¿Qué convierte a las células intestinales en una barrera protectora para el salmón?
Mediante un modelo celular de trucha arcoíris, científicos chilenos identificaron miles de genes que cambian durante la maduración del epitelio y un grupo de 60 candidatos para monitorear este proceso.
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El intestino de un pez hace mucho más que digerir alimento. Es también una frontera biológica: debe absorber nutrientes, regular el paso de sustancias y mantener una defensa eficaz frente a agentes potencialmente dañinos.
Comprender cómo se construye esa barrera resulta especialmente relevante para la acuicultura, donde la salud intestinal influye en la capacidad de los peces para aprovechar las dietas y responder a los desafíos ambientales y sanitarios.
Con ese objetivo, un equipo de científicos chilenos estudió cómo cambia el epitelio intestinal de la trucha arcoíris desde un estado inmaduro hasta uno funcionalmente más desarrollado.
Para ello, los investigadores utilizaron células intestinales RTgutGC cultivadas en laboratorio para seguir tanto su organización estructural como los programas genéticos que acompañan su maduración.
De células en crecimiento a una barrera especializada
Para recrear este proceso, los investigadores cultivaron las células sobre membranas permeables, lo que permitió que se organizaran formando una capa con dos caras diferenciadas, semejante a la arquitectura del epitelio intestinal.
Al comparar cultivos de siete y 28 días, observaron cambios importantes en su estructura. Las células maduras desarrollaron especializaciones en su superficie, incluidas estructuras similares a microvellosidades, pequeñas proyecciones que aumentan el área disponible para absorber nutrientes.
“El análisis de enriquecimiento funcional mostró que la maduración se caracterizó por la regulación negativa de las vías proliferativas y ribosomales y la regulación positiva concertada de procesos críticos para la función de barrera, incluyendo el transporte transmembrana, la proteólisis, la adhesión celular, la organización de la matriz extracelular y el ensamblaje de uniones estrechas”, explicaron los autores.
Asímismo, al analizar la expresión genética mediante secuenciación de ARN, el equipo identificó 3.817 genes con expresión diferencial entre los estados inmaduro y maduro: 2.496 aumentaron su expresión y 1.321 la disminuyeron.
Entre los resultados destaca la identificación de un conjunto de 60 genes candidatos como indicadores de maduración.
“Identificamos un conjunto central de 60 genes indicadores de la maduración epitelial, que abarcan transportadores de solutos (slc26a6, slc43a2), proteínas de uniones estrechas (tjp1, cldn1, cldn3, cldn5, cldn18, entre otros) y componentes estructurales esenciales para la formación y polarización de microvellosidades ( cdhr5b, pard6a)”, detallaron los expertos.
Con todo, los autores plantearon que el modelo constituye una plataforma para investigar el desarrollo y la maduración intestinal in vitro, y que este conjunto de indicadores de epitelio maduro tiene diversas aplicaciones, “como el diseño de intervenciones nutricionales y farmacológicas para mejorar la salud y la resistencia intestinal en peces de cultivo”.
Lea el estudio completo titulado “From immature to mature epithelium: unveiling structural dynamics and transcriptional programs in rainbow trout intestinal barrier”, aquí.
