Cartografía del pH citosólico celular in vivo en condiciones fisiológicas y fisiopatológicas

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Fisiología
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• El pH citosólico (pHc) es crucial para las funciones celulares, pero la medición in vivo a resolución de una sola célula es desafiante.
• Comprender las respuestas dinámicas del pHc en tipos específicos de células durante los cambios fisiológicos o fisiopatológicos es difícil.
• Smad5, una proteína que exhibe una exportación nuclear dependiente del pH, ofrece potencial como indicador de pHc.

Objetivo del estudio:

• Establecer un modelo de ratón transgénico para la medición cuantitativa in vivo del pHc celular.
• Mapear la heterogeneidad del pHc celular en varios tipos de células y tejidos.
• Investigar la dinámica del pHc en respuesta a las condiciones fisiológicas y fisiopatológicas.

Principales métodos:

• Desarrollo de ratones transgénicos de expresión eGFP-Smad5 constitutivos como un sistema de reporteros de pHc.
• Mapeo cuantitativo del pHc en los principales tipos de células en ratones reporteros.
• La acidificación sistémica aguda y la alcalinización son desafíos para evaluar la estabilidad del pHc específico del tipo de célula.
• Análisis del pHc en microambientes patológicos asociados con diabetes mellitus tipo 2 y tumores.

Principales resultados:

• Se ha demostrado la utilidad de los ratones transgénicos eGFP-Smad5 para aplicaciones de pHc reporter in vivo.
• Se reveló una heterogeneidad significativa del pHc dentro de los tipos de células individuales y entre células adyacentes en los tejidos.
• Se han identificado distintos tipos de células estables y sensibles al pHc.
• Cambios de pHc receptivos o adaptativos observados en tipos celulares específicos dentro de la diabetes mellitus tipo 2 y microambientes tumorales.

Conclusiones:

• Estableció un método nuevo y previamente inalcanzable para mapear el pHc celular in vivo.
• Destacó la relevancia fisiopatológica del pHc en el inicio de la enfermedad, la progresión y la plasticidad celular.
• Proporcionó información sobre la naturaleza dinámica del pH celular bajo condiciones fisiológicas y patológicas.