Celulele stem intestinale: un nou mecanism de apărare împotriva infecției cu Salmonella
Cercetătorii de la Universitatea Hebraică din Ierusalim și de la Institutul Weizmann de Știință au descoperit un mecanism de apărare anterior nerecunoscut în intestin, demonstrând că celulele stem intestinale pot răspunde activ la infecția cu Salmonella și ajută la protejarea intestinului de invazia bacteriană.
Celulele stem intestinale sunt responsabile pentru regenerarea continuă a mucoasei intestinale și menținerea integrității barierei. Până acum, aceste celule erau considerate în mare parte participanți pasivi în timpul infecției, bazându-se pe celulele imune și epiteliale din jur pentru protecție.
În noul studiu, condus de studentul la doctorat Sacha Lebon sub supravegherea lui Dr. Matan Hofree și Dr. Moshe Biton, publicat în Nature Immunology, cercetătorii demonstrează că celulele stem intestinale pot simți direct bacteriile Salmonella enterica intrate în celule și pot activa o reacție dependentă de inflammasom. După infecție, celulele stem se diferențiază rapid în celule Paneth antimicrobiene, care secretă molecule ce ajută la limitarea persistenței bacteriene în criptile intestinale.
„Descoperirile noastre arată că celulele stem intestinale nu sunt doar responsabile pentru regenerarea țesutului, ci participă direct la apărarea timpurie împotriva infecției bacteriene”, a declarat Dr. Hofree.
Folosind secvențierea ARN-ului la nivel de celulă, trasarea liniei, modele de organoide și metode de perturbare genetică, echipa a cartografiat răspunsul epitelial timpuriu la infecția cu Salmonella la o rezoluție înaltă. Studiul a identificat un proces rapid de remodelare în epitelul intestinal, determinat de diferențierea celulelor stem către tipuri de celule antimicrobiene.
Cercetătorii au demonstrat că acest răspuns depinde de semnalizarea inflammasomului mediată de proteina adaptor ASC (codificată de Pycard). Când acest traseu a fost perturbat, răspunsul de diferențiere protectoare a fost afectat, ducând la o persistență și o difuzare bacteriană crescute.
„Rezultatele noastre sugerează că diferențierea celulelor stem este parte a unui program protector intrinsec care ajută la păstrarea funcției intestinale în timpul infecției”, a declarat Dr. Biton.
Studiul a arătat, de asemenea, că un răspuns similar se produce în organoidele intestinale umane, sugerând că mecanismul este conservat la oameni. În plus, cercetătorii au constatat că semnătura celulară asociată Salmonella este îmbogățită în celulele stem intestinale din pacienții cu boala Crohn, indicând o posibilă legătură între căile de apărare epiteliale și boala inflamatorie intestinală.
Lucrarea a fost realizată prin colaborarea cercetătorilor de la Institutul Weizmann de Știință, Universitatea Hebraică din Ierusalim, Centrul Medical Sheba, Centrul Medical Hadassah–Universitatea Hebraică, Universitatea din Tel Aviv și Centrul Medical pentru Copii Cincinnati.
