθένειες, υπάρχει συσσώρευση λίπους σε μέρη του σώματος όπως το συκώτι, ή ανισορροπία στις ορμόνες του εντέρου. Τώρα γνωρίζουμε ότι η ενεργή σηματοδότηση BMP διεγείρει την απορρόφηση λίπους, οπότε αν μπορούμε να αναστείλουμε τη σηματοδότηση σε αυτούς τους ασθενείς, μπορούμε επίσης να επηρεάσουμε την απορρόφηση λίπους”, καταλήγει ο Beumer.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
