Prendere in giro l'interazione tra cellule natural killer e neuroni nocicettori

Ali Ahmadi; Mohammad Balood; Katiane Roversi; Maryam Ahmadi; Moutih Rafei; Sebastien Talbot

doi:10.3791/63800

Articolo metodologico

Prendere in giro l'interazione tra cellule natural killer e neuroni nocicettori

DOI:

10.3791/63800

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30 giugno 2022

Ali Ahmadi¹ , Mohammad Balood¹ , Katiane Roversi¹ , Maryam Ahmadi¹ , Moutih Rafei¹ , Sebastien Talbot¹

¹Department of Pharmacology and Physiology, Université de Montréal

In questo articolo

Sommario

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I neuroni nocicettori e le cellule NK interagiscono attivamente in un contesto infiammatorio. Un approccio di co-cultura consente di studiare questa interazione.

Abstract

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I neuroni somatosensoriali si sono evoluti per rilevare stimoli nocivi e attivare riflessi difensivi. Condividendo i mezzi di comunicazione, i neuroni nocicettori sintonizzano anche le difese dell'ospite controllando l'attività del sistema immunitario. La comunicazione tra questi sistemi è per lo più adattiva, contribuendo a proteggere l'omeostasi, può anche portare a, o promuovere, l'insorgenza di malattie croniche. Entrambi i sistemi si sono co-evoluti per consentire tale interazione locale, come si trova nei tessuti linfoidi primari e secondari e nelle mucose. Studi recenti hanno dimostrato che i nocicettori rilevano e rispondono direttamente agli antigeni estranei, alle citochine derivate dalle cellule immunitarie e ai microbi.

L'attivazione dei nocicettori non solo provoca ipersensibilità al dolore e prurito, ma abbassa la soglia di attivazione del nocicettore, portando al rilascio locale di neuropeptidi. I peptidi prodotti e rilasciati dai terminali periferici dei nocicettori possono bloccare la chemiotassi e la polarizzazione dei linfociti, controllando la localizzazione, la durata e il tipo di infiammazione. Prove recenti mostrano che i neuroni sensoriali interagiscono con le cellule immunitarie innate attraverso il contatto cellula-cellula, ad esempio, coinvolgendo i recettori di gruppo 2D (NKG2D) sulle cellule natural killer (NK).

Dato che le cellule NK esprimono i recettori affini per vari mediatori prodotti dai nocicettori, è concepibile che i nocicettori utilizzino neuropeptidi per controllare l'attività delle cellule NK. Qui, abbiamo ideato un metodo di co-coltura per studiare le interazioni delle cellule neuron-NK dei nocicettori in un piatto. Utilizzando questo approccio, abbiamo scoperto che i neuroni nocicettori lombari riducono l'espressione delle citochine delle cellule NK. Nel complesso, un tale metodo riduzionista potrebbe essere utile per studiare come i neuroni innervanti del tumore controllano la funzione antitumorale delle cellule NK e come le cellule NK controllano l'eliminazione dei neuroni danneggiati.

Introduzione

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I corpi cellulari dei neuroni sensoriali hanno origine nei gangli della radice dorsale (DRG). I DRG si trovano nel sistema nervoso periferico (PNS), tra il corno dorsale del midollo spinale e i terminali nervosi periferici. La natura pseudo-unipolare dei neuroni DRG consente il trasferimento di informazioni dal ramo periferico, che innerva il tessuto bersaglio, al ramo centrale, che trasporta le informazioni somatosensoriali al midollo spinale¹. Utilizzando recettori dei canali ionici specializzati, i neuroni del primo ordine percepiscono le minacce poste da agenti patogeni, allergeni e inquinanti², portando all'afflusso....

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Protocollo

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I comitati istituzionali per la cura e l'uso degli animali dell'Université de Montréal (# 22053, # 22054) hanno approvato tutte le procedure sugli animali. Vedere la Tabella 1 per un elenco delle soluzioni e la loro composizione e la Tabella dei materiali per un elenco dei materiali, delle attrezzature e dei reagenti utilizzati in questo protocollo.

1. Isolamento, coltura e stimolazione delle cellule NK

Generare neuroni nocicettori intatti (controllo della cucciolata; TRPV1^wt::D TA fl/wt) e topi ablati (TRPV1 cre::D TA fl/wt) incrociando topi con tossina lox-stop-lox-di....

