Nuove frontiere dell’acquacoltura sostenibile: linee cellulari derivate dall’intestino di trota iridea per lo sviluppo di un intestino artificiale

Uno degli obiettivi principali della ricerca in acquacoltura è quello di sviluppare nuove formulazioni mangimistiche, che non contengano proteine di pesce, in modo da migliorare la sostenibilità degli allevamenti intensivi ittici.

In tale ambito, lo sviluppo di un intestino artificiale, utile per analizzare in vitro le nuove formulazioni mangimistiche, aiuterebbe a predire il loro valore nutrizionale e, allo stesso tempo, eviterebbe l’utilizzo della sperimentazione animale. Lo sviluppo di tale prototipo presuppone l’isolamento di linee cellulari intestinali che crescano stabilmente in vitro. Tuttavia, la linea RTgutGC, derivata dall’intestino di trota iridea, è stata l’unica linea cellulare disponibile per molti anni.

All’Università degli Studi di Milano, Il prof. Fulvio Gandolfi sta coordinando il progetto europeo FishAI, che ha lo scopo di sviluppare una piattaforma avanzata in vitro che mimi la mucosa intestinale di trota iridea. Dopo diversi tentativi, il gruppo di ricerca, coordinato dal prof. Gandolfi, è riuscito a isolare due linee cellulari dai tratti principali dell’intestino di trota iridea: una linea è stata derivata dall’intestino prossimale, denominata RTpi-MI (Rainbow Trout proximal intestine Milan Italy), e l’altra dall’intestino distale, identificata come RTdi-MI (Rainbow Trout distal intestine Milan Italy).

Il gruppo di ricerca ha condotto un’ampia caratterizzazione delle celle linee cellulari derivate mostrando che esse potevano essere propagate a lungo termine ed erano capaci di formare una barriera intestinale in vitro. Similmente alla sua naturale controparte, la barriera in vitro non era permeabile alle grosse molecole, mentre era capace di assorbire piccole molecole, come il glucosio e gli amminoacidi.

Tra i risultati importanti, è stato dimostrato, per la prima volta, che queste linee presentavano diversi tipi cellulari come quelli della barriera intestinale naturale. In particolare, le linee avevano sia cellule epiteliali che connettivali, che costituiscono la componente strutturale e funzionale dei villi intestinali. Inoltre, le linee erano composte anche da cellule staminali intestinali che possono differenziare in cellule mature assorbenti. Le linee cellulari RTpi-MI e RTdi-MI non sono solo un contributo al progetto FishAI ma saranno rese anche disponibili alla comunità accademica per diverse applicazioni della ricerca in acquacoltura.

 

In figura: Il diagramma mostra la derivazione delle linee cellulari dall’intestino prossimale e distale di trota iridea. Inoltre, sono mostrate le analisi fatte per valutare la formazione della barriera epiteliale intestinale in vitro, la plasticità cellulare e l’analisi dei marcatori funzionali degli enterociti (L’immagine è stata ottenuta con biorender.com).

RIFERIMENTO BIBLIOGRAFICO

Pasquariello, R.; Verdile, N.; Pavlovic, R.; Panseri, S.; Schirmer, K.; Brevini, T.A.L.; Gandolfi, F. New Stable Cell Lines Derived from the Proximal and Distal Intestine of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Retain Several Properties Observed In Vivo. Cells 2021, 10, 1555 [ https://www.mdpi.com/2073-4409/10/6/1555#cite ].