Do túmulo ao berço: reprogramação de células intestinais induzida por colágeno

A maioria das células tem uma vida bastante normal: nascem, crescem, envelhecem e morrem. Mas os Benjamin Buttons do mundo celular podem passar de velhos a jovens novamente no contexto certo. Agora, pesquisadores do Japão identificaram uma pista física que desencadeia essa mudança nas células do intestino humano.

Em um estudo publicado este mês na Inflamação e Regeneraçãopesquisadores da Tokyo Medical and Dental University (TMDU) revelaram que o acúmulo de um material extracelular espesso chamado colágeno em locais lesados ​​no intestino estimula a reprogramação celular.

Quando o intestino é lesado, um resposta inflamatória ocorre frequentemente associada à regeneração dos tecidos lesados. Este processo envolve a conversão de alguns intestinos maduros células de volta para células fetais que podem então gerar novos tecidos saudáveis ​​para reparar a área lesionada.

“Mostramos anteriormente que a deposição de colágeno no local da lesão intestinal promove a conversão de células epiteliais intestinais/colônicas que cobrem o leito da ferida em progenitores fetais em camundongos”, disse o principal autor do estudo, Sakurako Kobayashi. “No entanto, o mecanismo detalhado pelo qual isso ocorre, e se esse processo também ocorre em humanos, permanece obscuro.”

Para explorar essas questões, os pesquisadores criaram esferas de colágeno, que são pequenas bolas de células epiteliais cultivadas em colágeno purificado, a partir de células intestinais de camundongos e humanos. Eles então avaliaram a expressão gênica nessas esferas para esclarecer os mecanismos de reprogramação associada à inflamação.

“Os resultados mostraram que a cultura em colágeno induziu a expressão de genes associados à inflamação e semelhantes ao feto em células intestinais humanas e de camundongos”, explica Shiro Yui, autor sênior. “Como relatado anteriormente, o eixo YAP/TAZ-TEAD definitivamente desempenha um papel central na indução deste distintivo expressão genetica assinatura, mas desta vez identificamos a atividade transcricional cooperativa de Fra1 e RUNX2 no processo, que martela a rede de genes centrada na fibronectina.”

É importante ressaltar que os genes representativos que foram ativados nas esferas de colágeno humano também foram altamente expressos em amostras de tecido retirado de regiões inflamadas do intestino em pacientes com colite ulcerativa.

“Em conjunto, nossas descobertas demonstram que o colágeno tem uma influência significativa na inflamação e na reprogramação celular em camundongos e humanos”, diz Kobayashi.

Dado que alguns dos genes que foram regulados positivamente nas esferas de colágeno também são superexpressos em condições como câncer colorretal, é possível que exista uma ligação entre a cascata regenerativa e a carcinogênese colorretal. Assim, investigar os mecanismos de conversão do destino celular usando este modelo pode aumentar nossa compreensão não apenas de como a inflamação é influenciada pelo ambiente extracelular, mas também como outros processos de doença ocorrem no intestino.

Fornecido pela Tokyo Medical and Dental University