Miniórganos de laboratorio explican cómo funciona el intestino

Explica a ABC Salud Xavier Trepat , investigador CaixaResearch y líder del estudio que se publica en «Nature Cell Biology» , que el intestino humano está formado por más d e 40 m2 de tejido , con multitud de pliegues en su superficie interna que recuerdan a valles y cimas montañosas, para conseguir, entre otros objetivos, aumentar la absorción de los nutrientes.

Además, «esta en constante renovación, lo que implica que aproximadamente cada 5 días se renuevan todas las células de su pared interna para garantizar el correcto funcionamiento intestinal».

Hasta ahora se sabía que esta renovación era posible gracias a las células madre que se encuentran protegidas en las llamados criptas, y que dan lugar a nuevas células diferenciadas.

Ahora, este grupo de investigadores ha descifrado el mecanismo por el cual las criptas adoptan y mantienen su forma cóncava , y cómo se produce el movimiento de migración de las células hacia las cimas, sin que el intestino pierda su característica forma de pliegues .

Los científicos han combinado sistemas de modelización por ordenador, con experimentos con organoides intestinales de células de ratones, y muestra que ese proceso es posible gracias a las fuerzas mecánicas ejercidas por las células.

Utilizando células madre de ratón y técnicas de bioingeniería y mecanobiología, los investigadores han desarrollado mini intestinos, organoides que reproducen la estructura tridimensional de valles y cimas recapitulando las funciones del tejido in vivo. Utilizando tecnologías de microscopia desarrolladas en el mismo grupo han realizado, por primera vez, experimentos en alta resolución que han permitido obtener mapas en 3D mostrando las fuerzas ejercidas por cada célula.

Además, con este modelo in vitro han demostrado que el movimiento de las nuevas células hacía la cima también está controlado por fuerzas mecánicas ejercidas por las propias células, concretamente por el citoesqueleto, una red de filamentos que determina y mantiene la forma celular.

«Al contrario de lo que se creía hasta ahora, hemos podido determinar que no son las células de la cripta intestinal que empujan las nuevas hacia arriba, sino que son las células de la cima las que tiran de las nuevas para que suban , algo como un alpinista que ayuda otro a subir tirando de él», asegura Gerardo Ceada , co-primer autor del trabajo.

El nuevo modelo de mini intestino permitirá estudiar, en condiciones reproducibles y reales, enfermedades como el cáncer, la celiaquía o la colitis, en que hay un descontrol en la multiplicación de las células madre o una desestructuración de los pliegues.

Además, los organoides de intestino se pueden fabricar con células humanas y ser utilizados para el desarrollo de nuevos fármacos o en el estudio de la microbiota intestinal.

«Es importante reducir la investigación animal », reconoce Trepat, y «con miniorganoides como estos, y otros que se están haciendo en diferentes laboratorios, podemos avanzar».

No obstante reconoce que los sistemas fabricados hasta ahora son bastante sencillos. «Necesitamos miniórganos más complejos para que sean lo más similares a lo que ocurre en un organismo vivo».

Ese, apunta, es uno de los camino hacía una medicina personalizada