Komórki dendrytyczne (DC) są najważniejszymi wyspecjalizowanymi komórkami naszego układu odpornościowego prezentującymi antygeny. Niedojrzałe DC (iDC) znajdują się w skórze lub w tkankach błony śluzowej i dlatego są jednymi z pierwszych komórek odpornościowych, które wchodzą w interakcje z atakującymi patogenami. DC stanowią pomost między wrodzonym a adaptacyjnym układem odpornościowym1, ponieważ mogą aktywować odpowiedzi limfocytów T i B po wykryciu patogenu. Ponadto przyczyniają się do prozapalnej odpowiedzi immunologicznej ze względu na wydzielanie dużych ilości cytokin, takich jak IL-1β, IL-6 i IL-12. DC aktywują również komórki NK i przyciągają inne komórki odpornościowe do miejsca infekcji przez chemotaksję.
DC można podzielić na niedojrzałe komórki dendrytyczne (iDCs) i dojrzałe komórki dendrytyczne (mDCs)2 na podstawie ich morfologii i funkcji. Po rozpoznaniu obcych antygenów przez jeden z wielu receptorów rozpoznawania wzorców (np. receptorów toll-podobnych, lektyny typu C lub receptory dopełniacza) obficie wyrażających się na powierzchni komórki, iDC ulegają poważnym zmianom i zaczynają dojrzewać. Podczas tego procesu dojrzewania receptory do wychwytywania antygenu są regulowane w dół, podczas gdy cząsteczki niezbędne do prezentacji antygenu są regulowane w górę3. Dojrzałe DC regulują w górę główne kompleksy zgodności tkankowej I i II (MHC I i II), cząsteczki kostymulujące, takie jak CD80 i CD86, które są niezbędne do prezentacji antygenu i aktywacji limfocytów T. Dodatkowo indukowana jest ekspresja receptora chemokiny CCR7 na powierzchni komórki, co umożliwia migrację DC z tkanek obwodowych do węzłów chłonnych. Migracja jest ułatwiona przez "toczenie" DC wzdłuż gradientu ligandu chemokiny 19 (CCL19/MIP-3b) i ligandu chemokiny 21 (CCL21/SLC) do węzłów chłonnych4-6.
Po migracji, mDC prezentują przetworzony antygen naiwnym limfocytom T CD4+ i CD8+, inicjując w ten sposób adaptacyjną odpowiedź immunologiczną przeciwko atakującemu patogenowi7. Ta interakcja z limfocytami T w węzłach chłonnych jest również związana z rozprzestrzenianiem się wirusa8. Inne badania in vitro wykazały, że DC skutecznie wychwytują i przenoszą wirusa HIV do limfocytów T, a ta transmisja prowadzi do energicznej infekcji9-12. Eksperymenty te podkreślają, że in vivo HIV wykorzystuje DC jako transportery z peryferii do węzłów chłonnych. Podczas prezentacji antygenu DC wydzielają kluczowe interleukiny, które kształtują różnicowanie efektorowych komórek pomocniczych T, a zatem wynik całej odpowiedzi immunologicznej przeciwko drobnoustrojowi jest określany właśnie w tej interakcji. Oprócz efektorowych limfocytów T typu 1 (Th1) i typu 2 (Th2) opisano inne podzbiory komórek pomocniczych T CD4 + (np. Limfocyty T typu 17 (Th17) i typu 22 (Th22)), a ich indukcja i funkcja zostały dokładnie zbadane. DC są ponadto zaangażowane w wytwarzanie regulatorowych limfocytów T (Treg)13,14. Komórki te są immunosupresyjne i mogą zatrzymywać lub zmniejszać indukcję lub proliferację efektorowych limfocytów T, a zatem mają kluczowe znaczenie dla rozwoju odporności i tolerancji.
Ludzkie konwencjonalne DC (cDCs) składają się z kilku podzbiorów komórek o pochodzeniu szpikowym (np. Komórki Langerhansa (LCs) oraz dermalne i śródmiąższowe DCs) lub limfoidalne (np. plazmocytoidalne DC (pDCs)). W przypadku eksperymentów in vitro lub strategii szczepień DC, DC pochodzące z monocytów są rutynowo stosowane jako model dla skórnych DC. Komórki te wykazują podobieństwa w fizjologii, morfologii i funkcji do konwencjonalnych szpikowych komórek dendrytycznych. Są one generowane przez dodanie interleukiny 4 (IL-4) i czynnika stymulującego tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów (GM-CSF) do monocytów wyizolowanych od zdrowych dawców12,15-18. Komórki dendrytyczne mogą być również bezpośrednio izolowane z biopsji skóry lub błony śluzowej, a nawet mogą być wytwarzane z hematopoetycznych komórek progenitorowych CD34+ wyizolowanych z próbek krwi pępowinowej pobranych ex utero. Tutaj pokazujemy, w jaki sposób monocyty są izolowane i stymulowane z antykoagulowanej krwi ludzkiej po wzbogaceniu komórek jednojądrzastych krwi obwodowej (PBMC) przez wirowanie w gradiacji gęstości. Po inkubacji przez 5 dni ludzkie monocyty w określonych warunkach różnicują się w iDC i są gotowe do procedur eksperymentalnych w warunkach nieklinicznych.