Organoides como Modelo para Enfermedades Infecciosas: Cultura de Derechos Humanos y organoides estomacales murinos y microinyección de Helicobacter Pylori

El estudio de los patógenos se basa en sistemas de modelos adecuados para imitar la infección in vivo. Para algunos agentes infecciosos, sistemas de modelos adecuados faltan mientras que algunos de los sistemas que se utilizan están lejos de ser óptima. Un ejemplo es la bacteria gástrica por Helicobacter pylori (H. pylori), que está causalmente relacionada con el desarrollo de cáncer gástrico. Sin embargo, en ausencia de un sistema de cultivo celular más adecuado, muchos estudios que tienen como objetivo analizar los mecanismos moleculares subyacentes de desarrollo del cáncer de líneas celulares de cáncer de utilización, lo que representa el punto final de la cascada canceroso. Las células primarias, no transformadas sería un mejor modelo para estos estudios. Sin embargo, las células primarias sólo están disponibles a partir de un pequeño número de donantes y no pueden ser cultivadas durante largos períodos de tiempo más largos. En los últimos años, la investigación de células madre ha hecho progresos significativos para proporcionar nuevas fuentes para cultivos de células primarias para el estudio de la biología de la infección.

Culturas detres fuentes de células madre se han utilizado: las células madre embrionarias (ESC), células madre pluripotentes inducidas (IPSC) o células madre adultas. Se han utilizado para modelar las infecciones con virus, tales como el citomegalovirus ^1,2 o Virus de Hepatitis C ^{3 – 7,} parásitos, tales como Plasmodium falciparum ⁸ o ⁹ Toxoplasma gondii, y las bacterias, tales como Bacterioides thetaiotaomicron ¹⁰ o ¹¹ Salmonella enterica. Más recientemente, varios enfoques han sido publicados para modelar la infección con H. pylori con organoides derivadas de CES o iPS ^células 12, las células madre adultas de ratón ^21,22 humanos o células madre adultas ^{13 – 15.}

El desarrollo de las culturas organoides a partir de células madre adultas originó a partir de un estudio, en el que las células madre individuales aislados a partir de epitelio intestinal murino fueron sembradas en una matriz de 3-dimensional yincrustado en un medio que imitaba el entorno de las células madre intestinales que contienen EGF como mitógeno, R-espondina para mejorar Wnt de señalización y Noggin para inhibir la proteína morfogenética ósea (BMP) de señalización ^16. Cabe destacar que estos cultivos no requieren co-cultivo con células mesenquimales. En estas condiciones, las células madre proliferan y forman estructuras pequeñas con dominios que alberga las células de las criptas intestinales, y dominios que contienen las células de la vellosidad intestinal. Los organoides tanto auto-organizan para imitar la situación in vivo. Hoy en día, las células madre adultas de muchos tejidos murinos y humanos se puede cultivar in vitro y la auto-organizarse en organoides que se asemejan a su contraparte en vivo, como el intestino delgado y colon ^17, estómago ^{13,18, 19,20} hígado, páncreas y ²¹ de próstata ^22.

Aquí le ofrecemos un protocolo de vídeo a la cultura del ratón o organoides gástricos humanos de cel madre adultasls y los microinyectar con H. pylori. Este protocolo se basa en informes anteriores ^13,18. Este método puede ser adaptado para el cultivo y la infección de otras culturas organoides como organoides intestinales.