Immagine:Cripte intestinali di topo. Credito: K. Schoonjans (EPFL).
I ricercatori dell’EPFL hanno fatto una scoperta sorprendente su come gli acidi biliari agiscono come molecole di segnalazione per aumentare la rigenerazione intestinale. La scoperta fa luce sul ruolo degli acidi biliari come molecole simili agli ormoni e apre nuove strade per le terapie rigenerative dell’intestino.
Le cellule staminali intestinali reintegrano le cellule che rivestono l’epitelio intestinale, che di solito si rinnova ogni settimana. Queste cellule generano anche tutte le cellule specializzate dell’intestino che svolgono diverse funzioni, ad esempio protezione antimicrobica, secrezione di muco e rilascio di ormoni indotti dai nutrienti. Quando si verifica una lesione, le cellule staminali intestinali si attivano e coordinano la riparazione dell’epitelio danneggiato e il recupero della funzione intestinale.
Un team di scienziati guidati da Kristina Schoonjans all’EPFL ha scoperto che l’esposizione delle cellule staminali a concentrazioni fisiologiche di acidi biliari può aumentare la crescita di “intestini” in miniatura chiamati organoidi. All’avanguardia della bioingegneria, gli organoidi intestinali vengono coltivati da cellule staminali intestinali isolate in laboratorio come piccoli tessuti tridimensionali che simulano l’anatomia e la funzione di molti tipi di cellule presenti nell’intestino reale.
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Gli scienziati hanno scoperto che l’esposizione delle cellule intestinali agli acidi biliari non solo le ha aiutate a crescere in intestini organoidi, ma ha anche preservato la loro capacità di differenziarsi in tipi di cellule specializzate. Gli acidi biliari hanno persino aumentato il numero di cellule che secernono il glucagone come il peptide-1 (GLP-1), un importante ormone intestinale con azioni antidiabetiche consolidate.
Inoltre, hanno scoperto che il recettore di membrana attivato dagli acidi biliari , chiamato TGR5, è arricchito nelle cellule staminali intestinali e che contribuisce alla loro attivazione quando i livelli di acidi biliari si accumulano nell’intestino, ad esempio dopo aver consumato un pasto.
Analizzando più in profondità le loro scoperte, i ricercatori hanno generato topi geneticamente modificati per interrompere la funzione di TGR5 in particolare nelle cellule staminali intestinali. Il risultato è stato che gli acidi biliari non solo hanno aumentato il numero di cellule staminali intestinali nell’intestino dei topi, ma hanno anche protetto i topi dalla colite acuta promuovendo la rigenerazione intestinale attraverso un meccanismo che coinvolge TGR5.
“I risultati del nostro lavoro implicano che ogni volta che mangiamo – un processo che innesca la secrezione di acidi biliari nell’intestino – stiamo stimolando la rigenerazione e le funzioni appropriate dell’intestino, attraverso l’azione degli acidi biliari sulle cellule staminali intestinali”, dice Schoonjans.
“Tuttavia, il nostro studio include anche un avvertimento: abitudini alimentari note per aumentare cronicamente i livelli di acidi biliari nell’intestino, come il consumo di cibi ricchi di grassi, potrebbero esacerbare la proliferazione delle cellule staminali intestinali e trasformare la rigenerazione intestinale omeostatica in sviluppo del cancro”.
I ricercatori sperano che, in futuro, la somministrazione di molecole sintetiche in grado di attivare TGR5 specificamente nell’intestino, possa diventare una strategia farmacologica per stimolare in modo acuto la rigenerazione dell’epitelio intestinale danneggiato in pazienti con malattia infiammatoria intestinale.
Fonte: Gastroentrology
