Las células madre intestinales impulsan la inflamación relacionada con la edad
La inflamación crónica es un rasgo distintivo del envejecimiento de los tejidos, especialmente los intestinos
Científicos del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ) han demostrado en ratones que las células madre intestinales que envejecen son motores clave de la inflamación. Producen una importante molécula de reconocimiento para las células T del sistema inmunitario, que a su vez estimulan aún más el proceso con sus sustancias mensajeras promotoras de la inflamación.
Casi ningún otro tejido tiene que hacer frente a tantas tareas diferentes como el intestino. El epitelio intestinal es responsable de la absorción de todos los nutrientes. También debe permitir la defensa inmunitaria contra los patógenos invasores y, al mismo tiempo, mantener la tolerancia a la multitud de microorganismos que componen el microbioma intestinal. Sin embargo, a lo largo de la vida, el epitelio intestinal suele sufrir signos de envejecimiento, que pueden mermar la capacidad de funcionamiento del órgano y provocar enfermedades.
"El contacto permanente del epitelio intestinal con el microbioma, por un lado, y con las células inmunitarias, por otro, conduce a una inflamación crónica a lo largo de los años, lo que se conoce como inflammaging", explica Maja Funk, del DKFZ. El término se compone de inflamación (inflammation) y envejecimiento (ageing). Funk y sus colegas del DKFZ han descubierto ahora que las células madre intestinales son un motor adicional de esta inflamación crónica de bajo grado.
El epitelio intestinal se renueva por completo cada cuatro a siete días. De ello se encargan las células madre intestinales, que abastecen constantemente a los distintos tipos de células especializadas del intestino. Las células madre se encuentran en la base de pequeñas depresiones del epitelio intestinal, denominadas criptas.
Mediante el análisis de la actividad génica a nivel de células individuales del epitelio intestinal, el equipo definió valores comparativos para la actividad de las vías de señalización proinflamatorias. Estos valores eran más bajos en el tejido joven, sobre todo en las células de las criptas. A medida que maduraban, las células progenitoras ascendían cada vez más en la cripta, por lo que mostraban valores inflamatorios cada vez más elevados. En general, los niveles de inflamación eran más elevados en las células epiteliales intestinales de los ratones más viejos.
A los investigadores les llamó especialmente la atención que las células madre envejecidas presentaran en su superficie muchas más moléculas MHC de clase II, que son un importante signo de reconocimiento para el sistema inmunitario: "El CMH II permite que se produzcan más interacciones entre las células madre y las células T del sistema inmunitario. Y las células T son la principal fuente de ciertos interferones y otros mensajeros proinflamatorios que alimentan aún más la inflamación", explica Maja Funk.
¿Se deben las características inflamatorias de las células madre intestinales envejecidas a la interacción con las células inmunitarias? Para averiguarlo, los investigadores utilizaron células madre intestinales de ratón para cultivar órganos en miniatura, los llamados organoides intestinales, que imitan la estructura del epitelio intestinal con sus criptas, pero no contienen células inmunitarias. Los organoides cultivados a partir de ratones envejecidos mostraron un aumento de las señales inflamatorias.
Los investigadores concluyen que los cambios inflamatorios en el epitelio intestinal son, al parecer, un proceso intrínseco de las células madre intestinales que se intensifica con los estímulos externos. La causa del aumento de la inflamación con la edad es, al parecer, una remodelación epigenética del material genético en las células madre que envejecen, lo que provoca una lectura más intensa de los genes promotores de la inflamación.
"Con este trabajo demostramos por primera vez que las células madre intestinales contribuyen al fenómeno de la "inflamación", que suele caracterizar a los tejidos envejecidos", explica Michael Boutros, Jefe de Departamento del DKFZ y recientemente nombrado Decano de la Facultad de Medicina de la Universidad de Heidelberg. "Aún no podemos decir hasta qué punto estos resultados obtenidos en organismos modelo pueden trasladarse a la situación en humanos. Nuestro objetivo era comprender los mecanismos básicos de la inflamación crónica relacionada con la edad. La inflamación crónica es una de las causas de varias enfermedades relacionadas con la edad, incluido el cáncer. Nuestros resultados podrían ayudar a combatir estas enfermedades en el futuro".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Maja C. Funk, Jan G. Gleixner, Florian Heigwer, Dominik Vonficht, Erica Valentini, Zeynep Aydin, Elena Tonin, Stefania Del Prete, Sylvia Mahara, Yannick Throm, Jenny Hetzer, Danijela Heide, Oliver Stegle, Duncan T. Odom, Angelika Feldmann, Simon Haas, Mathias Heikenwalder, Michael Boutros; "Aged intestinal stem cells propagate cell-intrinsic sources of inflammaging in mice"; Developmental Cell, Volume 58
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