El sistema digestivo humano es un órgano intrincado y altamente adaptable, que mantiene su función a través de un proceso continuo de regeneración intestinal. Esta capacidad biológica asegura que el revestimiento del intestino se renueve constantemente, lo que permite una digestión y absorción eficiente de nutrientes. Investigaciones recientes sobre las capacidades regenerativas únicas de las serpientes, en particular las boas y las pitones, han proporcionado nuevos conocimientos sobre la regeneración intestinal humana, especialmente las enfermedades gastrointestinales.

Los fundamentos de la regeneración intestinal en humanos.
En los seres humanos, la regeneración del revestimiento intestinal es un proceso lento pero constante. El intestino está revestido con un tipo de células madre que se encuentran en pequeñas bolsas conocidas como criptas intestinales. Estas criptas intestinales se encuentran en las paredes de los intestinos. Estas criptas son responsables de producir nuevas células para reemplazar las células viejas o dañadas, manteniendo la integridad del revestimiento intestinal y asegurando que pueda soportar el estrés diario de la digestión y la absorción de nutrientes.
Este proceso ocurre de forma continua, pero el ritmo de reemplazo de las células intestinales es relativamente lento en comparación con otros animales, como ciertos reptiles. Esta regeneración celular juega un papel crucial en la protección del intestino de enfermedades y daños causados por factores como el estrés, las infecciones o problemas relacionados con la dieta. Comprender este proceso es vital para mejorar los tratamientos de afecciones gastrointestinales, como la enfermedad de Crohn, la enfermedad celíaca e incluso el cáncer colorrectal.
Regeneración intestinal extremadamente rápida en serpientes
A diferencia de los humanos, algunas serpientes, como las boas y las pitones, tienen una capacidad asombrosa para regenerar sus intestinos a fondo y extremadamente rápido después de largos períodos de ayuno. Estos reptiles pueden sobrevivir semanas sin comer, durante las cuales sus intestinos se encogen y casi dejan de funcionar. Sin embargo, una vez que estos reptiles consumen una comida, sus intestinos se regeneran rápidamente y la masa intestinal se duplica con creces en tan solo 48 horas. Este rápido proceso reconstruye gran parte de las células y estructuras intestinales necesarias para digerir y absorber los alimentos.
Este fenómeno es particularmente sorprendente porque las serpientes como las pitones no tienen criptas intestinales, las estructuras que impulsan la regeneración en los mamíferos. A pesar de esto, las serpientes logran un extraordinario crecimiento regenerativo en respuesta a la alimentación. Esta rápida recuperación de la función intestinal va acompañada de un cambio importante en la fisiología y el metabolismo general de la serpiente, lo que les permite digerir eficientemente comidas abundantes después de largos períodos de ayuno.
Perspectivas de la investigación de serpientes
Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas en Arlington, el UT Southwestern Medical Center y la Universidad de Alabama realizaron un estudio detallado del proceso regenerativo en pitones mediante la secuenciación de genes de ARN. Este estudio reveló que a pesar de la ausencia de criptas intestinales, las pitones activan vías celulares conservadas. Estas vías son rutas de señalización biológica y también están presentes en los humanos. Estas vías son esenciales para regular la respuesta del cuerpo a la disponibilidad de nutrientes y se activan de maneras únicas en las serpientes para facilitar una rápida regeneración.
Uno de los descubrimientos más intrigantes de esta investigación fue que algunas de estas vías se parecen a las vías activadas en humanos después de ciertas cirugías metabólicas, como la cirugía de bypass gástrico en Y de Roux, un método quirúrgico utilizado para tratar la obesidad y la diabetes tipo 2. Esta similitud sugiere que estudiar la regeneración intestinal en serpientes podría proporcionar información sobre cómo responden los intestinos humanos a los cambios en el metabolismo, la disponibilidad de nutrientes y el estrés, mejorando potencialmente los tratamientos para una amplia gama de trastornos digestivos.
El papel de las células BEST4+ en la regeneración intestinal
Un aspecto importante de esta investigación se centró en el papel de un tipo específico de célula intestinal, denominadas células BEST4+. Estas células están presentes tanto en pitones como en humanos, pero están notablemente ausentes en mamíferos comúnmente estudiados, como los ratones. El estudio encontró que las células BEST4+ actúan como reguladores centrales durante las primeras etapas de la regeneración, al promover el transporte y el metabolismo de los lípidos. Estas son funciones críticas en la reconstrucción del revestimiento intestinal.
En los seres humanos, estas células probablemente desempeñan un papel más importante de lo que se pensaba anteriormente. Comprender la contribución de estas células a la salud intestinal podría abrir nuevas vías terapéuticas para el tratamiento de enfermedades intestinales y metabólicas, centrándose en estas células clave y sus funciones.
Implicaciones para la salud humana
El estudio de la regeneración intestinal de las serpientes ha ampliado nuestro conocimiento sobre cómo diferentes animales han evolucionado para afrontar los mismos desafíos fisiológicos de diversas maneras. Al aprender más sobre la forma en que las serpientes regeneran sus intestinos sin la presencia de criptas intestinales, los investigadores ahora pueden explorar cómo funcionan vías similares en los humanos e identificar objetivos potenciales para el tratamiento médico.
Esta investigación es particularmente relevante para mejorar los tratamientos para afecciones gastrointestinales, como la enfermedad de Crohn, la enfermedad celíaca y ciertos cánceres, donde la regeneración y reparación intestinal son fundamentales. También puede conducir a nuevos conocimientos sobre cómo el cuerpo humano se adapta a cambios significativos en la dieta, el metabolismo e incluso el estrés.
Además, comprender la biología de la regeneración intestinal extrema podría ser fundamental para abordar enfermedades metabólicas como la diabetes, donde se ve afectada la capacidad del cuerpo para responder a los cambios en la disponibilidad de nutrientes. Estudiar cómo las serpientes regulan estos procesos podría revelar nuevas dianas terapéuticas para mejorar la salud metabólica humana.
Fuente de información: Aundrea K. Westfall y otros. [Single-cell resolution of intestinal regeneration in pythons without crypts illuminates conserved vertebrate regenerative mechanisms, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024)]. DOI: 10.1073/pnas.2405463121