Un nuovo modello Enteroid epiteliali umane di enterocolite necrotizzantesi

Guillermo J. Ares; Christie Buonpane; Carrie Yuan; Douglas Wood; Catherine  J. Hunter

doi:10.3791/59194

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Articolo metodologico

Un nuovo modello Enteroid epiteliali umane di enterocolite necrotizzantesi

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DOI:

10.3791/59194

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10 aprile 2019

Guillermo J. Ares¹ , Christie Buonpane¹ , Carrie Yuan¹ , Douglas Wood¹ , Catherine J. Hunter¹^,²

¹Department of Pediatrics, Northwestern University, ²Division of Pediatric Surgery, Ann & Robert H. Lurie Children's Hospital of Chicago

In questo articolo

Sommario

Enteroids stanno emergendo come un modello di romanzo nello studio della malattia umana. Il protocollo descrive come simulare un modello enteroid di enterocolite necrotizzante umano mediante trattamento di lipopolisaccaride (LPS) di enteroids generato dal tessuto neonatale. Enteroids raccolti dimostrano cambiamenti infiammatori simili a quelli osservati nella enterocolite necrotizzante umana.

Abstract

Enterocolite necrotizzante (NEC) è una malattia devastante degli infanti neonati. Esso è caratterizzato dalle alterazioni patofisiologiche multiple nell'epitelio intestinale umano, che porta ad aumento della permeabilità intestinale, alterato restituzione ed ha aumentato la morte delle cellule. Anche se ci sono numerosi modelli animali di NEC, risposta alla lesione ed interventi terapeutici può essere altamente variabile tra specie. Inoltre, è eticamente impegnativo per studiare la fisiopatologia della malattia o nuovi agenti terapeutici direttamente nei soggetti umani, soprattutto bambini. Di conseguenza, è altamente desiderabile per sviluppare un nuovo modello di NEC utilizzando tessuto umano. Enteroids sono 3-dimensionale organoids derivato dalle cellule epiteliali intestinali. Sono ideali per lo studio delle complesse interazioni fisiologiche, segnalazione delle cellule e della difesa ospite-patogeno. In questo manoscritto Descriviamo un protocollo che culture umane enteroids dopo aver isolato cellule staminali intestinali da pazienti sottoposti a resezione delle viscere. Le cellule della cripta sono coltivate in media che contengono fattori di crescita che favoriscono la differenziazione nel vari nativo di tipi delle cellule dell'epitelio intestinale umano. Queste cellule sono coltivate in un mix sintetico, collageno delle proteine che fungono da un'impalcatura, che imita l'extra-cellulare della membrana dello scantinato. Di conseguenza, enteroids sviluppare apicale basolaterale polarità. La somministrazione concomitante di lipopolisaccaride (LPS) in media provoca una risposta infiammatoria nel enteroids, che portano a istologica, genetica e le alterazioni di espressione della proteina simili a quelli osservati in NEC umano. Un modello sperimentale di NEC utilizzando tessuto umano può fornire una piattaforma più accurata per droga e del trattamento di prova prima della sperimentazione umana, come ci sforziamo di identificare una cura per questa malattia.

Introduzione

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....