En raison de la courte durée de vie, du statut de différenciation terminale et de la teneur en lytiques des neutrophiles, l’étude de ces cellules a toujours été un défi. En plus d’utiliser des modèles murins ou des cellules de cohortes de patients, les lignées cellulaires sont des outils utiles pour aider à étudier la biologie des neutrophiles16. Cependant, les lignées cellulaires de type neutrophile ne peuvent pas répéter complètement tous les aspects de la biologie des neutrophiles, ajoutant une couche supplémentaire de difficulté dans l’étude de ces cellules. Le modèle in vitro le plus couramment utilisé est la lignée cellulaire HL-60, qui peut être différenciée en cellules de type neutrophile par traitement au diméthylsulfoxyde ou à l’acide rétinoïque17,18. Bien que ces cellules soient utiles dans l’étude de la migration et de l’éclatement respiratoire, elles ne conviennent pas à l’étude de l’activité microbiocide des neutrophiles. D’autres lignées cellulaires existent (PLB-98, NB4), et elles sont également associées à leur ensemble de limitations19.
Il est essentiel de valider avec des neutrophiles humains primaires des observations faites avec des modèles de maladies de souris et des lignées cellulaires. Les neutrophiles ne peuvent pas être cryoconservés efficacement et sont donc souvent fraîchement isolés à partir de sang total ou de pelages bouffants obtenus auprès de donneurs et immédiatement traités. Une fois isolées, les cellules commencent à subir une forme complexe de mort spontanée, régulée par l’oxydation, les caspases cytoplasmiques et les protéases présentes dans les granules de neutrophiles20,21. Des méthodes ou des techniques d’isolement inappropriées peuvent conduire à l’activation des neutrophiles, accélérant seulement la disparition des cellules. Il est impératif d’avoir une méthode fiable et cohérente pour obtenir des neutrophiles purs et de haute qualité de donneurs.
De nombreuses méthodes ont été publiées sur l’isolement des neutrophileshumains10,22. Ils se répartissent principalement en deux catégories, avec quelques stratégies partagées. La première catégorie est à base d’anticorps, soit par sélection positive ou négative. La sélection positive marquerait directement les neutrophiles, fournissant ainsi une population cellulaire très pure, bien qu’elle conduise également à une activation cellulaire rapide, à la mort cellulaire, ainsi qu’à un marquage indésirable des neutrophiles23. La sélection négative, bien qu’elle laisse les cellules sans étiquette et donne une population très pure, accélère la mort des neutrophiles, bien que le mécanisme précis soit inconnu (Figure 5). La question de savoir si l’expression des gènes ou des protéines est également altérée après une sélection positive ou négative doit être étudiée plus avant. De plus, en raison de la quantité d’anticorps nécessaire pour épuiser les autres types de cellules, ces méthodes ne peuvent pas produire de grandes quantités de neutrophiles. Cependant, les tests à base d’anticorps peuvent toujours être utilisés pour la culture à court terme et les expériences à plus petite échelle et sont des méthodes de choix pour les expériences nécessitant une pureté cellulaire très élevée, telles que les études sur l’expression des gènes et des protéines.
Le deuxième type de méthode d’isolement est basé sur le gradient et la densité. Il implique généralement Percoll, Ficoll-Paque ou d’autres composants polysaccharides / polyvinylpyrrolidone et utilise la force de centrifugation pour séparer différents types de cellules sanguines en fonction de la densité cellulaire. Ces méthodes sont souvent complétées par la sédimentation des globules rouges par dextran. Ces méthodes peuvent gérer de plus grandes échelles de matériau de départ et peuvent également atteindre une pureté élevée. Une mise en garde de l’isolement basé sur la densité est la séparation inefficace d’autres granulocytes beaucoup moins abondants (principalement des éosinophiles) des neutrophiles, et c’est donc la principale limitation du protocole présenté, car même la présence d’une contamination par de petites cellules peut affecter la réponse neutrophile24.
Présenté ici est une méthode résumée basée sur l’isolation de gradient, affinant les méthodesprécédentes 10,22. Nous utilisons la sous-estimation actuelle des spécificités des neutrophiles pour isoler de manière fiable les neutrophiles humains purs avec des plaquettes résiduelles et des globules rouges limités, empêchant ainsi l’activation des neutrophiles et la mort accélérée. L’étape la plus cruciale est la superposition du gradient, qui est beaucoup plus efficacement obtenue en ajoutant le milieu de gradient de densité sous le sang pour obtenir une interface nette. Un examen rapide de l’anneau PBMC et du gradient après centrifugation peut révéler une contamination possible, une activation et de faibles rendements. Lorsque vous travaillez avec une membrane de leucaphérèse ou un pelage bouffant, la dilution du sang est importante car une densité cellulaire excessive entraînerait une agrégation cellulaire, conduisant à des impuretés et à l’activation cellulaire.
Ce protocole doit être complété dans les 2 heures pour assurer la fraîcheur cellulaire, et les étapes impliquant le milieu de gradient de densité, le dextran et la lyse doivent être effectuées immédiatement, car l’exposition à ces solutions peut altérer les neutrophiles. Avec ce protocole, le rendement attendu de neutrophiles est d’au moins ~ 10 millions / 10 mL de sang total et d’au moins ~ 60 millions / 10 mL de pelage bouffant. L’évaluation de la qualité de l’isolement doit se faire comme suit : les neutrophiles activés doivent être inférieurs à 10 %, la contamination lymphocytaire inférieure à 5 %, l’éosinophile minimal (même dispersion latérale mais population de dispersion vers l’avant plus faible) et la viabilité cellulaire doit être supérieure à 90 %. Une pureté plus faible peut résulter d’une superposition ou d’un stockage inadéquats du milieu de gradient de densité ou en raison de la qualité et de la fraîcheur du produit sanguin de départ.