L'électronique flexible implantée révèle les principes de la maturation électrique des cellules des îlots humains

Comprendre comment les activités électriques des cellules α et β pancréatiques humaines mûrissent est crucial pour créer des organoïdes pancréatiques dérivés de cellules souches (CS-) pleinement fonctionnels pour la recherche et les thérapies. Nous avons implanté des électroniques extensibles, semblables à des tissus, lors de l'organogenèse des organoïdes pancréatiques humains, permettant une électrophysiologie d'une seule cellule sur plusieurs mois. Le suivi longitudinal des cellules uniques a suggéré qu’une meilleure réactivité hormonale reflète une activité accrue des cellules SC-α et -β à faible et haute fréquence basale, liée à l’induction de gènes du métabolisme énergétique et hormonal. L’enregistrement métabolique quotidien a montré que les rythmes circadiens de sécrétion hormonale reflètent l’oscillation quotidienne des caractéristiques électriques des cellules SC-α et -β, liée à l’induction des réseaux géniques de communication cellulaire et d’exocytose, révélant une coordination circadienne des réponses cellulaires couplées aux stimuli. Enfin, nous avons démontré que la stimulation électrique, via des actionneurs implantés, améliore la réactivité au glucose des cellules SC-α et -β. Nos résultats établissent un cadre bioélectronique pour tracer et moduler la maturation fonctionnelle des organoïdes.