Nuevas pistas de las moscas de la fruta sobre el papel fundamental de las hormonas sexuales en el control de las células madre

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En uno de los primeros estudios que abordan el papel del impacto de las hormonas sexuales en las células madre del intestino, los científicos describen nuevos conocimientos que muestran cómo una hormona sexual esteroidea, que es estructural y funcionalmente similar a las hormonas esteroides humanas, altera drásticamente la forma en que se comportan las células madre intestinales, afectando en última instancia la estructura general y la función de este órgano crítico. Los autores encontraron que la ecdisona, una hormona esteroide producida por las moscas de la fruta, estimula el crecimiento de células madre intestinales y hace que el intestino de la mosca de la fruta hembra crezca de tamaño e induce otros cambios críticos. El estudio también proporciona un mecanismo para explicar las funciones específicas del sexo de las células madre intestinales en la función intestinal normal. Además, la investigación presenta evidencia de que las hormonas intestinales pueden acelerar el desarrollo de tumores. Los hallazgos, informados conjuntamente por el Instituto de Cáncer Huntsman (HCI) de la Universidad de Utah (U of U) y el Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ), se publican hoy en la revista Nature.

Bruce Edgar, Ph.D., biólogo de células madre en HCI y profesor de ciencias oncológicas en la U de U, junto con Aurelio Teleman, Ph.D., jefe de división en DKFZ y profesor en la Universidad de Heidelberg, dirigieron conjuntamente el trabajar. Preguntaron si las hormonas sexuales afectan la capacidad de las células madre intestinales para multiplicarse y contribuir al crecimiento intestinal. «Mi laboratorio y muchos otros en todo el mundo han estudiado el intestino de Drosophila durante algún tiempo para comprender mejor cómo se regulan las células madre», dice Edgar. «Sabíamos que las moscas de la fruta machos y hembras exhibían diferencias en su intestino, por ejemplo, el intestino de la hembra es más grande que el del macho, y las hembras desarrollan tumores intestinales mucho más fácilmente que los machos, pero no sabíamos por qué». Este estudio aporta información importante sobre estas diferencias y cómo surgen.

Los equipos de Edgar y Teleman descubrieron que la ecdisona, una hormona específica del sexo, puede alterar drásticamente las propiedades de crecimiento de las células madre en un órgano que, Sorprendentemente, no está directamente involucrado en la reproducción. Descubrieron que estos cambios afectan la estructura y función de todo el órgano. Descubrieron que someter a las moscas macho a la ecdisona provocaba que sus células madre, que de otro modo se dividirían lentamente, se dividieran tan rápido como en las hembras, lo que también provocaba el crecimiento intestinal en los machos. Esto sugiere que la diferencia limitante entre la división de células madre en moscas macho y hembra son los niveles circulantes de la hormona.

Este proceso confiere ventajas y desventajas a la mosca de la fruta hembra durante el transcurso de su vida. . Inicialmente, más ecdisona en las hembras ayuda con los procesos de reproducción críticos desde el punto de vista evolutivo. Promueve el agrandamiento del intestino, lo que facilita la absorción de nutrientes, lo que ayuda a la mosca a poner más huevos. Pero más adelante en la vida, la hormona ecdisona, producida por los ovarios, eventualmente causa una disfunción intestinal que puede acortar la vida útil de las moscas de la fruta hembra al crear un ambiente que favorece el crecimiento del tumor. Si bien los humanos no producen ecdisona, sí tienen hormonas esteroides relacionadas, como el estrógeno, la progesterona y la testosterona, que tienen mecanismos de acción similares.

El trabajo experimental de este estudio fue realizado principalmente por Sara Ahmed, una doctorado conjunto estudiante entre los laboratorios Edgar y Teleman en el Zentrum fr Molekulare Biologie der Universitt Heidelberg (ZMBH) y el DKFZ. Ahmed diseñó experimentos utilizando varias herramientas genéticas para activar y desactivar genes en diferentes tipos de células en el intestino de la mosca y en sus ovarios, que producen ecdisona. «Nuestro estudio proporciona evidencia concluyente de que las hormonas sexuales alteran el comportamiento de los órganos no sexuales como el intestino», dice Ahmed. Ella especula además que las implicaciones a largo plazo de esta investigación pueden incluir la exploración de nuevos caminos para tratar los cánceres humanos.

Según los investigadores, comprender si una relación similar entre células madre y hormonas opera en los órganos humanos requerirá más estudios. Planean explorar esto en el futuro. Además del papel fundamental que desempeñan las hormonas sexuales en el comportamiento de las células madre intestinales, los autores creen que este estudio en Drosophila revela potencialmente un nuevo mecanismo que puede desarrollarse en la fisiología y la patología humanas. Los conocimientos de este estudio se suman a un creciente cuerpo de trabajo que muestra que la incidencia de cánceres de órganos no reproductivos, incluidos los cánceres gástricos y de colon, es diferente en hombres y mujeres.

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El hipopótamo baila con hormonas: sugerencias de la investigación con moscas para el estudio del cáncer y las células madre Más información: Sara Mahmoud H. Ahmed et al. Compensaciones de aptitud incurridas por la señalización de esteroides de ovario a intestino en Drosophila, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2462-y Información de la revista: Nature

Proporcionado por Huntsman Cancer Institute Cita: Nuevas pistas de moscas de la fruta sobre el papel crítico de hormonas sexuales en el control de células madre (2020, 9 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-clues-fruit-flies-critical-role.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.