El estudio de infecciones gástricas con organoides

Las superficies mucosas del estómago e intestino siempre están en contacto con bacterias y virus. Debe poderse estudiar la respuesta del hospedador a estos microorganismos, ya sean estos bacterias probióticas o microbios patógenos. No obstante, esto se ve impedido por la ausencia de adecuados modelos de estudio.

Gracias a una metodología desarrollada recientemente se utilizaron células madre para generar estructuras tridimensionales denominadas organoides. Es posible obtener los organoides de diferentes órganos como el estómago, el intestino delgado o el colon. Son similares al epitelio maduro del tejido a partir del cual se generan y constituyen una herramienta in vitro ideal para estudiar patógenos infecciosos como Helicobacter pylori.

Un equipo de científicos del proyecto financiado por la Unión Europea «Organoids as infection model» (INFO) utiliza organoides epiteliales gástricos para estudiar al H. pylori. Los investigadores cultivaron muestras de tejidos humanos normales bajo condiciones específicas para generar quistes tridimensionales similares al estómago humano. Se microinyectó la bacteria en los quistes organoides para imitar una infección humana por H. pylori en la que la bacteria se encuentra en el lumen estomacal.

Los estudios de microscopia electrónica indicaron que, a pesar de que la mayoría de las bacterias permanece en el lumen del organoide, algunas interactuaron con fuerza con las células epiteliales. El análisis de la respuesta de expresión génica celular tras solamente dos horas de infección demostró una activación de la vía de señalización inflamatoria del NF-κB. La posterior diferenciación de estos organoides en células glandulares y foveolares generó una respuesta diferente a la infección, posiblemente con importantes repercusiones médicas.

Además, se amplió la técnica de organoides para incluir a los tumores gástricos. Se cultivaron organoides a partir de células epiteliales oncológicas de pacientes, los cuales podrán utilizarse en estudios de fármacos antineoplásicos.

Combinadas, las herramientas y observaciones obtenidas de INFO facilitarán la comprensión de las interacciones del hospedador y los patógenos en la salud y la enfermedad. Los cultivos de organoides mejoran el conocimiento de las patologías gástricas y contribuyen al desarrollo de nuevos tratamientos, como los de medicina regenerativa.