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Risultati

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Le cellule NK sono state purificate magneticamente dal controllo della cucciolata (TRPV1 wt::D TA^fl/wt) splenociti di topi e stimolate (48 h) con IL-2 e IL-15. Le cellule NK sono state quindi coltivate da sole o co-coltivate con neuroni DRG raccolti dal neurone nocicettore intatto (controllo della cucciolata; TRPV1^wt::D TA fl/wt) o ablato (TRPV1^cre::D TA^fl/wt) topi. Le cellule sono state quindi esposte alla capsaicina agonista TRPV1 (1 μM) o al suo veicolo.......

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Discussione

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Davies et ^al.11 hanno scoperto che i neuroni feriti sovraregolano RAE1. Attraverso il contatto cellula-cellula, le cellule NK che esprimono NKG2D sono state quindi in grado di identificare ed eliminare i neuroni RAE1⁺ , che a loro volta limitano il dolore cronico¹¹. Dato che le cellule NK esprimono anche vari recettori neuropeptidici e che questi neuropeptidi sono noti per le loro capacità immunomodulatorie, appare sempre più importante studiare l'intera.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato sostenuto da The New Frontiers in Research Fund (NFRFE201901326), Canadian Institutes of Health Research (162211, 461274, 461275), Canadian Foundation for Innovation (37439), Canada Research Chair program (950-231859), Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (RGPIN-2019-06824) e Fonds de Recherche du Québec Nature et technologies (253380).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Anti-topo CD16/32	Jackson Laboratory	Cat no: 017769
B-27	Jackson Laboratory	Cat no: 009669
Bovine Serum Albumin (BSA) grado di coltura	World Precision Instruments	Cat no: 504167
BV421 anti-topo NK-1.1	Fisher Scientific	Cat no: 12430112
Filtro cellulare (50 μ m)	Fisher Scientific	Gatto n.: A3160702
Collagenasi IV	Fisher	Scientific Gatto n.: 15140148
Diphteria toxin^fl/fl	Fisher Scientific	Gatto n.: SH3057402
Dispase II	Fisher Scientific	Gatto n.: 13-678-20B
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)	Fisher Scientific	Gatto n.: 07-200-95
EasySep Mouse NK Cell Isolation Kit	Sigma	Cat no: CLS2595
Acido etilendiamminotetraacetico (EDTA)	Sigma	Cat no: C0130
FACSAria III	Sigma	Cat no: 04942078001
Siero fetale bovino (FBS)	Sigma	Cat no: 806552
FITC anti-topo NKp46	Sigma	Cat no: L2020
Piastra a 96 pozzetti a fondo piatto	Sigma	Cat no: 03690
Pipetta Pasteur in vetro	Sigma	Cat no: 470236-274
Fattore neurotrofico derivato da linea cellulare gliale (GDNF)	VWR	Cat no: 02-0131
Laminin	Cedarlane	Cat no: 03-50/31
L-Glutammina	Gibco	Cat no: A14867-01
Topo ricombinante IL-15	Gibco	Codice di fabbrica: 22400-089
IL-2 ricombinante di topo	Gibco	Numero di gatto: 21103-049
Nerve Growth Factor (NGF)	Life Technologies	Codice di fabbrica: 13257-019
Terreni neurobasali	PeproTech	Numero di gatto: 450-51-10
PE anti-topo GM-CSF	PeproTech	Numero di gatto: 212-12
Penicillina e Streptomicina	PeproTech	Gatto no: 210-15
Pestles	Stem Cell Technology	Gatto no: 19855
Phosphate Buffered Saline (PBS)	Biolegend	Cat no: 108732	Clone PK136
RPMI 1640 media	Biolegend	Cat no: 137606	Clone 29A1.4
TRPV1^Cre	Biolegend	Cat no: 505406	Clone MP1-22E9
Pinzette e strumenti di dissezione.	Biolegend	Codice prodotto: 65-0865-14
Piastra a 96 pozzetti con fondo a U	Biolegend	Codice prodotto: 101319
Viability Dye eFlour-780	Becton Dickinson

Riferimenti

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Berta, T., Qadri, Y., Tan, P. H., Ji, R. R. Targeting dorsal root ganglia and primary sensory neurons for the treatment of chronic pain. Expert Opinion on Therapeutic Targets. 21 (7), 695-703 (2017).
Baral, P., et al.

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Ristampe e permessi

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Interazione immunitaria neuronale Metodo di co coltura Ganglio della radice dorsale Citometria a flusso Espressione di citochine Secrezione di neuropeptidi Isolamento del DRG Funzione delle cellule NK

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