Un nuovo modello Enteroid epiteliali umane di enterocolite necrotizzantesi

Enteroids umana sono un ex vivo sistema di coltura 3-dimensionale generato da cellule staminali isolate da cripte intestinali dei campioni di tessuto intestinale umano. Questo modello innovativo è stato introdotto da Hans Clevers et nel 2007 in seguito alla scoperta di Lgr5 + cellule staminali presso le cripte di piccolo intestino in topi¹. Loro lavoro gettato le basi per l’istituzione di un ex vivo cultura epiteliale intestinale di più tipi di cellule che potrebbero essere attraversate senza significativi cambiamenti genetici o fisiologici². Dopo questa scoperta, enteroids sono stati utilizzati come un nuovo modello per studiare la normale fisiologia digestiva e fisiopatologia delle malattie intestinali come la malattia di viscere infiammatoria, interazioni ospite-patogeno e medicina rigenerativa².

L’uso di enteroids come un ex vivo modello per lo studio della fisiopatologia intestinale ha diversi vantaggi rispetto a tecniche alternative. Per i parecchi decenni passati, modelli animali e linee cellulari derivate da cancro intestinale immortalate sono state utilizzate per studiare la fisiologia intestinale^3,4,5. Cella singola culture non rappresentano la diversità dei tipi di cellule presenti nell’epitelio intestinale normale, quindi mancano le celle cross-talk e segmento-specificità nell’espressione della proteina, segnalazione e malattia indotta da agente patogeno⁶. Cellule staminali in enteroids differenziarsi nei principali tipi di cellule epiteliali quali enterociti, cellule di Paneth, cellule caliciformi, cellule enteroendocrine e altre³. Polarità per mostre, svolgono funzioni di trasporto epiteliale e consentire per segmento intestinale specificità⁶. Poiché enteroids può ricapitolare i più tipi di cellule dell’epitelio intestinale umano, sono in grado di superare questa limitazione riconosciuta di sistemi basati su cellule di cancro. Nel corso del tempo, derivati di linee cellulari sono subcloned ed evolvono per presentano una maggiore diversità di espressione e la localizzazione della proteina³. Al contrario, enteroids possono essere attraversate senza significativi cambiamenti genetici o fisiologici². Sebbene esistano numerosi modelli animali per NEC, risposta alla lesione ed interventi terapeutici può essere altamente variabile tra specie. A causa di queste limitazioni, terapie derivate da modelli animali non riuscire il 90% del tempo quando provati nelle prove umane a causa di differenze nella tossicità o l’efficacia³. Enteroids servire come modelli pre-clinici promettenti che possono colmare queste lacune, che conduce ad una migliore comprensione della patofisiologia intestinale complesso e quindi più redditizia e di successo innovazioni terapeutiche. C’è anche la prova recente che l’età del tessuto che un enteroid viene generato da rimane biologicamente importante⁷. Questo è un dettaglio particolarmente importante per il nostro modello poiché enteroids vengono generati dal tessuto neonatale, mantenendo quindi rilevanza fisiologica ai pazienti con NEC.

L’utilità di enteroids come modelli di malattie umane continua ad espandersi, nella speranza di trovare cure per le condizioni gravi e pervasive. Enterocolite necrotizzante (NEC) è una malattia devastante intestinale dei neonati caratterizzata da necrosi intestinale e frequentemente conduce alla perforazione della parete delle viscere, setticemia e morte⁸. A causa di patofisiologia complessa e multifattoriale di NEC, il meccanismo esatto della malattia non è ancora stato completamente delucidato; Tuttavia, la permeabilità intestinale aumentata è stata chiaramente implicata nella malattia processo⁸. Dato che lo studio del NEC e potenziali agenti terapeutici è eticamente impegnativo nei soggetti umani, soprattutto bambini, è altamente auspicabile per utilizzare un modello di enteroid biologicamente rilevanti del NEC utilizzando tessuto umano neonatale. Finora, enteroids hanno un ruolo limitato nello studio del NEC. Questo protocollo descrive l’uso di enteroids derivati da campioni di tessuto intestinale umano come un romanzo ex vivo modello per lo studio di enterocolite necrotizzantesi.