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I ricercatori decodificano i meccanismi del trattamento di rinnovo delle cellule

L'intestino umano si compone di più di 40 metri quadri del tessuto, con un gran numero di popolare sulla sua superficie interna che somigliano alle valli ed ai picchi di montagna per aumentare l'assorbimento delle sostanze nutrienti. L'intestino egualmente ha la caratteristica unica di essere in uno stato continuo del auto-rinnovo.

Ciò significa che approssimativamente ogni 5 giorni tutte le celle delle sue pareti interne sono rinnovate per garantire la funzione intestinale corretta. Finora, gli scienziati hanno saputo che questo rinnovo potrebbe avere luogo ringraziamenti alle cellule staminali, che sono protette nelle cosiddette cripte intestinali e che provocano le nuove celle differenziate. Tuttavia, il trattamento che quello conduce alla forma concava delle cripte e la migrazione di nuove celle verso i picchi intestinali era sconosciuta.

Ora, un gruppo internazionale piombo da professore di Xavier Trepat, della ricerca di ICREA e dalla guida del gruppo all'istituto per la bioingegneria della Catalogna (IBEC), in collaborazione con il IRB, i ricercatori dalle università di UPC e di UB a Barcellona ed il Curie Institute di Parigi, ha decifrato i meccanismi che piombo le cripte adottare e mantenere la loro forma concava e come il movimento di migrazione delle celle verso i picchi accade, senza l'intestino che perde la sua forma profilatura caratteristica.

Lo studio, pubblicato in biologia cellulare prestigiosa della natura del giornale, ha combinato la modellistica del computer, piombo da Marino Arroyo, professore al UPC, ricercatore connesso con IBEC e membro di CIMNE, con gli esperimenti con i organoids intestinali dalle celle del mouse ed indica che questo trattamento è grazie possibili alle forze meccaniche esercitate dalle celle. Una parte importante di questo studio è stata supportata “dalla base di Caixa della La„ nel quadro del programma di CaixaResearch. L'entità egualmente ha assegnato una borsa al primo co-author, Gerardo Ceada, per effettuare il suo PhD a IBEC.

Le forze determinano e gestiscono la forma dell'intestino e del movimento delle celle

Facendo uso delle cellule staminali del mouse e delle tecniche di mechanobiology e della bioingegneria, i ricercatori hanno sviluppato gli mini-intestini, organoids che somigliano alla struttura tridimensionale dei picchi e delle valli, ricapitolanti le funzioni del tessuto in vivo. Facendo uso delle tecnologie di microscopia sviluppate dallo stesso gruppo, i ricercatori hanno effettuato per la prima volta gli esperimenti ad alta definizione che li hanno permessi di ottenere le mappe 3D che mostrano le forze esercitate da ogni cella.

Inoltre, con questo modello in vitro, gli scienziati hanno indicato che il movimento di nuove celle al picco egualmente è gestito con le forze meccaniche esercitate dalle celle stesse, specificamente dal citoscheletro, una rete dei filamenti che determina e mantiene la forma delle cellule.

Contrario a che cosa è stato creduto finora, abbiamo potuti determinare che non è le celle della cripta intestinale che spingessero verso l'alto i nuovi, ma che è le celle al picco che alz tirandoare i nuovi, analogo di un alpinista su cui aiuta un altro scalatore tirandoli„,

Gerardo Ceada, istituto per bioingegneria della Catalogna

“Con questo sistema, abbiamo scoperto che la cripta è concava perché le celle hanno più tensione sulla loro superficie superiore che sul fondo, che le induce ad adottare una forma conica. Quando questo si presenta in parecchie celle accanto a ogni altro, il risultato è che i popolare del tessuto, provocando un reticolo dei picchi e delle valli„, aggiunge Carlos Perez-Gonzalez, (IBEC e Curie Institute).

Il nuovo modello dell'mini-intestino permetterà ulteriori studi sulle malattie quali cancro, la malattia celiaca o la colite da condurre nelle circostanze riproducibili e reali, in cui c'è una proliferazione incontrollata delle cellule staminali o di un destructuring dei popolare. Inoltre, i organoids intestinali possono essere fabbricati con le cellule umane ed essere usati per lo sviluppo di nuove droghe o per lo studio del microbiota intestinale.

Source:
Journal reference:

Pérez-González, C., et al. (2021)  Mechanical compartmentalization of the intestinal organoid enables crypt folding and collective cell migration. Nature Cell Biology. doi.org/10.1038/s41556-021-00699-6.