Imagen cuantitativa de linaje específico Toll-like receptor-mediada por la señalización en los monocitos y células dendríticas de pequeñas muestras de sangre humana

Resumen

Se describe el uso de la tecnología IMAGESTREAM ( Www.amnis.com), Que combina la citometría de flujo cuantitativa simultánea con imágenes de alta resolución digital, para cuantificar los mecanismos celulares de las células inmunes primarias de cohortes de pacientes bien definidas. Nuestros estudios proporcionan un modelo para las investigaciones traslacionales para cuantificar las respuestas específicas de linaje celular en pequeñas muestras de cohortes de sujetos.

Resumen

Las variaciones individuales en el estado inmunológico determinar las respuestas a la infección y contribuyen a la severidad de la enfermedad y los resultados. El envejecimiento se asocia con una mayor susceptibilidad a las infecciones virales y bacterianas y la disminución de la capacidad de respuesta a las vacunas con una disminución bien documentada en la humoral, así como mediada por células respuesta inmune ^1,2. Recientemente, hemos evaluado los efectos del envejecimiento sobre los receptores tipo Toll (TLR), los componentes clave del sistema inmune innato que detectan la infección microbiana y de disparo antimicrobianos respuestas de defensa del huésped ^3. En una gran cohorte de donantes humanos sanos, mostró que los monocitos de sangre periférica de la tercera edad han disminuido expresión y función de los TLR ciertos ⁴ y similares niveles de reducción de TLR y respuestas de señalización en las células dendríticas (DC), células presentadoras de antígenos que son fundamentales en el el vínculo entre la inmunidad innata y adaptativa ^5. Hemos demostrado la desregulación de TLR3 en los macrófagos unad menor producción de IFN por países en desarrollo procedentes de donantes de edad avanzada en respuesta a la infección con el virus del Nilo Occidental ^6,7.

De suma importancia para nuestra comprensión de la inmunosenescencia y para la intervención terapéutica es una comprensión detallada de determinados tipos de células que responden y el mecanismo (s) de la transducción de señales. Los estudios tradicionales de la respuesta inmune a través de imágenes de células primarias y de topografía marcadores celulares por citometría de flujo o inmunoblot han avanzado de manera significativa nuestra comprensión, sin embargo, estos estudios se limitan generalmente técnicamente por el pequeño volumen de muestra a disposición de los pacientes y la incapacidad para llevar a cabo complejas técnicas de laboratorio en múltiples muestras humanas. IMAGESTREAM combina con la citometría de flujo cuantitativa simultánea de imágenes de alta resolución digital y por lo tanto facilita la investigación en poblaciones de células múltiples simultáneamente para una captura eficiente de la susceptibilidad del paciente. Aquí se demuestra el uso de IMAGESTREAM en países en desarrollo para evaluar TLR7 / 8mediada por la activación de los aumentos en la fosforilación y translocación nuclear del factor de transcripción clave, NF-kB, que inicia la transcripción de numerosos genes que son críticos para la respuesta inmune ^8. Utilizando esta tecnología, también hemos demostrado recientemente una alteración previamente desconocida de TLR5 y la vía de señalización de NF-kB en los monocitos de donantes mayores que pueden contribuir a la capacidad de respuesta inmune alterada en el envejecimiento ^9.

Protocolo

1. El aislamiento y la estimulación de las células inmunes

1. Obtener 10-50 ml de sangre heparinizada de voluntarios sanos después de consentimiento informado por escrito en virtud de las directrices de la Junta de Revisión Institucional local. Para los estudios de envejecimiento o la enfermedad de la patogénesis, la exclusión y los criterios de inclusión para cada voluntario o el paciente tiene que determinarán de forma expresa.
2. Aislar las células mononucleares de sangre periférica (CMSP) con CPT o tubos de Ficoll Paque-Plus de acuerdo a las instrucciones del fabricante (GE Healthcare, NJ) y realizar experimentos en el día de aislamiento ⁷

Discusión

Los pasos críticos en el uso de IMAGESTREAM para los estudios de traducción son la selección de los grupos de comparación relevantes y la optimización y validación de la especificidad del anticuerpo. Las diferencias entre los grupos de sujetos en el objetivo marcado será fácilmente evidente a través de histogramas y las imágenes de células. En combinación con un análisis exhaustivo de los cambios en los receptores relevantes y vías de señalización, estos datos proporcionan información valiosa sobre los mecanismos que su.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Nombre del reactivo	Empresa	Número de catálogo
Ficoll-Paque Plus	GE Healthcare	17-1440-03
R848	Invivogen	tlrl-R848
El paraformaldehído (16%)	Microscopía Electrónica de Ciencias	15710
BD Perm / Wash	BD Biosciences	554723
CD14-PE	eBioscience	12-0149-41
CD4-PacBlue	BD Pharmingen	68436
Cóctel de Lineage 1 (lin 1)-FITC	BD Biosciences	340546
CD11c-PE	BD Biosciences	347637
CD123-PE	BD Biosciences	340545
de conejo anti-NF-kB (p65)	SantaCruz	SC-372
Alexa647 F (ab ') 2 de cabra anti-IgG de conejo	Invitrogen	A21246
DAPI	Invitrogen	D21490
IMAGESTREAM X	Amnis

Tabla 1. Reactivos específicos y equipos.

Tipo de célula	FITC	PE	Alexa 647	PacBlue
Monocitos		CD14	NF-kB (p65)
MDC	Lin1	CD11c	NF-kB (p65)	CD4
pDC	Lin1	CD123	NF-kB (p65)	CD4

Tabla 2. Panel de anticuerpos para la tinción de estirpe de células de las vías de señalización

Monocitos: CD14 +
MDC: Lin1, CD4dim, CD11c +
PDC: Lin1, CD4dim, CD123 +
Lin1 (linaje) incluye el marcador CD3, CD14, CD19, CD20, CD56 marcadores de monocitos, células NK, células T y B.