"natura": uno sguardo senza precedenti sull'intestino tenue umano, la ricerca svela i segreti per assorbire i nutrienti ed evitare le infezioni
2024-09-03
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l'intestino tenue è un organo importante per l'assorbimento dei nutrienti nel corpo umano, con una lunghezza media fino a 6 metri. la parete interna è formata da milioni di sporgenze simili a villi, che aumentano notevolmente la superficie di questo tratto digestivo .ciascun villo intestinale è lungo solo da 0,5 a 1,5 mm, ma la sua espressione genetica e le funzioni metaboliche sono molto diverse dalle cripte alle radici vicino alla parete interna fino alle punte sporgenti dei villi.. in un articolo recentemente pubblicato sulla rivista nature, gli scienziati del weizmann institute of science in israele hanno costruito una mappa completa dell’espressione spaziale che dimostra chiaramenteeterogeneità spaziale dei villi nell'intestino tenue dell'adulto。il professor shalev itzkovitz, l'autore corrispondente dello studio, ha analizzato in dettaglio l'intestino tenue dei topi in lavori precedenti e ha scoperto che le cellule in diverse posizioni relative sui villi intestinali tenui svolgono funzioni diverse. ma rispetto ai topi,analizzare l’intestino umano è molto più difficile, soprattutto perché i campioni sono difficili da ottenere。in questo studio, gli scienziati hanno collaborato con i chirurghi per ottenere tessuto intestinale umano rimosso chirurgicamente. il paziente che ha fornito il campione è stato sottoposto a un intervento di whipple a causa di malattie come il cancro al pancreas. oltre alla testa malata del pancreas, è stato necessario rimuovere anche la prima parte dell'intestino tenue, il duodeno. i ricercatori sono stati in grado di analizzare questo tratto di tessuto intestinale sano.attraverso tecniche come la trascrittomica spaziale, la proteomica spaziale e l'ibridazione in situ con fluorescenza di singole molecole, gli autori dello studio hanno ricostruito una mappa completa dell'espressione spaziale del duodeno e hanno analizzato l'espressione genica delle cellule in diverse regioni con una risoluzione di 50 micron.▲imaging a fluorescenza di campioni di tessuto dell'intestino tenue umano, con diverse proteine etichettate in diversi colori(fonte immagine: riferimento [1])secondo questa mappa, i ricercatoriun mistero sull'assorbimento dei grassi nell'intestino tenuerisposte fornite. gli scienziati hanno scoperto da tempo che i grassi contenuti negli alimenti non vengono assorbiti rapidamente nel flusso sanguigno, a volte con un ritardo fino a due giorni. questo studio ha scoperto che le cellule epiteliali dell'intestino tenue hanno una "catena di montaggio" quando assorbono i lipidi. sono responsabili dell'assemblaggio delle goccioline lipidiche quando si trovano alla radice dei villi. quindi queste cellule migreranno gradualmente lungo i villi fino a raggiungere la punta prima di sintetizzare i chilosomi, che faranno il colesterolo proveniente dal cibo viene trasportato dalle cellule epiteliali attraverso i vasi linfatici nella circolazione sanguigna.allo stesso modo, anche queste cellule epiteliali migranti assorbono il ferro alle radici e lo rilasciano nel flusso sanguigno quando raggiungono le punte. inoltre, molti enzimi necessari per digerire i nutrienti come aminoacidi, peptidi e zuccheri vengono assorbiti o prodotti principalmente sulla punta dei villi, mentre le cellule che assorbono vitamine e minerali sono concentrate nelle radici dei villi;▲i villi dell'intestino tenue presentano proteine caratteristiche espresse nelle regioni dalla radice alla punta.(fonte immagine: riferimento [1])oltre a come l’intestino tenue assorbe i nutrienti, la mappa rivela anche come l’intestino tenue combatte le infezioni. i ricercatori hanno scoperto che alcune cellule all’estremità dei villi secernono proteine antibatteriche, che possono attaccare direttamente i batteri o inviare un segnale di pericolo al sistema immunitario, quindirecluta cellule immunitarie proinfiammatorie come i macrofagi sulla punta。durante la compilazione di questo atlante delle cellule dell'intestino tenue, i ricercatori hanno scoperto inaspettatamente anche strutture anatomiche diverse da quelle che conoscevano in precedenza. di solito nei libri di anatomia i villi dell'intestino tenue negli esseri umani sani sono descritti come protuberanze diritte simili a dita. solo in caso di cancro i villi avranno molti rami. in questo studio, per registrare la struttura spaziale del tessuto in modo tridimensionale senza distruggere l'integrità del tessuto, i ricercatori hanno utilizzato nuovi metodi tecnici e hanno scoperto chei villi intestinali tenui umani contengono abbondanti villi seghettati e ramificati che sono concentrati nella parte superiore delle pieghe arrotondate, aiuta ad aumentare ulteriormente la superficie dell'intestino tenue e a migliorare l'assorbimento.come notano gli autori nell'abstract dell'articolo, "questo studio fornisce una risorsa dettagliata per comprendere la biologia dell'intestino tenue dell'adulto. il nostro atlante fornisce risposte a domande fondamentali e può essere applicato a domande cliniche", il professor shalev itzkovitz, l'autore corrispondente dello studio, ha affermato: "una volta che abbiamo mappato l'intestino tenue sano, possiamo comprendere ulteriormente i cambiamenti che l'intestino tenue subisce in risposta alla malattia, all'invecchiamento, all'assunzione di determinati farmaci o al consumo di una dieta specifica".
