El intestino es la parte del sistema digestivo encargada de la absorción de nutrientes. Esta función se lleva a cabo a través de su epitelio, que está formado por una sola capa de células plegadas sobre sí mismas, creando cavidades llamadas criptas y protuberancias similares a dedos llamadas vellosidades. El epitelio intestinal ha sido un órgano muy interesante para los biólogos expertos en células madre debido a su conformación jerárquica especial: las células madre intestinales residen en el fondo de las criptas y su progenie se mueve hacia arriba, hacia las vellosidades circundantes, mientras maduran y se diferencian, dando lugar a todos los distintos tipos de células que forman el epitelio.
A pesar del amplio conocimiento obtenido sobre las células madre intestinales a lo largo de los años, su origen es todavía desconcertante.
El epitelio intestinal está formado por una sola capa de células plegadas sobre sí mismas, creando cavidades llamadas criptas y protuberancias similares a dedos llamadas vellosidades.
Durante la vida embrionaria, el intestino se ve un poco más simple: no se han formado criptas y, en cambio, las vellosidades están separadas por una región continua compuesta por células proliferativas que se parecen mucho a las células madre intestinales adultas. Por lo tanto, es interesante comprender cómo se especifican las células madre intestinales adultas durante la vida embrionaria. ¿Provienen de precursores de células madre únicos y especializados o, por el contrario, se seleccionan al azar de entre un grupo de células fetales homogéneas? En otras palabras: ¿es este un proceso programado, donde una célula está predestinada para convertirse en una célula madre desde el principio? ¿O es un proceso inducido, donde las circunstancias, como la señalización adecuada, podrían inducir a cualquier célula a convertirse en una célula madre?
Los investigadores querían averiguar si las células madre adultas provienen de precursores específicos de células madre o si se seleccionan al azar de entre un grupo de células fetales homogéneas.
Jordi Guiu, un ex-estudiante de doctorado del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) que actualmente trabaja en el equipo de Kim Jensen en el BRIC (Universidad de Copenhague), ha utilizado enfoques cuantitativos de rastreo de linaje imparciales, modelos biofísicos de imágenes tridimensionales y experimentos de trasplante intestinal para responder esta pregunta. Su trabajo fue publicado en Nature el pasado mes de mayo.
Demostraron que en el epitelio fetal, la morfogénesis tisular en curso conduce a un intercambio dinámico de células entre las vellosidades y el espacio entre vellosidades, lo que significa que las células madre intestinales adultas se seleccionan al azar entre el grupo de células que forman el epitelio intestinal fetal. Cualquier célula epitelial intestinal fetal podría convertirse en célula madre, bajo los estímulos apropiados.
«Podríamos decir que el intestino está gobernado por una democracia en lugar de una aristocracia: todas las células nacen iguales y tienen la misma probabilidad de convertirse en la célula que se encuentra en el vértice de la jerarquía», dice Guiu, quien hizo su doctorado en el grupo de investigación en células madre y cáncer liderado por Anna Bigas.
Bigas, líder de grupo en el IMIM, comenta: “La comprensión de cómo se originan las células madre somáticas es un paso crucial para las futuras aplicaciones de la medicina regenerativa. Después de su período de doctorado en mi laboratorio investigando el origen de las células madre sanguíneas, me enorgullece ver cómo Jordi ha crecido científicamente en el fantástico entorno BRIC y ha utilizado diferentes tecnologías de vanguardia para realizar este descubrimiento fundamental en la especificación de células madre intestinales».
El trabajo también ha sido de interés para otros investigadores en el Parque de Investigación Biomédica de Barcelona (PRBB). Miki Ebisuya, líder de grupo en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular – Barcelona (EMBL), agrega: “Creo que los hallazgos son importantes y sorprendentes; que cualquier célula en el intestino fetal pueda convertirse en una célula madre intestinal adulta significa que una vellosidad podría fisionarse para producir un nuevo nicho de células madre”.
«También me impresionó ver cuán cuantitativos son sus datos y discusiones. Normalmente es difícil ser cuantitativo si se trata de un proceso de desarrollo a largo plazo in vivo, pero los autores hacen un gran esfuerzo en medir el volumen del tejido, la cinética celular y los parámetros geométricos, incluso haciendo un modelo biofísico para comparar la dinámica simulada con observaciones experimentales», concluye Ebisuya.
