Dieta-Immagine Credit Public Domain-
La ricerca di Omer Yilmaz del MIT approfondisce il ruolo che la dieta gioca nell’influenzare le cellule staminali intestinali, influenzando la salute generale. Le sue scoperte suggeriscono che le diete ipocaloriche possono avere effetti antietà e antitumorali, mentre le diete ricche di grassi possono portare ad un aumento delle cellule staminali, probabilmente promuovendo il cancro. Queste intuizioni potrebbero aiutare a migliorare la salute gastrointestinale e le strategie di prevenzione del cancro.
Il lavoro di Omer Yilmaz su come la dieta influenza le cellule staminali intestinali potrebbe portare a nuovi modi per trattare o prevenire i tumori gastrointestinali.
Ogni tre o cinque giorni, tutte le cellule che rivestono l’intestino umano vengono sostituite. Quel costante rifornimento di cellule aiuta il rivestimento intestinale a resistere ai danni causati dal cibo che passa attraverso il tratto digestivo.
Questo rapido ricambio di cellule si basa sulle cellule staminali intestinali, che danno origine a tutti gli altri tipi di cellule presenti nell’intestino. Recenti ricerche hanno dimostrato che queste cellule staminali sono fortemente influenzate dalla dieta, che può aiutarle a mantenersi in salute o stimolarle a diventare cancerose.
Immagine Omer Yilmaz. Attestazione: Jake Belcher
Negli ultimi dieci anni, Yilmaz ha studiato come diverse diete e condizioni ambientali influenzano le cellule staminali intestinali e come questi fattori possono aumentare il rischio di cancro e altre malattie. “Questo lavoro potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare nuovi modi per migliorare la salute gastrointestinale, attraverso interventi dietetici o farmaci che imitano gli effetti benefici di determinate diete”, afferma Yilmaz.
“Le nostre scoperte hanno sollevato la possibilità che gli interventi di digiuno, o piccole molecole che imitano gli effetti del digiuno, possano avere un ruolo nel migliorare la rigenerazione intestinale“, afferma Yilmaz, che è anche membro del Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT.
Un approccio clinico
L’interesse di Yilmaz per le malattie e la medicina è nato in tenera età. Suo padre praticava la medicina interna e Yilmaz trascorreva molto tempo nell’ambulatorio di suo padre dopo la scuola o all’Ospedale dove suo padre vedeva i pazienti.
“Ero molto interessato alle medicine e al modo in cui le medicine venivano usate per curare le malattie”, ricorda Yilmaz. “Mio padre mi faceva delle domande e molte volte non conoscevo la risposta, ma mi incoraggiava a trovare le risposte alle sue domande. Ciò ha davvero stimolato il mio interesse per la biologia e il desiderio di diventare un medico.
Mentre si laureava in biochimica e fisica, Yilmaz ha svolto ricerche universitarie nel campo del ripiegamento delle proteine.
Durante il suo primo anno di facoltà di medicina, Yilmaz si è reso conto che gli mancava fare ricerca, quindi ha deciso di iscriversi al programma MD/PhD presso l’Università del Michigan. Per la sua ricerca di dottorato, ha studiato le cellule staminali che formano il sangue e ha identificato nuovi marcatori che hanno permesso a tali cellule di essere più facilmente isolate dal midollo osseo.
“Questo è stato importante perché c’è molto interesse nel capire cosa rende una cellula staminale una cellula staminale e quanto di esso è un programma interno rispetto ai segnali del microambiente”, afferma Yilmaz.
“Il tratto gastrointestinale sembrava molto interessante perché, a differenza del midollo osseo, sapevamo molto poco sull’identità delle cellule staminali gastrointestinali”, afferma Yilmaz. “Sapevo che una volta identificate le cellule staminali gastrointestinali, ci sarebbero state molte domande interessanti su come rispondono alla dieta e su come rispondono ad altri stimoli ambientali“.
Domande dietetiche
Per approfondire queste domande, Yilmaz ha svolto una ricerca post-dottorato presso il Whitehead Institute, dove ha iniziato a studiare le connessioni tra cellule staminali, metabolismo, dieta e cancro.
Poiché le cellule staminali intestinali sono così longeve, è più probabile che accumulino mutazioni genetiche che le rendono suscettibili a diventare cancerose. Al Whitehead Institute, Yilmaz ha iniziato a studiare come le diverse diete potrebbero influenzare questa vulnerabilità al cancro, un argomento che ha portato nel suo laboratorio al MIT quando è entrato a far parte della facoltà nel 2014.
Una domanda che il suo laboratorio ha esplorato è perché le diete ipocaloriche hanno spesso effetti protettivi, incluso un aumento della longevità, un fenomeno che è stato visto in molti studi su animali e umani.
In uno studio del 2018, il suo laboratorio ha scoperto che un digiuno di 24 ore migliora notevolmente la capacità delle cellule staminali di rigenerarsi. Questo effetto è stato osservato sia nei topi giovani che in quelli anziani, suggerendo che anche in età avanzata, il digiuno o i farmaci che imitano gli effetti del digiuno potrebbero avere un effetto benefico.
D’altra parte, Yilmaz è anche interessato al motivo per cui una dieta ricca di grassi sembra promuovere lo sviluppo del cancro, in particolare del cancro del colon-retto. In uno studio del 2016, ha scoperto che quando i topi consumano una dieta ricca di grassi, si innesca un aumento significativo del numero di cellule staminali intestinali. Inoltre, alcune popolazioni non staminali iniziano ad assomigliare alle cellule staminali nel loro comportamento. “Il risultato di questi cambiamenti è che sia le cellule staminali che le cellule non staminali possono dare origine a tumori in uno stato di dieta ricca di grassi”, afferma Yilmaz.
Per aiutare con questi studi, il laboratorio di Yilmaz ha sviluppato un modo per utilizzare cellule staminali intestinali di topo o umane per generare intestini o colon in miniatura nella coltura cellulare. Questi “organoidi” possono quindi essere esposti a diversi nutrienti in un ambiente molto controllato, consentendo ai ricercatori di analizzare come le diverse diete influenzano il sistema.
Recentemente, il suo laboratorio ha adattato il sistema per espandere i loro studi per includere il ruolo delle cellule immunitarie, dei fibroblasti e di altre cellule di supporto presenti nel microambiente delle cellule staminali. “Sarebbe negligente da parte nostra concentrarci su un solo tipo di cellula”, afferma Yilmaz. “Stiamo osservando come questi diversi interventi dietetici influiscono sull’intero quartiere delle cellule staminali”.
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Mentre Yilmaz trascorre la maggior parte del suo tempo a gestire il suo laboratorio al MIT, dedica anche da sei a otto settimane all’anno al suo lavoro presso MGH, dove è un patologo associato specializzato in patologia gastrointestinale.
“Mi piace il mio lavoro clinico e mi ricorda sempre l’importanza della ricerca che facciamo”, dice. “Vedere il cancro del colon e altri tumori gastrointestinali al microscopio e vederne la complessità mi ricorda l’importanza della nostra missione per capire come possiamo prevenire la formazione di questi tumori”.
Fonte:Scitechdaily
