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Los macrófagos, identificados por primera vez por Metchnikoff por su capacidad fagocítica, son células antiguas fundamentales para la vida de los metazoos. Se encuentran en todas partes en los mamíferos adultos, y presentan una notable diversidad anatómica y funcional. Como parte del sistema fagocítico mononuclear, junto con las células dendríticas y los monocitos, los macrófagos desempeñan un papel crucial en diversos procesos biológicos, desde el desarrollo y la homeostasis hasta las respuestas inmunitarias contra patógenos1,2. Los macrófagos residentes, especializados en sus microambientes tisulares, actúan como centinelas, monitoreando la salud de los tejidos y respondiendo a los cambios fisiológicos y amenazas externas. Se cree que su limitada plasticidad es una adaptación evolutiva para mantener la homeostasis de los tejidos. Por el contrario, los monocitos reclutados son más flexibles y pueden diferenciarse en diversos fenotipos de macrófagos durante la inflamación. Esta doble influencia de la inflamación y el nicho tisular da forma a la diversidad funcional de los macrófagos3. Por lo tanto, dependiendo del entorno tisular local, los macrófagos derivados de monocitos (M-DM) pueden diferenciarse en muchos subtipos. Los metabolitos locales, los factores de crecimiento, las citocinas y la interacción célula-célula 4,5,6 describen sus fenotipos y funciones. Además, los macrófagos son productores clave de factores que amortiguan la inflamación e impulsan la revascularización y la reparación de tejidos7,8.
Dado que al menos tres brazos principales controlan la polarización (condiciones ambientales extrínsecas, intrínsecas y tisulares), la polarización de los macrófagos debe verse como multidimensional2. Los principales obstáculos y escollos en la descripción de la diferenciación y polarización de macrófagos son las condiciones experimentales heterogéneas en la literatura y la falta de consenso sobre la definición de términos de macrófagos en experimentos in vitro e in vivo9. No obstante, se ha iniciado cierta unificación de estándares experimentales para diversos escenarios experimentales.
Para comprender mejor el campo de los macrófagos humanos, necesitamos modelos in vitro estandarizados y bien definidos de M-DM para vincular, diferenciar, polarizar, fenotipar y reprogramar, así como funciones específicas. Nuestro objetivo fue establecer un modelo estandarizado in vitro de M-DM M0 humano no polarizado y macrófagos con citocinas polarizadas para estudiar la reprogramación sesgada de M-DM mediante citometría de flujo y PCR en tiempo real. A pesar de que la polarización de los macrófagos es un proceso dinámico debido a su alta plasticidad y capacidad de integrar múltiples señales de su entorno, caracterizamos aquí los estados de polarización M-DM (M0) no polarizados y algunos estados de polarización in vitro, como el proinflamatorio clásico, comúnmente reconocido también como M1, inducido con IFNγ y LPS. Del mismo modo, los macrófagos M2 de reparación y regulación de tejidos pueden definirse como M2a cuando se inducen con IL-4 y M2c cuando se estimulan con dexametasona o IL-10. Estos estados polarizados capturan una instantánea del amplio espectro del entorno M-DM en el tiempo y el espacio, pero nos dan algunos puntos cardinales para establecer el mapa analítico donde ubicar las condiciones de prueba.
A pesar de la compleja y dinámica combinación de marcadores de superficie y programas transcripcionales, al analizar in vitro M-DM, hemos establecido que CD64, CD206, CD163, CD14 y MERTK pueden separar la condición M0 no polarizada, de la M1 inducida por IFNγ/LPS, la M2a inducida por IL-4 y la IL-10 o dexametasona inducida por citometría de flujo. Además, la expresión génica de IRF1 y CXCL10 se definió como específica para M1 inducida por IFNγ/LPS; Transcripciones específicas de IRF4, CCL22 y TGM2 para M2a derivada de IL-4; y el gen MERTK para M2c derivado de dexametasona, estableciendo puntos cardinales adicionales para comparar la reprogramación sesgada de M-DM desafiada con diferentes estímulos o incluso co-cultivada con otros tipos de células.