Des résultats inattendus entraînent une réévaluation de la façon dont l'intestin se répare

Des résultats inattendus entraînent une réévaluation de la façon dont l'intestin se répare

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Anonim

Des chercheurs du Baylor College of Medicine, de la faculté de médecine de l'université Johns Hopkins et de l'université de Californie, à San Francisco, ont découvert comment le petit intestin, l'un des tissus les plus rapides du corps humain, se répare après des blessures causées par le rotavirus intestinal infection. Leurs découvertes les ont amenés à proposer que, contrairement à la pensée actuelle, la réparation intestinale semble dépendre du type de dommage, et ils ont constaté que les déclencheurs auparavant considérés comme sans importance sont en réalité essentiels pour réparer les blessures causées par le virus.. L'étude apparaît dans Cell Reports .

"Lorsque nous avons commencé ce projet, la plupart des études sur le terrain se sont concentrées sur le renouvellement normal de l'intestin grêle ou sur la réparation des dommages causés par les rayonnements, par exemple", a déclaré le premier auteur, Winnie Zou. (MD / Ph.D.) dans le laboratoire du Dr Mary Estes à Baylor. "Nous avons étudié un modèle de dommages différent, les dommages causés par le rotavirus, une infection virale intestinale commune qui affecte les jeunes enfants."

La réparation et le renouvellement de l'épithélium, la couche cellulaire la plus externe de l'intestin grêle responsable de l'absorption des nutriments et d'autres fonctions, dépendent des cellules souches intestinales, quelle qu'en soit la cause. Il existe deux types de cellules souches intestinales: les cellules CBC (cellules colonnaires à base de cryptes) et les cellules souches intestinales de réserve. Le type de lésions étudiées jusqu'à présent endommage les CBC fortement prolifératives, et lorsque ces cellules souches sont détruites, les cellules souches intestinales de réserve réagissent pour restaurer les dommages. La réaction aux blessures causées par les rotavirus est toutefois différente.

"Le rotavirus est une infection et présente un schéma de dégâts très spécifique", a déclaré Zou. "Le virus infecte spécifiquement les cellules épithéliales, mais pas les cellules souches. Comme les cellules souches sont intactes, nous voulions étudier le type de réponse à la réparation qui permettrait de restaurer l'épithélium détruit par le virus."

"Personne ne s'était déjà penché sur cette situation", a déclaré la Dre Mary Estes, auteure principale de la chaire de virologie humaine et moléculaire en virologie moléculaire et microbiologie de la Fondation Cullen à Baylor et directrice fondatrice émérite du Texas Medical Center Digestive Diseases Center. "Il s'agit de la première étude sur les lésions de cellules épithéliales intestinales de mammifères dans lesquelles les cellules souches ne sont pas endommagées."

Deux découvertes inattendues

"Notre première constatation concerne le type de cellules souches impliquées dans la réparation des cellules épithéliales endommagées par le virus", a déclaré M. Zou. "Des études antérieures avaient montré que lorsque les cellules souches de la CBC étaient endommagées, les cellules souches de réserve venaient à la reconstitution de l'épithélium endommagé. Lorsque le rotavirus endommage l'épithélium, mais pas les cellules souches, nous avons constaté que les cellules souches sont le principal type de cellules impliquées dans la restauration de l'épithélium intestinal. "

"Jusqu'à présent, les CBC n'étaient pas considérées comme importantes pour la réparation de l'épithélium intestinal, mais nos résultats montrent qu'elles sont cruciales pour la réparation des lésions des cellules épithéliales induites par les rotavirus, contrairement aux études précédentes dans la restitution épithéliale ", a déclaré Estes, qui est également membre du Centre de cancérologie globale Dan L Duncan et est co-titulaire en gastro-entérologie et hépatologie à Baylor.

La seconde constatation inattendue concerne la source des molécules de signalisation - appelées WNT - qui déclenchent la croissance et l'activation des cellules souches, conduisant à la réparation des blessures. Les scientifiques ont décrit deux sources de molécules WNT, de cellules épithéliales et de cellules mésenchymateuses. Jusqu'à présent, les recherches ont considéré que le TNM mésenchymateux et épithélial était redondant et non essentiel à lui seul.

"Nous avons constaté que les molécules épithéliales du WNT étaient essentielles pour signaler aux cellules souches de réparer les dommages causés par une infection à rotavirus", a déclaré Zou.

"C'était la plus grande surprise. L'idée prédominante dans le domaine est que les WNT épithéliaux n'ont pas de fonction spécifique et nous avons trouvé le premier modèle indiquant que dans certains cas, les WNT épithéliaux ont une fonction spécifique. Nous montrons que les WNT ne sont pas interchangeables, comme on le pensait avant ", a déclaré Estes. "Je pense que cette découverte sera passionnante pour les chercheurs sur les cellules souches intestinales. Maintenant, nous étudions ce que fait l'infection qui déclenche la production de WNT dans l'épithélium."