La réaction du corps étranger (FBR) est une réponse chronique de l'hôte qui peut avoir un impact négatif sur la performance d'un matériau ou d'un dispositif implanté (p. ex. dispositifs d'administration de médicaments, biocapteurs), par la libération persistante de médiateurs inflammatoires et en empêchant l'intégration entre le matériau implanté et le tissu environnant1. Cette réponse immunitaire innée est initiée par la procédure d'implantation et se caractérise par la présence à long terme de cellules immunitaires innées et la formation de capsules fibreuses autour de l'implant1. Dans le contexte des réponses matérielles de l'hôte, les interactions macrophage-matérielle ont un impact significatif sur la progression de la réponse de l'hôte et le développement d'un FBR1. Les macrophages sont une population de cellules immunitaires innées diversifiées, recrutées au site de l'implant soit à partir de populations de macrophages résident de tissus ou du sang comme macrophages dérivés de monocytes. Ils commencent à s'accumuler sur le site de l'implant peu de temps après l'implantation, et en quelques jours deviennent la population cellulaire prédominante dans le microenvironnement implantaire. Les macrophages matériels, ainsi que les cellules géantes du corps étranger (FBGC) formées par la fusion des macrophages, peuvent persister à la surface du matériau pendant toute la durée de vie de l'implant2,3. Par conséquent, les macrophages sont considérés comme des acteurs clés dans la réponse du corps étranger en raison de leurs rôles orchestrant les étapes caractéristiques de la FBR: réponse inflammatoire aigue, remodelage des tissus, et la formation de tissu fibrotique1.
Les récepteurs de péage-comme (TLRs) sont une famille des récepteurs de reconnaissance de modèle qui sont exprimés par beaucoup de cellules immunitaires, y compris des macrophages, et ont été montrés pour jouer un rôle significatif dans l'inflammation et la guérison de blessure. En plus des ligands dérivés d'agents pathogènes, les TLR sont capables de lier les molécules endogènes, connues sous le nom de modèles moléculaires associés aux dommages (DAMP), qui sont libérés pendant la nécrose cellulaire et d'activer les voies de signalisation inflammatoires entraînant la production de cytokines proinflammatoires4. Nous et d'autres avons proposé que les dommages encourus pendant les procédures d'implantation de biomatériaux mous libèrent des DAMPs, qui adsorbent alors aux surfaces de biomatériaux en plus des protéines de sang et modulent les interactions suivantes de cellules-matériel5,6. Lorsque les macrophages interagissent avec la couche protéique adsorbed sur un implant, leurs TLR de surface peuvent reconnaître les DAMP adsorbés et activer les cascades de signalisation pro-inflammatoire, conduisant à nf-B et AP-1 transcription facteur d'activation et de production de cytokines proinflammatoires. Nous avons précédemment montré que les macrophages murines ont considérablement augmenté l'activité de NF-B/AP-1 et le facteur de nécrose de tumeur (TNF-, cytokine proinflammatoire) sécrétion en réponse à DAMP-contenant des couches de protéines adsorbed sur une variété de surfaces polymères par rapport aux surfaces avec sérum adsorbed ou plasma seulement (c.-à-d., pas de DAMPs présents), et que cette réponse est largement médiée par TLR2, tandis que TLR4 joue un rôle moindre5.
La lignée de cellules macrophages de reporter NF-B/AP-1 (Tableau des matériaux) utilisée dans ce protocole est une méthode pratique pour mesurer l'activité relative de NF-B et d'AP-1 dans les macrophages5,7,8. En combinaison avec les inhibiteurs de voie de TLR, cette ligne de cellules est un outil utile pour étudier l'activation de TLR et son rôle dans l'inflammation en réponse à une série de stimulus5,7,8. Les cellules de journaliste sont une ligne cellulaire macrophage-like de souris modifiée qui peut produire de façon stable la phosphatase alcaline embryonnaire sécrétée (SEAP) sur l'activation de facteur de transcription NF-B et AP-19. L'analyse colorimétrique enzymatique de phosphatase alcaline(tableau des matériaux)peut alors être utilisée pour quantifier les quantités relatives d'expression SEAP comme mesure indirecte de l'activité NF-B/AP-1. Comme nf-B et AP-1 sont en aval de nombreuses voies de signalisation cellulaire, neutraliser les anticorps et les inhibiteurs ciblant des TLR spécifiques (p. ex. TLR2) ou des molécules adaptatrices TLR (p. ex. MyD88) peuvent être utilisés pour vérifier le rôle d'une voie spécifique. La méthodologie décrite dans cet article fournit une approche simple et rapide pour évaluer la contribution de la signalisation de TLR dans les réponses de macrophage murine à une série de surfaces polymères avec des couches de protéine adsorbées contenant des protéines de sang et des DAMPs comme modèle in vitro des biomatériaux implantés.