Obiettivo della tecnica
Le cellule epiteliali (ECS) nelle vie aeree sono tra i primi siti ad essere direttamente esposti ai fattori di stress ambientale per via inalatoria, come agenti patogeni, allergeni o inquinanti atmosferici. EC sono più di una barriera strutturale: Agiscono come un centralino per avviare e regolare la risposta immunitaria respiratorio 1-3 tramite il rilascio di mediatori solubili 4-6 e l'espressione dei ligandi / recettori sulla loro surfac 7-9. Mentre linee cellulari immortalizzate possono essere utilizzati come modelli per studiare i CE respiratorio in vitro, non riescono a differenziarsi in popolazioni cellulari eterogenee composte ciliated polarizzata e cellule che producono muco, simile a quello osservato in vivo. Ricapitolando caratteristiche importanti del epitelio respiratorio osservate in vivo, possono essere usate EC vie aeree primarie. Pertanto, il nostro obiettivo era quello di ottimizzare il nostro metodo utilizza nasale EC (CNE) ha ottenuto da volontari umani. CNE sono espansi e coltivate in vitro, ottenendo un modello di coltura cellulare di CNE differenziate che imita molte delle caratteristiche dell'epitelio nasale visto in vivo.
Fondamento logico
L'utilizzo di modelli in vitro con cellule endoteliali umane primarie mimano situazione in vivo - come descritto in questo studio - dà possibilità uniche per studiare le malattie specifiche differenze di EC, parametri fisiologici associati con l'epitelio delle vie aeree, ovvero l'interazione tra cellule endoteliali e altri tipi di cellule, come cellule dendritiche 10, cellule natural killer 11 o macrofagi. Diversi metodi esistenti utilizzino EC bronchiali, che possono essere ottenute tramite biopsie invasivo spazzola durante broncoscopie, o altrimenti dismesse da tessuto polmonare 12-17. Inoltre, fonti commerciali per ottenere delle vie respiratorie umane colture di cellule epiteliali completamente differenziate esistono (modello EpiAirway da MatTek, Ashland, MA, Cloneticsda Lonza, Basilea, Svizzera, MucilAir da Epithelix Sars, Ginevra Svizzera), dove i ricercatori possono scegliere tra diversi donatori. Tuttavia, a causa del gruppo limitato di cellule epiteliali disponibili in commercio, delimitato o prescritta di parametri, il costo connesso con l'ottenimento commercialmente vie respiratorie umane primarie EC, e l'accesso limitato al tessuto polmonare scartata o tessuto biopsia bronchiale umano appena ottenuto, proibiscono molti ricercatori dalla realizzazione di studi in piena differenziati EC vie respiratorie umane. Pertanto, abbiamo deciso di sviluppare una tecnica che 1) utilizzare CNE umani non invasivo ottenuti, 2) fornire un protocollo di cedimento culture differenziata epitelio delle vie aeree umana, e 3) essere riproducibile nella maggior parte degli ambienti di laboratorio attraverso una infrastruttura esistente coltura di tessuti.
Vantaggi rispetto esistenti Techniques / Modelli
Ottenere CNE freschi, rispetto al bronchiale o piccole vie aeree EC, è molto meno invasiva, individuales possono essere sottoposte a biopsia più volte con effetti collaterali significativi e superficiali biopsie raschiare nasali possono essere condotti in popolazioni malate che non sarebbero altrimenti beneficiare di broncoscopie connesse alla ricerca. Non invasive biopsie raschiare superficiali per ottenere LNE consentono al ricercatore di impostare specifiche donatore a priori, tra cui l'età, il sesso, lo stato di malattia, ecc in linea con l'obiettivo della ricerca da compiere. Così, quando si progetta studi di ricerca gli investigatori non sono limitati dai tessuti clinicamente disponibili / campioni epiteliali, l'acquisto di costosi modelli di coltura cellulare differenziati da fornitori commerciali, o di progettazione studi broncoscopia invasive. Inoltre, la facilità di ottenere CNE aumenta la capacità di condurre esperimenti in cellule da donatori diversi, che migliora validazione statistica dei risultati osservati. Infine, il naso è uno dei primi siti ad essere esposti a qualsiasi tipo di stress aerodispersi. Così, generando in organotipicovitro sistemi di coltura che mimano all'epitelio nasale sono utili per studiare inalazione di particelle virali, inquinanti, allergeni o gas, che può essere facilmente ottenuto utilizzando questo sistema di coltura cellulare.