$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Uwolnienie ET z neutrofili zostało po raz pierwszy zidentyfikowane jako wrodzona odpowiedź immunologiczna wywołana przez infekcję bakteryjną1. Składają się ze szkieletu DNA, z którym związane są różne ziarniste białka o właściwościach przeciwbakteryjnych, w tym elastaza neutrofilowa i mieloperoksydaza2. Podstawową rolą neutrofili ET (NET) jest wychwytywanie patogenów i ułatwianie ich eliminacji3. Jednak oprócz ochronnej roli ET w obronie immunologicznej, coraz więcej badań odkrywa również rolę w patogenezie chorób, szczególnie podczas rozwoju chorób wywołanych stanem zapalnym (tj. reumatoidalne zapalenie stawów i miażdżyca4). Uwalnianie ET może być wywołane przez różne cytokiny prozapalne, w tym interleukinę 8 (IL-8) i czynnik martwicy nowotworu alfa (TNFα)5,6, a zlokalizowane nagromadzenie ET może zwiększyć uszkodzenie tkanek i wywołać reakcję prozapalną7. Na przykład, istoty pozaziemskie są zaangażowane jako odgrywające przyczynową rolę w rozwoju miażdżycy8, promując zakrzepicę9 i przewidując ryzyko sercowo-naczyniowe10.
Teraz uznaje się, że oprócz neutrofili, inne komórki odpornościowe (np. komórki tuczne, eozynofile i makrofagi) mogą również uwalniać ET po ekspozycji na stymulację mikrobiologiczną lub prozapalną11,12. Może to być szczególnie istotne w przypadku makrofagów, biorąc pod uwagę ich kluczową rolę w rozwoju, regulacji i rozwiązywaniu przewlekłych chorób zapalnych. Dlatego ważne jest, aby lepiej zrozumieć potencjalny związek między uwalnianiem ET z makrofagów a rozwojem chorób związanych ze stanem zapalnym. Ostatnie badania wykazały obecność MET i NET w nienaruszonych ludzkich blaszkach miażdżycowych i zorganizowanych skrzeplinach13. Podobnie, MET są zaangażowane w prowadzenie do uszkodzenia nerek poprzez regulację reakcji zapalnych14. Jednak w przeciwieństwie do neutrofili istnieją ograniczone dane na temat mechanizmów powstawania MET z makrofagów. Ostatnie badania z wykorzystaniem ludzkich modeli powstawania MET in vitro pokazują pewne różnice w szlakach zaangażowanych w każdy typ komórki (tj. w odniesieniu do braku cytrulinacji histonów z makrofagami)6. Jednak niektóre wykazały, że uwolnienie NET może również wystąpić przy braku cytrulinacji histonów15.
Ogólnym celem tego protokołu jest dostarczenie prostej i bezpośredniej metody oceny uwalniania MET w klinicznie istotnym modelu makrofagów. Istnieje wiele różnych modeli komórek makrofagów in vitro, które zostały wykorzystane do badania MET (tj. linii komórkowej ludzkich monocytów THP-1 i różnych linii komórek mysich makrofagów)16. Istnieją pewne ograniczenia związane z tymi modelami. Na przykład różnicowanie monocytów THP-1 do makrofagów zwykle wymaga etapu primingu, takiego jak dodanie octanu mirystynianu forbolu (PMA), który sam aktywuje szlaki zależne od kinazy białkowej C (PKC). Wiadomo, że ten proces wyzwala uwalnianie ET 4 i powoduje niskie podstawowe uwalnianie MET z komórek THP-1. Inne badania wykazały pewne różnice w bioaktywności i reakcjach zapalnych wywoływanych przez makrofagi in vivo w porównaniu z komórkami THP-1 traktowanymi PMA17.
Podobnie, zachowanie i reakcje zapalne różnych linii komórkowych podobnych do mysich makrofagów nie reprezentują w pełni spektrum odpowiedzi pierwotnych makrofagów ludzkich18. Dlatego, w celu zbadania tworzenia makrofagów ET w warunkach klinicznych, uważa się, że pierwotne makrofagi pochodzące z ludzkich monocytów (HMDM) są bardziej odpowiednim modelem niż monocytowe lub mysie linie komórkowe podobne do makrofagów.
ET uwalnianie z HMDM spolaryzowanych M1 zostało wykazane po ekspozycji tych komórek na szereg różnych bodźców zapalnych, w tym oksydacyjny kwas podchlorawy pochodzący z mieloperoksydazy, PMA, TNFα i IL-86. Opisano tutaj protokół polaryzacji HMDM do fenotypu M1 i wizualizacji późniejszego uwolnienia MET po ekspozycji na te bodźce zapalne. PMA jest stosowany jako bodziec uwalniania MET, aby ułatwić porównania z poprzednimi badaniami, w których wykorzystano neutrofile. Co ważne, HOCl, IL-8 i TNFα są również wykorzystywane do stymulowania uwalniania MET, które uważa się za lepsze modele środowiska zapalnego in vivo. Mikroskopowa metoda wizualizacji uwalniania ET polega na barwieniu zewnątrzkomórkowego DNA w żywych kulturach komórkowych przy użyciu SYTOX green, nieprzepuszczalnego fluorescencyjnego zielonego barwnika kwasem nukleinowym, który został z powodzeniem zastosowany w poprzednich badaniach neutrofili. Metoda ta pozwala na szybką i jakościową ocenę uwalniania istot pozaziemskich, ale nie jest odpowiednia jako samodzielna metoda do ilościowego określania zakresu uwolnienia istot pozaziem. Alternatywna metodologia powinna być stosowana, jeżeli wymagana jest kwantyfikacja w celu porównania zakresu uwalniania ET wynikającego z różnych warunków leczenia lub interwencji.