$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Komórki dendrytyczne (DC) są niezbędnymi mediatorami wrodzonego i adaptacyjnego układu odpornościowego. Ich zadaniem jest wywoływanie pierwotnych odpowiedzi immunologicznych i ułatwianie rozwoju pamięci immunologicznej. Komórki te są przede wszystkim odpowiedzialne za wychwytywanie antygenu, migrację i stymulację limfocytów T i dlatego są określane jako profesjonalne komórki prezentujące antygen (APC) 1. Manipulacja DC może być wykorzystywana w wielu różnych dziedzinach badawczych i w warunkach klinicznych do leczenia różnych chorób zapalnych, takich jak HIV 6,7, rak 8, choroby autoimmunologiczne 9 i reakcje alergiczne 10. DC są również wykorzystywane do badań nad nadużywaniem substancji w celu rozwiązania nieznanych mechanizmów i ścieżek, takich jak te związane z uzależnieniem od alkoholu 11-14, uzależnieniem od narkotyków 13,15 oraz połączeniem zakażenia HIV i nadużywania substancji 16-19. Te trwające badania i przyszłe badania naukowe w dziedzinie immunologii sprawiają, że wytwarzanie DC in vitro jest niezwykle ważne dla badań. Istnieje jednak kilka trudności związanych z izolacją DC od ludzkiej krwi, ponieważ stanowią one tylko 0,1 - 1% wszystkich komórek jednojądrzastych krwi 20.
Do tej pory, niektóre z dobrze znanych metod generowania DC in vitro obejmują przyleganie monocytów do plastiku lub szkła 21,22, wirowanie w gradionym gradinie gęstości 23, separację opartą na specyficznych markerach, taką jak sortowanie komórek aktywowanych magnetycznie 22, sortowanie komórek aktywowanych fluorescencyjnie 24, pozytywną selekcję monocytów CD14+ przy użyciu nanocząstek magnetycznych pokrytych dektranem 25oraz szybka izolacja wysoce oczyszczonych monocytów przy użyciu w pełni zautomatyzowanej selekcji komórek ujemnych 26. Jednak najlepsza metoda z wyboru pozostaje kontrowersyjna. Dlatego, aby ulepszyć techniki generowania prądu stałego, opracowano kilka metod, w których czystość tych komórek można znacznie zwiększyć poprzez różnicowanie z oczyszczonymi komórkami progenitorowymi CD34 + i monocytami wyizolowanymi z komórek jednojądrzastych krwi obwodowej (PBMC) 27. Jak wspomniano wcześniej, szeroko stosowaną i popularną metodą generowania komórek dendrytycznych pochodzących z monocytów (MDDC) jest zbadanie zdolności monocytów do przylegania do szkła lub plastiku (metoda przylegania) 21,22,27. Metoda adherencji jest szybką i prostą metodą, która nie wymaga użycia skomplikowanego sprzętu. Jednak niektóre wady tego procesu obejmują zanieczyszczenie limfocytami, niską elastyczność i przejściową manipulację monocytami 28. Alternatywną metodą do metody adherencji jest izolacja magnetyczna monocytów od wszystkich PBMC , w szczególności przy użyciu zestawu do wzbogacania monocytów ludzkich, który jest przeznaczony do izolowania monocytów od PBMC metodą selekcji negatywnej 26. Podczas tej procedury niechciane komórki są kierowane do usunięcia za pomocą tetramerycznych kompleksów przeciwciał i cząstek magnetycznych pokrytych dekstranem. Zaletą tej metody izolacji jest to, że niechciane oznakowane komórki są oddzielane za pomocą magnesu, podczas gdy komórki docelowe można swobodnie wylewać do nowej probówki bez konieczności stosowania kolumn. Do tej pory, dzięki dostępności specyficznych przeciwciał monoklonalnych, które mogą znakować unikalne populacje komórek, technika separacji magnetycznej stała się nie tylko dodatkową metodą, ale koniecznością izolacji rzadkich komórek w dziedzinie immunologii. Na przykład techniki takie jak magnetyczne sortowanie komórek za pomocą dostępnych na rynku paramagnetycznych nanocząstek MAC ułatwiły opracowanie nowych podejść do badań i zastosowań klinicznych 22,29. Co więcej, ostatnie badania porównujące wytwarzanie prądu stałego z adherencji monocytów i metod technologii MACS wykazały wyższą czystość i żywotność DC przy użyciu monocytów oddzielonych MACS 22,30.
Obecne badanie przedstawia porównanie dwóch metod generowania ludzkich DC z monocytów wyizolowanych z PBMC: 1) izolacja monocytów przez adherencję i 2) izolacja monocytów przez selekcję negatywną przy użyciu komercyjnego zestawu do wzbogacania ludzkich monocytów. Badanie to dostarcza dowodów na to, że procedura separacji magnetycznej selekcji negatywnej w celu wyizolowania monocytów generuje najwyższą wydajność monocytów bez znaczących różnic w żywotności monocytów w porównaniu z monocytami wyizolowanymi metodą adherencji. Z kolei po siedmiu dniach monocyty wyizolowane metodą separacji magnetycznej różnicowały się w MDDC o istotnie wyższej zdolności proliferacyjnej i większej liczbie komórek wyrażających fenotyp podwójnie dodatni (CD11c+/CD14+) bez wpływu na żywotność MDDC. Ogólnie rzecz biorąc, obecne badanie różni się od poprzednich badań, o których mowa powyżej, ponieważ pokazuje zdolność obu technik do jednoczesnego generowania monocytów, które są zdolne do proliferacji i różnicowania się w MDDC CD11c + (> 70%) po siedmiu dniach w hodowli bez uszczerbku dla ich żywotności. Ponadto obecne podejście umożliwia po raz pierwszy scharakteryzowanie różnych populacji MDDC CD11c/CD14 za pomocą obrazowej cytometrii przepływowej.
Podsumowując, ponieważ DC odgrywają kluczową rolę w badaniach w dziedzinie immunologii, różne parametry muszą być brane pod uwagę przy rozważaniu, w jaki sposób są one uzyskiwane i jakie metody są używane do ich izolacji i hodowli in vitro. Dlatego badanie to ma na celu dostarczenie wglądu w dwie różne metody izolacji monocytów oraz sposób, w jaki metody te w różny sposób wpływają na żywotność i wydajność monocytów, ostatecznie wpływając na żywotność komórek dendrytycznych, proliferację i fenotyp. Odkrycia te wniosą ogromny wkład w dziedzinę immunologii i zapewnią szczegółowy protokół izolacji, oczyszczania i charakterystyki DC.