Tolerancja immunologiczna w ciąży to okres, w którym zachodzą charakterystyczne zmiany w układzie odpornościowym matki. Zmiany te pozwalają matce tolerować płód, przeszczep półallogeniczny1. Płód wykazuje ekspresję ojcowskich antygenów głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC)2, a komórki płodowe znaleziono w krążeniu matki3; Jednak płód nie jest odrzucany4,5. Zagadka ta nie jest do końca zrozumiała.
Najnowsza hipoteza mówi, że tolerancja matczyno-płodowa jest tworzona podczas stosunku płciowego i zapłodnienia6,7 i utrzymywana do utrzymania donoszonej ciąży8-10. Załamanie tej tolerancji matczyno-płodowej jest uważane za mechanizm choroby we wczesnych i późnych stadiach ciąży10-16. Tolerancja matczyno-płodowa obejmuje udział różnych subpopulacji leukocytów, w tym limfocytów T (limfocytów T regulatorowych, komórek Th1, komórek Th2 i komórek Th17), makrofagów, neutrofili, komórek tucznych, komórek NK i komórek NKT, komórek dendrytycznych i komórek B, które zmieniają gęstość i lokalizację w czasie ciąży15,17-19. Tolerancja matczyno-płodowa jest wzbogacona na granicy matczyno-płodowej20 - anatomicznym miejscu, w którym układ odpornościowy matki oddziałuje z antygenami płodu20,21.
Interfejs matczyno-płodowy powstaje podczas łożyskowania, gdy pozakosmkowe komórki trofoblastu płodu atakują błonę śluzową macicy22-24. Po stronie płodu tego interfejsu błony otaczające płód tworzą wyspecjalizowaną powierzchnię nabłonka w łożysku, a komórki syncytiotrofoblastu kontrolują wymianę składników odżywczych poprzez bezpośredni kontakt z krwią matki22. Po matczynej stronie interfejsu, decidua rekrutuje heterogeniczną pulę leukocytów, które u myszy stanowią od 30% do 50% wszystkich komórek dziesiętnych. Oprócz udziału w matczynej tolerancji immunologicznej, komórki te odgrywają kluczową rolę w różnych procesach zachodzących w czasie ciąży, np. w ochronie układu rozrodczego przed infekcjami, zapłodnieniu, zagnieżdżeniu się zarodka7,25, angiogenezie dziesiętnej26, przebudowie naczyń krwionośnych24,27, inwazji trofoblastu28, rozwoju łożyska24,25 i ostatecznie porodzie i porodzie15,17. Dlatego badanie leukocytów biorących udział w tolerancji matczyno-płodowej jest niezbędne do wyjaśnienia patogenezy powikłań związanych z ciążą.
Podczas gdy użycie immunohistochemii i immunofluorescencji wygenerowało dane do bezpośredniej wizualizacji i lokalizacji leukocytów macicy, dziesiętnych lub łożyskowych29,30, analiza cytometrii przepływowej ujawniła również specyficzne podzbiory leukocytów w każdej z tych tkanek31,32. Dodatkowo zastosowano cytometrię przepływową do określenia gęstości i proporcji leukocytów na granicy matczyno-płodowej33 oraz poziomów ekspresji białek zewnątrzkomórkowych i wewnątrzkomórkowych8-10,34. Analiza leukocytów metodą cytometrii przepływowej na granicy matczyno-płodowej wymaga zawiesiny jednokomórkowej. W celu wyizolowania leukocytów naciekających z tkanek liściastych, macicy i łożyska zastosowano dwie metody dysocjacji tkanek: mechaniczną i enzymatyczną. Obie metody pozwalają na oddzielenie naciekających leukocytów od macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) tych tkanek. Enzymatyczna dysocjacja tkanek jest lepsza niż mechaniczna dysocjacja tkanek, ponieważ pozwala na wyższą wydajność leukocytów przy mniejszych uszkodzeniach związanych z siłą ścinającą35. W związku z tym mechaniczna dysocjacja tkanek wymaga łączenia tkanek36, co może zwiększyć zmienność i niejednorodność próbek. Jednak dysocjacja mechaniczna może być wyborem, gdy antygen będący przedmiotem zainteresowania może zostać zmieniony przez dysocjację enzymatyczną lub gdy konieczne jest zachowanie funkcjonalności komórek będących przedmiotem zainteresowania (np. cytotoksyczność komórek NK)35.
Użycie proteolizy z określonymi enzymami do degradacji ECM eliminuje niskie plony obserwowane przy dysocjacji mechanicznej. Kilka badań wykazało stosowanie trypsyny32, kolagenazy37, DNazy31, dyspazy38 i komercyjnych koktajli różnych enzymów32,39. Jednak charakter i stężenie różnych enzymów oraz czas trawienia muszą być skrupulatnie określone i zwalidowane, aby zapewnić utrzymanie integralności epitopów antygenowych na powierzchni komórki wymaganych do immunofenotypowania. Różne struktury powierzchniowe są w różny sposób podatne na zniszczenie przez różne enzymy, przy czym niektóre enzymy, takie jak trypsyna, są znane z usuwania epitopów powierzchniowych leukocytów rozpoznawanych przez wiele przeciwciał monoklonalnych.
Tu przedstawiona jest metoda wykorzystująca proteolityczny i kolagenolityczny koktajl enzymatyczny, zwany Accutase. Ten enzymatyczny roztwór jest wystarczająco delikatny, a jednocześnie skuteczny w dysocjacji tkanek myszy na granicy matczyno-płodowej i nie wymaga dodawania innych odczynników dysocjujących lub surowicy w celu zakończenia reakcji dysocjacji. Co więcej, jest gotowy do użycia w takiej postaci, w jakiej został dostarczony i chociaż czas dysocjacji musi zostać zweryfikowany, jest bardziej wytrzymały niż wyżej wymienione enzymy40,41.
Wykorzystanie kombinacji obu typów dezagregacji tkanek poprawia jakość i ilość uzyskanych komórek; dlatego w kilku badaniach zastosowano łączne zastosowanie dysocjacji mechanicznej i enzymatycznej z zadowalającymi wynikami31,32,37. Opisany w niniejszym dokumencie protokół został ustalony i zatwierdzony w naszym laboratorium; Wykorzystuje kombinację delikatnej dysocjacji mechanicznej, po której następuje silna dezagregacja enzymatyczna. Protokół ten pozwala na izolację i dalsze badanie naciekających leukocytów w tkankach mysich na granicy matczyno-płodowej (macica, decidua i łożysko). Poniższy protokół utrzymuje również integralność markerów powierzchniowych komórek i zapewnia wystarczającą ilość żywotnych komórek do dalszych zastosowań, jak wykazano w analizie cytometrii przepływowej. Wreszcie, protokół ten utrzymuje spójność przygotowania komórek do analizy i porównania różnych tkanek mysich tworzących interfejs matczyno-płodowy.