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La sorprendente complessità dell’intestino umano

L’intestino umano adulto ha una superficie stupefacente, pari a 220 metri quadrati. L’esplorazione della sua biochimica e del suo sviluppo cellulare permetterà di migliorare le nostre conoscenze sul ruolo eccezionale che svolge nello sviluppo dei tumori.
La sorprendente complessità dell’intestino umano
Il rivestimento interno dell’intestino umano non solo digerisce e assorbe i nutrienti ma entra anche a contatto con l’ambiente esterno, ad esempio sotto forma di patogeni. Il progetto GUTENCODE (Decoding the transcriptional networks controlling the adult Drosophila midgut compartmentalization) ha studiato l’intestino del moscerino della frutta per chiarire i meccanismi biochimici che contribuiscono al possibile sviluppo dei tumori.

Come nei mammiferi, l’intestino della Drosophila viene rinnovato dalle cellule staminali ed è suddiviso in segmenti longitudinali. I ricercatori del progetto hanno creato un atlante dettagliato dell’intestino medio della Drosophila. L’indagine morfometrica, istologica e genetica ha mostrato che esistono sei regioni che possono essere ulteriormente suddivise in 14 settori più piccoli. L’indagine sui motivi delle diverse proprietà delle cellule staminali che si spostano nell’intestino ha rivelato l’interessante nuovo gene Sox21a.

Ulteriori studi indicano che Sox21a è responsabile del controllo della differenziazione delle cellule staminali intestinali multipotenti (ISC) che si sviluppano diventando cellule assorbenti o secretorie attraverso una fase intermedia chiamata enteroblasti. I ricercatori hanno scoperto che la perdita di Sox21a blocca le cellule staminali allo stato di enteroblasti, portando alla formazione di tumori.

In assenza di Sox21a, le cellule progenitrici non possono differenziarsi e stimolano quindi la formazione di cellule staminali circostanti, con una conseguente crescita iperplastica. I tumori derivati da mutanti Sox21a sono particolarmente aggressivi nell’intestino medio anteriore ma lo stesso non è evidente nella zona posteriore. Utilizzando strumenti genetici, gli scienziati hanno mostrato che questo stallo nella differenziazione porta al rilascio di sostanze chimiche, che a sua volta induce sia la proliferazione delle cellule staminali sia la formazione di tumori, attraverso il rilascio di specie reattive all’ossigeno.

I ricercatori del team GUTENCODE hanno quindi sviluppato un modello in cui il blocco della differenziazione cellulare dà origine alla formazione di tumori aggressivi con risultati diversi a seconda della sezione dell’intestino, prevedendo che questi risultati saranno rilevanti per alcune malattie intestinali negli esseri umani.

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Keywords

Intestino, sviluppo dei tumori, cellule staminali, Sox21a, specie reattive all’ossigeno
Numero di registrazione: 181084 / Ultimo aggiornamento: 2016-04-21
Dominio: Biologia, Medicina