Organoizi hepatici - o scurtă prezentare generală | [Liver organoids - a brief overview]

Abstract

Introduction: Research of hepatic diseases needs a suitable model that mimics the function and structure of the liver. Organoids have the special ability to self-organize in a 3D structure that recreates the physiological conditions of the organ of origin. Organoids can be derived from pluripotent stem cells or adult differentiated primary cells. Protocols to obtain organoids from pluripotent stem cells recapitulate the main stages of embryonic liver development, while the ones starting from adult hepatocytes (Hep-Orgs) recreate the environment occurring during partial hepatectomy, where hepatocytes are the parenchymal cells mainly involved in tissue regeneration. Objective/Aims: The work correlated information on methods of obtaining and characteristics of organoids derived from pluripotent stem cells or adult differentiated primary cells. Materials and Methods: Studies from the specialized literature that presented information about methods of obtaining and characteristics of organoids derived from pluripotent stem cells or adult differentiated primary cells were considered. Literature searches were performed using PubMed, Elsevier, Scopus and Web of Science using keyword combinations - organoids, hepatocytes and pluripotent stem cells. Results: The main advantage of organoids obtained from pluripotent stem cells is the possibility of being cultured with other cell types, offering a multiple-cell type organoid model. A multiple-cell organoid model is more suitable for studying complex diseases such as fibrosis and cancer since it mimics the in vivo condition of cell heterogeneity. As a disadvantage, it could be mentioned that they do not reach a completely mature phenotype, presenting a mixed fetal/adult feature. Hep-Orgs mimic the physiological conditions of the mature liver, including genetic stability and functional activities and they show a long-term expansion in culture, but because of their lack of cell heterogeneity, are useful, in principle, to study mainly monogenic diseases. Conclusion: Considering the advantages and disadvantages of organoids, researchers must select the organoid model that best matches the characteristics of the disease under investigation.

Rezumat

Introducere: Studierea afecțiunilor hepatice are nevoie de un model adecvat care să imite funcția și structura ficatului. Organoizii au capacitatea specială de a se autoorganiza într-o structură 3D care recreează condițiile fiziologice ale organului de origine. Organoizii pot fi derivați din celule stem pluripotente sau din celule primare diferențiate adulte, iar protocoalele de obținere a acestora respectă principalele etape ale dezvoltării ficatului embrionar, în timp ce cele care pornesc de la hepatocite adulte (Hep-Orgs) recreează mediul care apare în timpul hepatectomiei parțiale, unde hepatocitele sunt celulele parenchimatoase implicate, în principal, în regenerarea tisulară. Obiectivul principal al studiului: Lucrarea își propune să coreleze informații privind metode de obținere și caracteristici ale organoizilor derivați din celule stem pluripotente sau din celule primare diferențiate adulte. Material și metodă: Analiza studiilor din literatura de specialitate publicate în PubMed, Elsevier, Scopus referitor la metodele de obținere și caracteristicile organoizilor derivați din celule stem pluripotente sau celule primare diferențiate adulte s-a realizat prin selecția articolelor identificate pe baza combinațiilor de cuvinte cheie - organoizi, hepatocite și celule stem pluripotente. Rezultate: Principalul avantaj al organoizilor obținuți din celule stem pluripotente este posibilitatea de a fi cultivate cu alte tipuri de celule, oferind un model de organoid de tip multicelular. Un model organoid cu mai multe celule este mai potrivit pentru a studia boli complexe, cum ar fi fibroza și cancerul, deoarece imită starea in vivo a eterogenității celulelor. Ca dezavantaj, se poate menționa că nu ating un fenotip complet matur, prezentând o caracteristică mixtă fetală/adultă. Hep-Orgs imită condițiile fiziologice ale ficatului matur, inclusiv stabilitatea genetică și activitățile funcționale și prezintă o expansiune pe termen lung în cultură, dar le lipsește heterogenitatea celulară, fiind utile, în principal, pentru studiul bolilor monogenice Concluzii: Considerând avantajele și dezavantajele organoizilor, cercetătorii trebuie să selecteze modelul organoid care se potrivește cel mai bine caracteristicilor bolii investigate.