Ciąża charakteryzuje się trzema odrębnymi fazami immunologicznymi: 1) implantacja i wczesne łożyskowanie związane z reakcją prozapalną (tj. implantacja przypomina 'otwartą ranę'); 2) drugi trymestr i większość trzeciego trymestru ciąży, kiedy homeostaza immunologiczna jest osiągana poprzez przeważający stan przeciwzapalny na granicy matczyno-płodowej; i 3) poród, stan prozapalny1-7. Komórki odpornościowe odgrywają ważną rolę w regulacji odpowiedzi zapalnej na granicy matczyno-płodowej, gdzie ich liczebność i lokalizacja zmieniają się w czasie ciąży6-9.
U ludzi interfejs matka-płód reprezentuje obszar bezpośredniego kontaktu między tkankami matki (decidua) i płodu (kosmówka lub trofoblast). Interfejs ten obejmuje: 1) decidua parietalis, która wyściela jamę macicy, która nie jest pokryta łożyskiem i jest w zestawieniu z kosmówką; i 2) decidua basalis, znajdujący się w płytce podstawnej łożyska, gdzie jest atakowany przez trofoblasty śródmiąższowe10 (ryc. 1). Bliskość tych obszarów kontaktu stwarza warunki do ekspozycji płodu na antygeny układu odpornościowego matki11-13. Nic dziwnego, że leukocyty stanowią do 30-40% komórek dziesiętnych8,9,14,15 oprócz typowych komórek zrębowych i komórek gruczołowych8,14,16. Rola leukocytów na styku matka-płód obejmuje wiele procesów, które obejmują ograniczenie inwazji trofoblastu17, przebudowę tętnic spiralnych18,19, utrzymanie tolerancji matczynej12,20 i rozpoczęcie porodu21-26. Leukocyty zarówno adaptacyjnych, jak i wrodzonych kończyn układu odpornościowego, tj. limfocytów T, makrofagów, neutrofili, limfocytów B, komórek dendrytycznych i komórek NK, zostały zidentyfikowane w tkankach dziesiętnych, a ich proporcje i stan aktywacji wykazały, że zmieniają się przestrzennie i czasowo w czasie ciąży6-10,12,14,24,27-30. Zaburzenia w populacji i/lub funkcji leukocytów są związane ze spontanicznym poronieniem31, stanem przedrzucawkowym32, wewnątrzmacicznym ograniczeniem wzrostu32,33 i przedwczesnym porodem7,24. W związku z tym badanie cech fenotypowych i funkcjonalności leukocytów na granicy ludzkiej matki i płodu ułatwi wyjaśnienie szlaków immunologicznych rozregulowanych w zaburzeniach ciąży.
Jednym z najpotężniejszych narzędzi używanych do określania fenotypu i funkcjonalnych właściwości leukocytów jest cytometria przepływowa, technologia pozwalająca na ilościową analizę wielu parametrów jednocześnie34-36. Aby przeanalizować leukocyty za pomocą cytometrii przepływowej, wymagana jest izolacja leukocytów w zawiesinie jednokomórkowej. Dlatego potrzebna jest metoda oddzielania naciekających leukocytów od granicy matczyno-płodowej w celu zbadania ich właściwości fenotypowych i funkcjonalnych.
Opisano kilka metod izolowania leukocytów z ludzkiej granicy matczyno-płodowej10,14,25,27,37-39. Podczas gdy niektórzy stosują dezagregację mechaniczną10,25,27,38, inni używają trawienia enzymatycznego37,40 do dysocjacji tkanek. Ponieważ dezagregacja mechaniczna daje niższą wydajność i zmniejszoną żywotność41, a dysocjacja enzymatyczna może wpływać na żywotność i zatrzymywanie markerów na powierzchni komórki42, opisana tutaj metoda łączy delikatną dysocjację mechaniczną z enzymatyczną obróbką wstępną w celu zwiększenia wydajności izolowanych leukocytów bez uszczerbku dla żywotności komórek. Wykazano, że podobna kombinacja metod jest skuteczna w izolacji leukocytów z tkanek dziesiętnych na granicy matczyno-płodowej39. Dlatego opisany tutaj protokół obejmuje mechaniczną dezagregację za pomocą automatycznego dysocjatora tkanek, który zwiększa spójność, jednocześnie oszczędzając czas i pracę w porównaniu z tradycyjnym mieleniem za pomocą przeciwstawnych skalpeli, żyletek lub nożyczek chirurgicznych10,28. Enzymem wybranym do dysocjacji tkanek była Accutaza. W przeciwieństwie do powszechnie stosowanej kolagenazy43, dypazy44 i trypsyny45, Accutaza (roztwór do odrywania komórek) łączy w sobie zarówno ogólne działania proteolityczne, jak i kolagenolityczne, które przyczyniają się do wydajnej, ale delikatnej dysocjacji46,47. Po dysocjacji leukocyty są wzbogacane z całkowitej populacji komórek dziesiętnych przez wirowanie w gradiacji gęstości. Wcześniej stosowano różne podłoża o gradiencie gęstości, z których najczęstszymi są Percoll (zawiesina koloidalnych cząstek krzemionki)48 i Ficoll (polimer sacharozy o wysokiej syntetycznej masie cząsteczkowej)49. Wykazano już wcześniej wyższą skuteczność izolacji za pomocą polimeru sacharozy50, a opisany tu protokół dodatkowo dowodzi, że to podłoże o gradionym gradiencie gęstości wytwarza wystarczająco wysoką czystość leukocytów jednojądrzastych.
Stąd, protokół opisany tutaj łączy mechaniczną dezagregację tkanek z automatycznym dysocjatorem tkanek, trawienie enzymatyczne z roztworem oddzielającym komórki, oraz separację leukocytów za pomocą pożywki o gradiencie gęstości (1,077 + 0,001 g/ml) w celu wyizolowania leukocytów z ludzkich tkanek dziesiętnych. Udowodniono, że protokół ten zachowuje antygeny powierzchniowe komórek wraz z ich żywotnością. Wyizolowane leukocyty mogą być wykorzystywane do wielu zastosowań, w tym do immunofenotypowania z cytometrią przepływową i badań funkcjonalnych in vitro.