יצירת פרופיל pH לומינלי באורגנואידים תלת מימדיים במערכת העיכול באמצעות מיקרואלקטרודות

המטרה הכוללת של המחקר שלנו היא להבין כיצד תאי אפיתל קיבה, תאי מערכת החיסון, תאי סטרומה ותוצריהם, כגון ציטוקינים וריר, פועלים יחד כדי להגיב לזיהום בפתוגן הקיבה הליקובקטר פילורי. לשם כך, אנו מנסים לבנות מודלים מורכבים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית של רירית הקיבה האנושית. מחקרים קודמים עם אורגנואידים בקיבה הראו תוצאות סותרות לגבי יכולתם של מודלים אלה לשמור על תאים קודקודיים מפרישי חומצה.

באמצעות מיקרואלקטרודות pH, הראינו כי בהיעדר פרוטוקולי התמיינות או גירוי ספציפיים, אורגנואידי קיבה אנושיים שומרים על pH כמעט נייטרלי בלומן. יחסית לנגישות, לומן האורגנואיד הגביל זה מכבר את הבנתנו את המיקרו-סביבה שבתוכנו. אנו מדגימים את מדידות החומציות המוצלחות הראשונות של מיקרואלקטרודות לאפיון פונקציונלי של אורגנואידים.

השיטה מבוססת המיקרואלקטרודות שלנו יכולה לספק לחוקרים כלי אמין שניתן להתאים לצרכים הספציפיים שלהם. עד כה, מדידת pH בתוך אורגנואידים במערכת העיכול כללה שימוש בצבעים רגישים ל- pH המסתמכים על הדמיה מיקרוסקופית לצורך כימות. היתרון העיקרי בשימוש במיקרואלקטרודות הוא שהן מספקות קריאות pH מספריות מדויקות.

בנוסף, pH intraluminal ניתן להקליט בזמן אמת עם רזולוציה מרחבית מעולה. אנו עובדים לקראת מודל מתפקד במלואו של שכבת ריר הקיבה האנושית עם שיפוע ה- pH הפיזיולוגי, כך שנוכל לחקור את תפקידו של מחסום זה בזיהום הליקובקטר פילורי. המטרה הסופית היא לפתח טיפולים חדשים להגנה על חיידקים המחזקים את שכבת הריר ומונעים פלישת חיידקים.