Objectif de la technique
Les cellules épithéliales (ECS) dans les voies respiratoires sont parmi les premiers sites à être directement exposés à des facteurs de stress environnementaux inhalés, comme les agents pathogènes, des allergènes ou polluants atmosphériques. CE sont plus un obstacle structurel: Ils agissent comme un standard pour initier et réguler la réponse immunitaire respiratoire 1-3 par la libération de médiateurs solubles 4-6 et l'expression de ligands / récepteurs sur leur surfactant 7-9. Bien que des lignées de cellules immortalisées peuvent être utilisés comme modèles pour étudier les EC respiratoires in vitro, ils ne parviennent pas à se différencier en des populations cellulaires hétérogènes constitués de cellules ciliées polarisée et de la production de mucus, similaire à ce qui est observé in vivo. Pour résumer les caractéristiques importantes de l'épithélium respiratoire observée in vivo, les EC des voies respiratoires primaires peuvent être utilisées. Par conséquent, notre objectif était d'optimiser notre méthode utilisant nasale EC (CNE) a obtenu des volontaires humains. Les CNE sont étendues et mises en culture in vitro, ce qui donne un modèle de culture de cellules différenciées de CNE qui imite un grand nombre des caractéristiques de l'épithélium nasal vu in vivo.
Raisonnement
L'utilisation de modèles in vitro avec EC primaires humains imitant dans la situation in vivo - comme décrit dans cette étude - offre des possibilités uniques pour étudier les différences spécifiques de la maladie d'ECS, les paramètres physiologiques associés à l'épithélium des voies respiratoires, ou les interactions entre les CE et d'autres types de cellules, telles que les cellules dendritiques 10, les cellules tueuses naturelles 11 ou des macrophages. Plusieurs procédés existants utilisent les EC bronchiques, qui peuvent être obtenus par l'intermédiaire de biopsies invasive de la brosse au cours de bronchoscopies, ou à partir de tissus pulmonaires autrement mis au rebut 12 à 17. En outre, les sources commerciales pour obtenir des voies respiratoires humaines cultures de cellules épithéliales différenciées entièrement existent (Modèle EpiAirway de MatTek, Ashland, MA, Cloneticsde Lonza, Bâle, Suisse, MucilAir de Epithelix Sars, Genève Suisse), où les enquêteurs peuvent choisir parmi différents bailleurs de fonds. Cependant, à cause de la piscine limité de cellules épithéliales disponibles dans le commerce, limitées ou ensemble de paramètres prescrits, le coût associé à l'obtention commerce respiratoire humain primaire EC, et l'accès limité aux tissus pulmonaires jetés ou tissu fraîchement obtenue de biopsie bronchique humaine, interdisent de nombreux chercheurs de mener des études dans complètement différenciées EC des voies respiratoires humaines. Par conséquent, nous avons décidé de développer une technique qui 1) utiliser CNE humains non invasive obtenus, 2) fournir un protocole rendement des cultures de différenciée épithélium respiratoire humain, et 3) être reproductible dans la plupart des paramètres de laboratoire avec une infrastructure existante de culture de tissus.
Avantages par rapport aux techniques / modèles existants
Obtention CNE frais, par rapport à bronchique ou petit voies EC, est beaucoup moins invasive, individuels peut être biopsiés plusieurs fois, sans effets secondaires importants, et des biopsies superficielles gratter nasales peuvent être menées dans des populations malades qui ne seraient pas admissibles à des bronchoscopies liées à la recherche. Non invasives biopsies superficielles gratter pour obtenir CNE permettent à l'enquêteur pour définir les spécifications des donateurs a priori, y compris l'âge, le sexe, l'état de la maladie, etc, conformément à l'objectif de la recherche à faire. Ainsi, lors de la conception des études de recherche enquêteurs ne sont pas limités par les tissus disponibles en clinique / de spécimens épithéliales, acheter des modèles de culture cellulaire différenciées coûteux auprès de fournisseurs commerciaux, ou la conception des études de bronchoscopie envahissantes. En outre, la facilité à obtenir CNE augmente la capacité de mener des expériences dans les cellules de différents bailleurs de fonds, ce qui améliore la validation statistique des résultats observés. Enfin, le nez est l'un des premiers sites à être exposés à toute sorte de facteurs de stress dans l'air. Ainsi, en générant organotypiqueLes systèmes de culture in vitro mimant l'épithélium nasal sont utiles pour étudier l'inhalation de particules virales, des polluants, des allergènes, ou des gaz, qui peuvent être facilement atteintes par l'utilisation de ce système de culture cellulaire.