Los científicos de Scripps Research y el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial han descubierto un tipo especial de célula que reside en las glándulas salivales y probablemente sea crucial para la salud bucal.
Como describieron los investigadores en Informes de celda el 12 de abril de 2022, el nuevo tipo de célula de glándula salival llamada «ionocito» que trabaja para mantener concentraciones saludables de moléculas cargadas (iones) de potasio, calcio, cloro y otros electrolitos en la saliva. Los científicos también encontraron que este tipo de ionocito secreta un factor de crecimiento clave (factor de crecimiento de fibroblastos 10 o FGF10), lo que sugiere que tiene un papel adicional en la reparación de las glándulas salivales después de una lesión.
«Estas son células únicas, y esperamos que al estudiarlas podamos desarrollar mejores tratamientos para las muchas afecciones médicas que afectan las glándulas salivales y glándulas relacionadas, como las glándulas lagrimales», dice la coautora principal del estudio, Helen Makarenkova, PhD, profesora asociada en el Departamento de Medicina Molecular de Scripps Research.
Las glándulas salivales producen saliva, lo que facilita que los animales traguen los alimentos. La saliva también contiene enzimas que ayudan en la digestión, anticuerpos y otros elementos inmunológicos para proteger contra infecciones, y concentraciones finamente ajustadas de diferentes iones para mantener la salud general de los dientes y los tejidos orales. Las glándulas salivales pueden resultar dañadas por la radioterapia relacionada con el cáncer en la región de la cabeza y el cuello y otras afecciones médicas, incluidos los trastornos autoinmunes.
«Cada año, millones de estadounidenses son diagnosticados con condiciones de boca seca, cuyas causas precisas a menudo no están claras», dice el coautor del estudio, Olivier Mauduit, PhD, investigador asociado postdoctoral en el laboratorio de Makarenkova.
El equipo, junto con el coautor principal Matthew Hoffman, PhD, del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial, se centró primero en una proteína del factor de crecimiento llamada FGF10, que es importante para el desarrollo temprano de las glándulas salivales y se sospecha que tiene una función de mantenimiento y reparación en las glándulas salivales adultas. El objetivo de los científicos era descubrir el tipo de célula que produce FGF10 en las glándulas salivales adultas.
El equipo analizó grandes atlas de células individuales de actividad génica de ratón y aisló células que expresan FGF10 para un análisis en profundidad de la expresión génica. De esta manera, encontraron que mientras las células mesenquimales llamadas fibroblastos producen FGF10 en ratones muy jóvenes, un tipo de célula muy diferente, un tipo de célula epitelial que recubre los conductos salivales, se hace cargo de la producción a partir de la segunda semana de vida.
Los investigadores demostraron que esta célula epitelial productora de FGF10 tiene marcadores moleculares que indican que es un ionocito, un tipo de célula evolutivamente antiguo que mantiene niveles adecuados de iones y moléculas relacionadas en los tejidos locales.
Entre los productos de este ionocito, observaron, se encuentra la proteína reguladora de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR). Esta proteína es mejor conocida como la causa de la fibrosis quística de la enfermedad pulmonar cuando está ausente en los pulmones a través de una mutación heredada. Sin embargo, también se sabe que tiene un papel importante en las glándulas salivales y lagrimales, donde su deficiencia contribuye a un síndrome común inflamatorio de sequedad de boca/ojos llamado síndrome de Sjögren. La identificación del tipo de célula que produce CFTR en la glándula salival adulta podría conducir a mejores terapias para este síndrome, dijeron los investigadores.
Los investigadores observaron también que la función productora de FGF10 de este ionocito recientemente identificado lo hace único entre los ionocitos.
«El hecho de que esta célula sea la productora de FGF10 en las glándulas salivales adultas sugiere que podría tener un papel importante en el mantenimiento y la reparación de las glándulas después de una lesión», dice la coautora del estudio, Vanessa Delcroix, PhD, investigadora postdoctoral en el laboratorio Makarenkova.
Aunque sus análisis iniciales se referían a células de ratón, los investigadores encontraron evidencia de ionocitos de glándulas salivales muy similares en un atlas de proteínas de tejidos humanos.
Los investigadores ahora están haciendo un seguimiento con más estudios, incluso en células humanas. Su esperanza es que una mejor comprensión de cómo funcionan estos ionocitos que producen FGF10 en la glándula salival adulta allanará el camino para terapias efectivas para las afecciones que afectan las glándulas salivales y las glándulas lagrimales, dadas las muchas similitudes entre los dos.
El apoyo a la investigación incluyó subvenciones del Instituto Nacional del Ojo (5R01EY026202, 5R01EY028983) y el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial (R01DE031044).
