Cuando las mujeres están embarazadas y amamantan a sus bebés, su cuerpo cambia y diversos órganos, como los senos o el sistema inmunológico, se adaptan para garantizar la salud tanto de la madre como del niño. Esto sucede a lo largo de la evolución en todos los mamíferos. Un equipo de investigación internacional dirigido por Josef Penninger y Masahiro Onji, de la Universidad de Medicina de Viena, informa ahora del sorprendente hallazgo de que el intestino también cambia completamente en las mujeres embarazadas y lactantes, lo que provoca una duplicación de la superficie intestinal y una sorprendente reorganización estructural. Los investigadores también proporcionan la primera evidencia genética y mecanicista de cómo se produce esta expansión epitelial intestinal en las madres, con implicaciones directas para la salud transgeneracional de los bebés. El estudio se publica en «Naturaleza«.
Un equipo multinacional dirigido por Josef Penninger (MedUni Viena, IMBA – Instituto de Biotecnología Molecular, Viena, Universidad de Columbia Británica, Canadá, Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones, Alemania) observó que las vellosidades intestinales se reorganizan durante el embarazo y la lactancia y aumentan significativamente de tamaño. duplicando su superficie. Los estudios se llevaron a cabo en ratones genéticamente modificados y organoides intestinales de ratones y humanos: tejidos tridimensionales autoorganizados derivados de células madre en el intestino. Mecánicamente, los investigadores identificaron el sistema receptor RANK/ligando RANK (RANK/RANKL) como la clave para el agrandamiento de las vellosidades del intestino delgado durante la reproducción, que está regulado por las hormonas sexuales y de la lactancia. Cuando se diseñó a ratones para que carecieran del sistema RANK/RANKL en el intestino, la expansión de las vellosidades durante el embarazo y la lactancia se vio significativamente afectada.
Importancia fundamental para la evolución.
Durante décadas, los investigadores han estudiado el sistema RANK/RANKL como un facilitador clave de procesos esenciales conservados evolutivamente. El grupo Penninger ya ha identificado funciones clave del sistema RANK/RANKL en el recambio óseo, en la biología de la glándula mamaria, en el cáncer de mama y en la tolerancia inmune durante el embarazo, contribuyendo al desarrollo de fármacos contra la pérdida ósea utilizados por millones de personas. personas y se están realizando ensayos clínicos para la prevención del cáncer de mama y inmunoterapias contra el cáncer. Los investigadores descubrieron ahora que estos cambios intestinales, que parecen ser completamente reversibles cuando se interrumpe la lactancia, son importantes para la alimentación y nutrición adecuadas de los bebés. «Nuestro estudio muestra que el deterioro de esta expansión intestinal debido a la falta del sistema RANK/RANKL durante el embarazo modifica la leche de las madres lactantes. Esto resulta en un menor peso de los bebés y consecuencias metabólicas transgeneracionales a largo plazo», afirma el líder autor Masahiro Onji. «Las madres necesitan comer para sí mismas y para sus bebés. Estos nuevos estudios proporcionan por primera vez una explicación molecular y estructural de cómo y por qué el intestino cambia para adaptarse a la mayor demanda de nutrientes de las madres, lo que probablemente sea el caso de todas las mujeres embarazadas y lactantes. mamíferos», añade el líder del estudio, Josef Penninger.
Cómo se adaptan las madres a las exigencias del embarazo y la lactancia sigue siendo una cuestión central de la evolución y la salud humana. Durante esta fase, las hormonas femeninas influyen en múltiples órganos para controlar y cambiar su estructura y funciones, lo cual es crucial para la salud de la madre y el desarrollo de la descendencia. Se sabía que las mujeres embarazadas tienen mayores demandas de nutrientes. Sin embargo, este aspecto fundamental no ha sido bien estudiado hasta ahora: «Al identificar el sistema RANK/RANKL como la fuerza impulsora de la adaptación intestinal durante el embarazo y la lactancia, nuestro estudio contribuye a una comprensión más profunda de los procesos biológicos que son de fundamental importancia para la evolución. y la salud humana», resume Josef Penninger el impacto de los resultados.
Esta expansión masiva está controlada por las hormonas sexuales y del embarazo, que modifican las células madre en el intestino a través del sistema RANK/RANKL y luego le dan a la célula intestinal una señal de supervivencia para crecer mucho más. Este crecimiento conduce entonces a una casi duplicación de la superficie intestinal, lo que también aumenta la maquinaria molecular para la absorción de azúcar, proteínas y grasas, e incluso conduce a un profundo cambio arquitectónico en las vellosidades intestinales, lo que probablemente ralentiza el flujo. de alimentos, maximizando nuevamente la absorción de nutrientes. Josef Penninger: «Nuestro equipo ha descubierto una nueva y sorprendente manera de cambiar el cuerpo de la madre para mantener a los bebés sanos. Casi nadie lo sabía, aparte de algunos estudios antiguos que en gran medida han quedado olvidados. También hemos descubierto que este sistema, a través de células madre , puede afectar directamente a los tumores en el intestino; tal vez podamos aprender de las madres embarazadas y lactantes a reconfigurar reversiblemente este sistema para desarrollar nuevos tratamientos y una mejor comprensión del cáncer intestinal o la regeneración intestinal».
El estudio fue una estrecha colaboración entre la Universidad Médica de Viena, el Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia de Ciencias de Austria en Viena, el Instituto de Ciencias de la Vida en Vancouver, el Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones en Braunschweig, el Instituto Hubrecht en Utrecht y la Universidad de Kiel. También participaron investigadores de la Universidad de Tokio y la Universidad de Cambridge.
