Profilazione del pH luminale in organoidi gastrointestinali tridimensionali mediante microelettrodi

L'obiettivo generale della nostra ricerca è capire come le cellule epiteliali gastriche, le cellule immunitarie, le cellule stromali e i loro prodotti, come citochine e muco, lavorano insieme per rispondere all'infezione da patogeno gastrico helicobacter pylori. A tal fine, stiamo cercando di costruire modelli complessi e fisiologicamente rilevanti della mucosa gastrica umana. Precedenti studi con organoidi gastrici hanno mostrato risultati contrastanti riguardo alla capacità di questi modelli di mantenere le cellule parietali secernenti acido.

Utilizzando i microelettrodi di pH, abbiamo dimostrato che in assenza di specifici protocolli di differenziazione o stimolazione, gli organoidi gastrici umani mantengono un pH quasi neutro nel lume. Relativamente in termini di accessibilità, il lume dell'organoide ha a lungo limitato la nostra comprensione del microambiente interno. Dimostriamo le prime misure di pH con microelettrodi per la caratterizzazione funzionale degli organoidi.

Il nostro metodo basato su microelettrodi potrebbe fornire ai ricercatori uno strumento affidabile che può essere adattato alle loro esigenze specifiche. Fino ad ora, la misurazione del pH all'interno di organoidi gastrointestinali ha comportato l'uso di coloranti sensibili al pH che si basano sull'imaging microscopico per la quantificazione. Il vantaggio principale dell'utilizzo dei microelettrodi è che forniscono letture numeriche accurate del pH.

Inoltre, il pH intraluminale può essere registrato in tempo reale e con una risoluzione spaziale superiore. Stiamo lavorando verso un modello completamente funzionale dello strato di muco gastrico umano con il gradiente fisiologico di pH in modo da poter studiare il ruolo di questa barriera nell'infezione da helicobacter pylori. L'obiettivo finale è quello di sviluppare nuovi trattamenti citoprotettivi che rafforzino lo strato di muco e prevengano l'invasione batterica.