Patrones de expresión genética de la parte superior del colon humano y de las criptas basales y antagonistas de BMP como factores de nicho de células madre intestinales.

La renovación, proliferación y diferenciación de las células epiteliales del colon humano están estrictamente controladas por numerosas vías reguladoras. Para identificar programas genéticos de diferenciación de células epiteliales del colon humano in vivo, así como genes marcadores candidatos que definen las células madre/progenitoras epiteliales del colon y el nicho de células madre, aplicamos el análisis de expresión génica de las cimas y criptas basales del colon humano normal mediante el uso de micromatrices de expresión con 30,000 genes. Se encontró que novecientos sesenta y nueve clones de ADNc se expresaban diferencialmente entre las criptas y las cimas del colon humano. El análisis de la vía reveló la expresión diferencial de genes implicados en el mantenimiento del ciclo celular y la apoptosis, así como genes en las vías de señalización de la proteína morfogenética ósea (BMP), Notch, Wnt, EPH y MYC. Se encontró que los antagonistas de BMP gremlin 1, gremlin 2 y chordin-like 1 se expresaban en las criptas del colon. La hibridación in situ y la RT-PCR confirmaron que estos antagonistas de BMP se expresan en miofibroblastos criptales intestinales y células de músculo liso en la cripta del colon. El análisis in vitro demostró que gremlin 1 inhibe parcialmente la diferenciación de las células Caco-2 tras la confluencia y activa la señalización Wnt en células epiteliales intestinales normales de rata. En conjunto, el conjunto de datos de expresión proporciona una imagen completa de la diferenciación de las células epiteliales del colon humano. Nuestro estudio también sugiere que los antagonistas de BMP son componentes de señalización candidatos que forman el nicho de células madre epiteliales intestinales.