Valutazione delle proprietà anticoagulanti e anti-infiammatori delle cellule endoteliali mediante coltura cellulare 3D e Non intero anticoagulato

Riccardo Sfriso; Anjan Bongoni; Yara Banz; Nikolai Klymiuk; Eckhard Wolf; Robert Rieben

doi:10.3791/56227

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Articolo metodologico

Valutazione delle proprietà anticoagulanti e anti-infiammatori delle cellule endoteliali mediante coltura cellulare 3D e Non intero anticoagulato

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DOI:

10.3791/56227

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5 settembre 2017

Riccardo Sfriso¹^,² , Anjan Bongoni³ , Yara Banz⁴ , Nikolai Klymiuk⁵ , Eckhard Wolf⁵ , Robert Rieben¹

¹Department of Clinical Research, University of Bern, ²Graduate School for Cellular and Biomedical Sciences, University of Bern, ³Immunology Research Centre, St. Vincent's Hospital Melbourne, ⁴Institute of Pathology, University of Bern, ⁵Institute of Molecular Animal Breeding and Biotechnology, Ludwig-Maximilian University

In questo articolo

Sommario

Vi presentiamo un modello in vitro che permette lo studio e l'analisi di coagulazione in intero, anticoagulato. L'anticoagulazione nel sistema dipende l'effetto anticoagulante naturale delle cellule endoteliali sane e attivazione endoteliale delle cellule si tradurrà nella coagulazione.

Abstract

In vivo, le cellule endoteliali sono cruciali per l'anticoagulazione naturale del sangue circolante. Di conseguenza, l'attivazione delle cellule endoteliali conduce alla coagulazione del sangue. Questo fenomeno si osserva in molte situazioni cliniche, come il trapianto di organi in presenza di anticorpi anti-donatori pre-formati, tra cui lo xenotrapianto, come pure in ischemia e riperfusione. Al fine di ridurre la sperimentazione animale secondo i 3R standard (riduzione, sostituzione e raffinatezza), in vitro modelli per studiare l'effetto della cellula endoteliale attivazione sulla coagulazione del sangue sarebbe altamente auspicabile. Tuttavia, comune a base piatta sistemi della coltura delle cellule endoteliali forniscono un rapporto superficie-volume 1-5cm² dell'endotelio per mL di sangue, che non è sufficiente per l'anticoagulazione naturale, endoteliale mediata. Coltura delle cellule endoteliali su microcarrier perline può aumentare il rapporto superficie-volume a cm 40-1602/ml. Questo aumento del rapporto è sufficiente a garantire l'anticoagulazione "naturale" di sangue intero, in modo che può essere evitato l'uso di anticoagulanti. Qui un in vitro basati su microcarrier sistema è descritto per studiare gli effetti di modificazione genetica di cellule endoteliali porcine sulla coagulazione del sangue umano totale, non anticoagulato. Nell'analisi della descritta, cellule endoteliali aortiche porcine primarie, o wild type (WT) o transgenici per umano CD46 e trombomodulina, erano coltivate su microcarrier perline e poi esposti a sangue umano appena prelevato non-anticoagulato. Questo modello permette per la misurazione e quantificazione del rilascio di citochine così come attivazione indicatori di complemento e della coagulazione nel plasma sanguigno. Inoltre, imaging di cellule endoteliali attivate e deposito delle immunoglobuline, proteine di coagulazione e complemento - sui branelli endotelizzati sono state eseguite mediante microscopia confocale. Questo test è utilizzabile anche per testare farmaci che sono supposti per impedire la coagulazione e, quindi, l'attivazione delle cellule endoteliali. Sulla cima del suo potenziale per ridurre il numero degli animali utilizzati per tali indagini, il dosaggio descritto è facile da eseguire e riproducibile in modo coerente.

Introduzione

L'endotelio vascolare è costituito da un monostrato di cellule endoteliali (EC) che costeggiano il lume dei vasi sanguigni. In uno stato fisiologico, quiescente CE sono responsabili per il mantenimento di un ambiente di anti-infiammatori e anticoagulante. ¹ questo è mediato dall'espressione di anticoagulante e anti-infiammatori proteine sulla superficie del CE. Ad esempio, l'attivazione di CE causato da ischemia/riperfusione lesioni o rigetto vascolare di (xeno-) trapiantati risultati di organi in un cambiamento della superficie endoteliale da un anticoagulante e anti-infiammatorio stato pro-coagulante e pro-infiammatorie stato.