Se descubre que misteriosas células de penacho desempeñan un papel en la pancreatitis

Se descubre que misteriosas células de penacho desempeñan un papel en la pancreatitis

Los científicos de Salk descubren que se forman células quimiosensoriales especializadas durante la pancreatitis en ratones

LA JOLLA—La inflamación persistente del páncreas (pancreatitis crónica) es un factor de riesgo conocido para desarrollar cáncer de páncreas, el tercer cáncer más mortal en los Estados Unidos. Las células de penacho, células sensibles a los cambios químicos (quimiosensoriales) que se encuentran típicamente en los intestinos y el tracto respiratorio, se habían descubierto previamente en el páncreas, pero su función sigue siendo en gran parte un misterio. Ahora, un equipo de científicos de Salk dirigido por el profesor geoffrey wahl y la científica del personal Kathleen DelGiorno ha descubierto la formación de células en penacho durante la pancreatitis y el sorprendente papel de las células en penacho en la inmunidad, utilizando modelos de pancreatitis en ratones. Los hallazgos, publicados en Fronteras en Fisiología el 14 de febrero de 2020, podría conducir al desarrollo de nuevos biomarcadores para detectar pancreatitis y cáncer de páncreas.

"Al comprender estas primeras etapas de la enfermedad del páncreas, esperamos que nuestro trabajo conduzca al desarrollo de nuevas estrategias para diagnosticar y tratar la pancreatitis y el cáncer de páncreas en una etapa temprana", dice Wahl, coautor correspondiente y titular de la Cátedra Daniel y Martina Lewis. en el Laboratorio de Expresión Génica de Salk.

El páncreas es un órgano abdominal que desempeña un papel en la digestión y la regulación del azúcar en la sangre. Sin embargo, los científicos saben poco acerca de cómo el páncreas se recupera de lesiones, como la pancreatitis, o cómo combate el cáncer de páncreas. La mayor parte del páncreas se compone de células acinares, que producen y secretan enzimas digestivas. Las células acinares también tienen la capacidad de transformarse en otro tipo de célula llamada célula de penacho. Los científicos no conocen todas las funciones de las células del penacho, pero trabajos anteriores demostraron que las células del penacho intestinal secretan la proteína IL-25 para respaldar la respuesta inmunitaria durante las infecciones parasitarias.

"Dado que al cáncer se le ha llamado 'la herida que nunca sana', queríamos investigar cómo se cura el páncreas de la pancreatitis para comprender mejor las vías que pueden ser absorbidas por el cáncer", dice Razia Naeem, coautora y técnica de laboratorio en el laboratorio Wahl.

Los investigadores utilizaron una combinación de técnicas que incluían histología, imágenes y estrategias moleculares para caracterizar las poblaciones de células en penacho en modelos de ratones con pancreatitis. Descubrieron que, aunque el páncreas normalmente no contiene células en penacho, durante la pancreatitis, las células acinares experimentan cambios complejos para convertirse en células en penacho, como parte normal de la lesión y recuperación del páncreas. Esta transformación es similar a la de un soldado de reserva (célula acinar) que luego debe cambiar su ropa de civil por la de un soldado (célula tuft) para luchar contra el enemigo de la inflamación.

Los investigadores también observaron que las células del penacho inducidas por pancreatitis secretaban IL-25 para promover la respuesta inmune, similar a lo que se había encontrado previamente en el intestino. Por lo tanto, las células del penacho pueden jugar un papel en la modulación del sistema inmunológico durante la pancreatitis.

Los científicos examinaron la formación de células en penacho en siete cepas de ratones para ver si había alguna diferencia durante el desarrollo de la pancreatitis. Sorprendentemente, el equipo encontró que la formación de células de penacho no se produjo en todas las cepas de ratones. Los animales con mayor diversidad genética produjeron la mayor cantidad de células en penacho, lo que sugiere que la formación de células en penacho está controlada genéticamente o por influencias en la expresión génica (epigenética).

"La susceptibilidad genética de la formación de células en penacho puede representar un factor crítico en la formación de pancreatitis, la gravedad y la progresión del cáncer en humanos", dice Kathleen DelGiorno, primera y coautora del artículo y científica del laboratorio de Wahl. “Nuestro trabajo demuestra que es importante utilizar el modelo de ratón correcto para estudiar la pancreatitis y el cáncer de páncreas para que sea relevante para los humanos”.

El trabajo del equipo muestra que el uso de ratones genéticamente diversos puede representar mejor el complejo genoma humano, lo que permite un modelado más traducible de la enfermedad en el laboratorio, según Wahl. Los hallazgos podrían significar que algunas personas pueden ser más susceptibles a contraer pancreatitis que otras.

A continuación, el grupo planea hacer un seguimiento de sus análisis de expresión génica para identificar qué genes controlan la formación de células en penacho en la pancreatitis y si las células en penacho afectan la progresión al cáncer de páncreas. Su mayor esperanza es que sus resultados ayuden a allanar el camino para tratamientos más específicos para la pancreatitis y el cáncer.

Otros autores incluyeron a Linjing Fang, Chi-Yeh Chung, Cynthia Ramos, Natalie Luhtala, Carolyn O'Connor, Tony Hunter y Uri Manor of Salk.

El trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (R01 CA082683, P30 014195, R35 CA197687); El Fideicomiso Benéfico Leona M. y Harry B. Helmsley (2012-PG-MED002); la Fundación Freeberg; la Fundación Copley; la Fundación para la Investigación del Cáncer Gastrointestinal William H. Isacoff MD; una beca de formación T32 (5T32CA9370-34); el premio Salk Pioneer; el Premio Especial Salk Mujer y Ciencia; y una subvención inicial de la Fundación Hirshberg.

DOI: 10.3389 / fphys.2020.00088

Actualizar:

En un trabajo publicado en línea en Gastroenterología el 23 de julio, el autor principal Geoffrey Wahl y la primera autora Kathleen DelGiorno descubrieron que cuando hay una pérdida de células en penacho, aumenta el crecimiento del tumor y el daño al páncreas. Sus hallazgos sugieren que las células del penacho pueden actuar para suprimir la formación de tumores pancreáticos.