Avances en la Investigación de los Intestinos de los Gatos

El intestino delgado es una parte crucial de nuestro sistema digestivo. Está revestido por una sola capa de células que ayudan a absorber nutrientes de la comida que comemos. Esta capa actúa como una barrera para proteger nuestro cuerpo de bacterias y parásitos dañinos. Uno de esos parásitos es Toxoplasma Gondii, que se encuentra en alrededor del 30% de los humanos y se propaga principalmente a través de alimentos o agua contaminados.

#Toxoplasma gondii y Gatos

Toxoplasma gondii tiene una conexión especial con los gatos. Estos animales son los únicos en los que el parásito puede reproducirse sexualmente, lo que lleva a la producción de huevos infecciosos llamados ooquistes. Estos ooquistes pueden esparcirse en el ambiente y suponen un riesgo tanto para gatos como para humanos. Para detener la propagación de T. gondii, es esencial entender cómo se comporta dentro del intestino de un gato. Sin embargo, estudiar gatos vivos plantea preocupaciones éticas, lo que dificulta la investigación.

#Métodos Alternativos de Investigación

Los investigadores han encontrado una manera de estudiar T. gondii fuera de gatos vivos: utilizando organoides intestinales felinos, también conocidos como enteróides. Estas son estructuras diminutas hechas de células madre tomadas de los intestinos de los gatos. Crecen en formas tridimensionales, imitando el entorno natural de las células intestinales.

#Desafíos con los Organoides Felinos

Aunque los organoides de gatos pueden ser valiosos para la investigación, no son fáciles de manejar. Tienden a dejar de crecer y morir temprano en el proceso de cultivo. Estudios previos han mostrado que usar organoides de otras especies, como ratones y humanos, ha llevado a descubrimientos clave sobre enfermedades infecciosas. Sin embargo, el mismo éxito no se ha replicado con organoides felinos debido a su bajo crecimiento.

#La Importancia de los Factores de Crecimiento

En el intestino, las células madre dependen de señales de células vecinas para seguir creciendo y desarrollándose. La investigación ha indicado que estas señales también pueden proporcionarse a través de un medio especial que contiene factores de crecimiento. Muchas especies han sido estudiadas con éxito de esta manera. Para los gatos, el lento crecimiento de sus organoides sugiere que pueden necesitar diferentes factores de crecimiento de los que se han proporcionado tradicionalmente.

#Investigación sobre Factores de Crecimiento

Los investigadores han probado varios factores de crecimiento en organoides de gatos para mejorar su crecimiento. Aunque algunos factores mostraron potencial, ninguno pudo detener completamente la muerte prematura de los enteróides. Observaron que ciertas células que ayudan con el crecimiento desaparecieron después de múltiples pasajes de los organoides, lo que llevó a una disminución en la salud de estos. Este hallazgo llevó a los investigadores a probar la adición de células fibroblásticas humanas tratadas de una manera específica para apoyar el crecimiento de los enteróides felinos.

#Resultados del Uso de Fibroblastos Humanos

Cuando se introdujeron fibroblastos humanos de prepucio (HFFs) en los enteróides felinos, sus tasas de crecimiento y supervivencia mejoraron significativamente. Los enteróides que recibieron apoyo de HFF no solo sobrevivieron más tiempo, sino que también crecieron más en comparación con los que no lo hicieron. Este fue un hallazgo importante, ya que los organoides más grandes son más fáciles de manipular en experimentos. Los investigadores notaron que los organoides de gato mantenían mejor su crecimiento cuando estaban apoyados por estas células fibroblásticas, especialmente en el yeyuno, que es la parte superior del intestino delgado.

#Observando Cambios en Tamaño y Número

Durante los experimentos, los investigadores monitorearon los organoides felinos en diferentes etapas. Aquellos cultivados con HFF mostraron un mayor número y mantuvieron tamaños más grandes a lo largo de los pasajes. En contraste, los organoides sin apoyo de fibroblastos se encogieron y eventualmente murieron. Este patrón de crecimiento consistente indicó que los HFF jugaron un papel vital en la salud y longevidad de los enteróides felinos.

#Pruebas en Otros Animales

El mismo método de suplementación con fibroblastos se aplicó a enteróides de otros gatos para confirmar los resultados. En la mayoría de los casos, los organoides yeyunales prosperaron con HFF, mientras que los organoides ileales tuvieron éxito mixto. Esto llevó a los investigadores a considerar que diferentes regiones del intestino pueden tener respuestas variadas a los factores de crecimiento proporcionados por los fibroblastos.

#Entendiendo los Organoides Murinos

Cuando los investigadores aplicaron el mismo soporte de fibroblastos a organoides de ratón, el resultado fue diferente. Los organoides de ratón generalmente no requieren fibroblastos para crecer. Sin embargo, algunos ratones mostraron ligeras mejoras en tamaño cuando se utilizaron fibroblastos. Esto sugiere que, aunque los ratones pueden crecer sin apoyo adicional, pueden beneficiarse de él para maximizar su potencial de crecimiento.

#Retiro de Fibroblastos y Supervivencia a Largo Plazo

Para entender mejor el papel de los fibroblastos, los investigadores probaron si los enteróides felinos podían sobrevivir sin ellos una vez bien establecidos. Descubrieron que, aunque algunos organoides continuaron prosperando después del retiro de fibroblastos, otros no se dieron tan bien. Esto indicó que la presencia continua de fibroblastos podría ser necesaria por algún tiempo, pero una vez que los enteróides alcanzaron un cierto nivel de madurez, podrían mantenerse sin ellos.

#Investigando el Estado de Diferenciación de los Enteroides

Los investigadores también examinaron cómo se estaban desarrollando los organoides en comparación con los intestinos felinos reales. Descubrieron que los enteróides felinos no estaban tan diferenciados, lo que significa que tenían menos tipos celulares especializados en comparación con lo que se encuentra normalmente en un intestino sano. Esta falta de diferenciación plantea preocupaciones sobre la capacidad de los organoides para replicar con precisión el entorno intestinal.

#El Papel de las Células Paneth

En muchos mamíferos, células específicas conocidas como células Paneth son esenciales para apoyar a las células madre en el intestino. Estas células liberan factores que promueven el crecimiento de células madre. Sin embargo, los investigadores no encontraron evidencia de células Paneth en los intestinos felinos, lo que sugiere que estas células de apoyo importantes pueden estar ausentes en los gatos. Esto plantea preguntas sobre cómo los intestinos felinos pueden mantener sus poblaciones de células madre sin estas células.

#Direcciones Futuras para la Investigación

Los enteróides felinos ofrecen oportunidades únicas para estudiar infecciones, pero su crecimiento limitado dificulta el progreso. El uso de apoyo de fibroblastos ha mostrado promesas, particularmente para los organoides yeyunales. Se continuarán los esfuerzos para refinar y mejorar los métodos para apoyar los organoides felinos, incluyendo la exploración de alternativas para muestras de íleon y colon. Los investigadores también investigarán si las células madre felinas dependen de señales de fibroblastos para sobrevivir.

#Conclusión

Al entender cómo funcionan los intestinos de los gatos y cómo apoyar el crecimiento de los organoides felinos, los investigadores pueden crear mejores modelos para estudiar enfermedades. Esta investigación no solo busca mejorar los estudios sobre Toxoplasma gondii, sino que también espera reducir la necesidad de gatos vivos en investigaciones científicas. Los hallazgos también podrían tener implicaciones para otras especies animales que enfrentan desafíos de crecimiento similares en entornos de laboratorio.