Quantificazione della morte cellulare indotta da citochine in organoidi del colon umano mediante microscopia a fluorescenza dal vivo

Le citochine infiammatorie interferone-gamma e TNF-esistono da centinaia di milioni di anni e sono fondamentali per un'efficace difesa dell'ospite contro i patogeni intercellulari. Il nostro gruppo di ricerca sta cercando di capire come queste citochine lavorano per uccidere le cellule, come le cellule epiteliali nell'intestino e le cellule tumorali. I sistemi comunemente usati per studiare i meccanismi di morte delle cellule epiteliali intestinali includono modelli murini e linee cellulari tumorali immortalizzate.

Gli organoidi di prova umani sono vantaggiosi in quanto vengono generati direttamente dalle biopsie dei pazienti e conservano molte caratteristiche fisiologiche e morfologiche del tessuto genitore. Ciò significa che hanno un valore traslazionale maggiore. La ricerca sugli organi ha problemi con la riproducibilità degli esperimenti e presenta diverse sfide tecniche rispetto alla coltura cellulare tradizionale.

Anche le attuali tecniche per misurare la morte delle cellule degli organoidi hanno dei limiti. Alcuni sono solo semi-quantitativi, non misurano direttamente la morte cellulare, non possono misurare le risposte di singoli organoidi o richiedono attrezzature costose e protocolli complessi. Il nostro protocollo per l'analisi quantitativa della morte cellulare degli organoidi è semplice, robusto ed economico.

Abbiamo utilizzato il nostro protocollo per misurare le risposte di singoli organoidi a combinazioni di citochine citotossiche, ma può essere facilmente adattato per studiare qualsiasi tipo di perturbageno. Questo metodo è utile per la ricerca sulla morte cellulare, sulla funzione della barriera epiteliale o sull'immunologia della mucosa. Recentemente abbiamo riportato che l'interferone-gamma e il TNF-sinergizzano per indurre la morte cellulare infiammatoria nelle cellule epiteliali intestinali e nelle cellule tumorali del colon.

Lo fanno attraverso la via di segnalazione JAK1/2-STAT1. Nel lavoro futuro, desideriamo capire di che tipo di morte cellulare si tratta e come JAK1 e JAK2 uccidono le cellule.