Caratteristiche morfologiche e funzionali delle cellule dell’intestino larvale di Bombyx mori in coltura

L’intestino medio delle larve di Bombyx mori è un epitelio monostratificato costituito da tre tipi principali di cellule: le cellule colonnari, le cellule a coppa e le cellule rigenerative. Le cellule colonnari hanno forma cilindrica, presentano un nucleo centrale e una membrana apicale ripiegata a formare un fitto orletto a spazzola e sono responsabili della secrezione di enzimi digestivi e dell’assorbimento dei nutrienti. Le cellule a coppa presentano un nucleo posto in posizione basale e una membrana apicale ripiegata a formare un’ampia cavità e sono responsabili dell’elevata differenza di potenziale transepiteliale e della drastica alcalinizzazione del lume intestinale. Le cellule rigenerative hanno forma tondeggiante e si trovano raggruppate in nidi alla base dell’epitelio; in prossimità della muta aumentano notevolmente di numero e durante la muta si differenziano negli altri due tipi cellulari. Negli ultimi dieci anni sono state allestite colture primarie e secondarie di cellule rigenerative intestinali di varie larve di lepidottero; la presenza nel medium di crescita di fattori endogeni, cioè rilasciati dalle cellule stesse, e di altri fattori come il 20-idrossiecdisone e l’-arilforina ne induce la proliferazione e il differenziamento in vitro. Abbiamo ottimizzato la metodica riportata in letteratura per ottenere una coltura primaria di cellule intestinali da larve di Bombyx mori. Dopo circa tre settimane, la coltura è risultata arricchita per il 30 % in cellule colonnari, in una stessa percentuale in cellule a coppa e per il resto in cellule a diversi stadi di differenziamento. Le cellule colonnari e a coppa presentano in vitro una morfologia molto simile a quella delle cellule dell’epitelio intestinale in vivo, anche se la loro dimensione è ridotta. Inoltre, mentre le cellule colonnari in vivo hanno tipicamente una forma cilindrica, in vitro possono essere anche cubiche. Entrambi i tipi cellulari mantengono in coltura la polarità che essi presentano in vivo. Le cellule colonnari esprimono anche in vitro due enzimi di membrana apicale, l’aminopeptidasi N e la fosfatasi alcalina, coinvolti nella digestione intermedia e finale dei nutrienti. In studi precedenti abbiamo osservato che l’intestino isolato è in grado di internalizzare una proteina modello come l’albumina: questo processo è ben evidente nelle cellule colonnari in coltura. L’utilizzo di questo sistema sperimentale offre notevoli vantaggi rispetto ai sistemi in vivo o all’organo isolato e rappresenta un valido strumento per lo studio dei meccanismi coinvolti nell’assorbimento delle proteine.