$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Los enteroides son estructuras tridimensionales (3D) derivadas de células madre intestinales humanas con órganos restringidos 1,2. Están formados enteramente por linaje epitelial y contienen todos los tipos de células epiteliales intestinales diferenciadas2. Los enteroides también mantienen la polaridad celular formada por una superficie luminal apical que forma un compartimento interno y una superficie basolateral frente al medio circundante. Los enteroides son un modelo único en el sentido de que conservan las características del huésped a partir del cual se generaron3. Por lo tanto, los enteroides generados a partir de bebés humanos prematuros representan un modelo útil para investigar enfermedades que afectan principalmente a esta población, como la enterocolitis necrosante (ECN).
El modelo enteroide tradicional se cultiva en una conformación basolateral hacia fuera (BO), donde el enteroide está encerrado en una cúpula de matriz de membrana basal (BMM). BMM induce al enteroide a mantener una estructura 3D con la superficie basolateral en el exterior. Los enteroides BO son un modelo adecuado para NEC que cierra la brecha entre las líneas celulares humanas primarias bidimensionales (2D) y los modelos animales in vivo 2,4. La NEC es inducida en enteroides mediante la colocación de patógenos como LPS o bacterias en los medios que rodean los enteroides, seguido de la exposición a condiciones hipóxicas 2,3. El desafío con el modelo BO enteroide NEC es que no permite el estudio efectivo de las interacciones huésped-patógeno, que ocurren en la superficie apical in vivo. Los cambios en la permeabilidad intestinal se deben a estas interacciones huésped-patógeno. Para comprender mejor cómo la permeabilidad afecta la base fisiopatológica de la enfermedad, se debe crear un modelo que implique el tratamiento de la superficie apical.
Co et al. fueron los primeros en demostrar que los enteroides BO maduros pueden ser inducidos a formar una conformación apical-out (AO) mediante la eliminación de los domos BMM y su resuspensión en medios5. Este artículo demostró que los enteroides AO mantuvieron la polaridad epitelial correcta, contenían todos los tipos de células intestinales, sostenían la barrera epitelial intestinal y permitían el acceso a la superficie apical5. El uso de enteroides AO como modelo NEC logra una reproducción fisiológica del proceso de la enfermedad y el estudio de las interacciones huésped-patógeno.
Uno de los principales contribuyentes a la fisiopatología de la ECN es el aumento de la permeabilidad intestinal6. Se han propuesto varias moléculas como una forma de probar la permeabilidad intestinal in vitro7. Entre estos, el amarillo lucifer (LY) es un colorante hidrófilo con picos de excitación y emisión a 428 nm y 540 nm, respectivamente8. A medida que atraviesa todas las principales vías paracelulares, se ha utilizado para evaluar la permeabilidad paracelular en diversas aplicaciones, incluyendo las barreras epiteliales hematoencefálicas eintestinales 8,9. La aplicación tradicional de LY utiliza células cultivadas en monocapas sobre una superficie semipermeable10. LY se aplica a la superficie apical y cruza a través de proteínas de unión estrecha paracelular para congregarse en el lado basolateral. Las concentraciones más altas de LY en el compartimiento basolateral indican una disminución de las proteínas de unión estrecha con la posterior ruptura de la barrera de las células epiteliales intestinales y una mayor permeabilidad10. También se ha descrito en modelos enteroides 3D BO donde LY se agregó a los medios y se obtuvieron imágenes de enteroides individuales para la absorción de LY en el lumen11. Aunque esto permite el análisis cualitativo a través de la visualización de la aceptación de LY, el análisis cuantitativo es limitado. Este protocolo describe una técnica única que utiliza LY para evaluar la permeabilidad paracelular utilizando un modelo enteroide NEC in vitro en enteroides AO mientras se mantiene la orientación 3D. Este método se puede utilizar para el análisis cualitativo y cuantitativo de la permeabilidad.