¿Podemos aprovechar las células intestinales para tratar los trastornos endocrinos?
Usando un protocolo recientemente desarrollado, el Dr. Daniel Zeve y el Dr. David Breault han podido derivar células enteroendocrinas humanas a partir de células madre intestinales humanas a través de organoides intestinales. Crédito: Daniel Zeve, Boston Childrens
Las células enteroendocrinas superan su peso. Constituyen solo alrededor del 1 por ciento de las células intestinales y producen, como grupo, alrededor de 15 hormonas diferentes. Estos no solo regulan la función intestinal y la digestión, sino que también influyen en funciones metabólicas como la secreción de insulina y la regulación del apetito.
Una nueva plataforma tecnológica desarrollada en el Boston Children’s podría sentar las bases para aprovechar las células enteroendocrinas (EE) para revertir la diabetes, la obesidad y las afecciones gastrointestinales, como la enfermedad inflamatoria intestinal y el síndrome del intestino irritable. Descrita en la revista Nature Communications, la plataforma está diseñada para identificar fármacos que podrían aumentar los números de EE, conseguir que produzcan más hormonas necesarias, o ambas cosas.
«Ha habido interés en explotar las células madre intestinales humanas y células EE para tratar enfermedades», dice David Breault, MD, Ph.D., jefe asociado de la División de Endocrinología del Boston Children’s. «Pero el campo aún se encuentra en una etapa incipiente. Esto abrirá nuevas vías de descubrimiento».
Expansión de las células enteroendocrinas
Breault es fundador y director del Núcleo de Organoides Gastrointestinales, con sede en las Divisiones de Endocrinología y Gastroenterología del Boston Children’s. Él y el investigador principal del estudio, Daniel Zeve, MD, Ph.D., obtuvieron tejido de biopsias intestinales de pacientes en Boston Children’s, alojados en un biodepósito, y de pacientes adultos con gastroenteritis en el Hospital General de Massachusetts.
De las muestras de los pacientes, los investigadores aislaron las criptas intestinales, los «valles» entre las vellosidades intestinales donde residen muchas células madre intestinales. A partir de las células madre intestinales, crearon organoides, miniórganos tridimensionales que replican la biología del duodeno y el recto. Estos lugares albergan cantidades relativamente grandes de células productoras de hormonas. Estos organoides luego se convirtieron en su plataforma para la prueba sistemática de bibliotecas de fármacos.
«Probamos una variedad de moléculas pequeñas con el objetivo de producir más células EE y/o más hormonas», dice Zeve, médico tratante. en endocrinología y miembro del laboratorio de Breault.
El sistema identificó tres sustancias químicas que, utilizadas en diferentes combinaciones, impulsaron la formación de células EE y la producción de seis hormonas diferentes: somatostatina, serotonina, insulinotrópica dependiente de glucosa (GIP), colecistoquinina, péptido YY y péptido-1 similar al glucagón (GLP-1).
Enfóquese en la diabetes, la pérdida de peso
Mientras que otros han tratado de expandir las poblaciones de células EE, los nuevos protocolos son más eficientes y evitan la necesidad de utilizar técnicas genéticas. Breault y Zeve presentaron una solicitud de patente en EE. UU. y ahora esperan ampliar su plataforma para pruebas de drogas de alto rendimiento. Su objetivo es encontrar compuestos aprobados por la FDA que tengan el mismo efecto que sus moléculas pequeñas.
Están particularmente interesados en encontrar un fármaco oral que permita a las personas con diabetes tipo 1 producir insulina o ayudar a las personas con obesidad pierden peso haciendo que produzcan GLP-1, que regula el apetito y la ingesta de alimentos. Los medicamentos que imitan la actividad de GLP-1 se aprobaron recientemente para la pérdida de peso y se recetan con frecuencia para la diabetes tipo 2. Sin embargo, tienen efectos secundarios, como náuseas, vómitos, diarrea, estreñimiento, mayor riesgo de infecciones respiratorias, dolores de cabeza y posiblemente pancreatitis.
Breault y Zeve también pueden investigar medicamentos para inducir la producción de GIP, colecistoquinina, y el péptido YY para la diabetes y el control del peso.
«El objetivo final sería identificar un medicamento que induzca la secreción de múltiples hormonas a la vez», dice Zeve. «Es muy probable que esto imite lo que sucede en el cuerpo después de una comida. Y puede prevenir los efectos secundarios que podrían ocurrir con la producción excesiva de una sola hormona».
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Se descubre un nuevo vínculo entre la dieta, las células madre intestinales y la enfermedad Más información: Daniel Zeve et al, Robust difference of human enteroendocrine cells from intestinal stem cells, Nature Communications (2022) ). DOI: 10.1038/s41467-021-27901-5 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por Children’s Hospital Boston Cita: ¿Podemos aprovechar las células intestinales para tratar los trastornos endocrinos? ? (9 de febrero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-harness-intestinal-cells-endocrine-disorders.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.