Профилирование рН люминала в трехмерных органоидах желудочно-кишечного тракта с помощью микроэлектродов

Общая цель нашего исследования состоит в том, чтобы понять, как эпителиальные клетки желудка, иммунные клетки, стромальные клетки и их продукты, такие как цитокины и слизь, работают вместе, чтобы ответить на инфекцию желудочного патогена Helicobacter pylori. Для этого мы пытаемся построить сложные физиологически значимые модели слизистой оболочки желудка человека. Предыдущие исследования желудочных органоидов показали противоречивые результаты относительно способности этих моделей поддерживать секрецию кислот в париетальных клетках.

Используя рН-микроэлектроды, мы продемонстрировали, что при отсутствии специфических протоколов дифференцировки или стимуляции органоиды желудка человека поддерживают почти нейтральный рН в просвете. Относительный по доступности, органоидный просвет долгое время ограничивал наше понимание микроокружения внутри. Мы демонстрируем первые успешные измерения pH микроэлектродов для функциональной характеристики органоидов.

Наш метод на основе микроэлектродов может предоставить исследователям надежный инструмент, который можно адаптировать к их конкретным потребностям. До сих пор измерение pH в органоидах желудочно-кишечного тракта включало использование pH-чувствительных красителей, которые полагаются на микроскопическую визуализацию для количественной оценки. Основное преимущество использования микроэлектродов заключается в том, что они обеспечивают точные числовые показания pH.

Кроме того, внутрипросветный pH может регистрироваться в режиме реального времени и с превосходным пространственным разрешением. Мы работаем над созданием полностью функциональной модели слоя желудочной слизи человека с физиологическим градиентом pH, чтобы мы могли изучить роль этого барьера в инфекции Helicobacter pylori. Конечная цель состоит в том, чтобы разработать новые цитопротекторные препараты, которые укрепляют слой слизи и предотвращают бактериальную инвазию.