Łożysko ludzkie zawiera cztery szerokie kategorie rodzajów trofoblastów, komórek macierzystych trofoblastu, syncytiotrofoblastów, cytotrofoblastów kosmkowatych i trofoblastów pozakosmkówkowych (EVT), każda z odrębnymi funkcjami i cechami fenotypowymi. Wśród nich EVT wykazują unikalne cechy immunologiczne, w tym wysokie występowanie cząstek immunosupresyjnych, takich jak HLA-G, PD-L1, PD-L2 i członków rodziny B7, a także polimorficznego HLA-C1,2,3,4,5,6. EVT inwazyjnie penetrują głęboko tkankę maciczną, tętnice spiralne i mięsień macicy, umieszczając je w bezpośrednim kontakcie z komórkami odpornościowymi matki7. EVT charakteryzują się wyraźnym występowaniem polimorficznego HLA-C, kluczowego mediatora interakcji z komórkami T i NK matczynej, które muszą być kontrolowane, aby zachować tolerancję immunologiczną podczas ciąży. Jako jedyna klasyczna cząsteczka MHC ekspresowana przez EVT, HLA-C umożliwia też prezentację antygenu matczynym pamięciowym komórkom T i wspiera ochronę immunologiczną8. Jednak kilka badań wykazało, że EVT bezpośrednio zwiększają regulacyjne komórki T CD4 i stany tolerogenne komórek T CD8 i NK, aby chronić się przed cytotoksycznością i odrzuceniem immunologicznym9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21. Ponadto niektóre badania zgłaszały zmiany immunologiczne w komórkach odpornościowych matki i EVT łożysk uzyskanych po przedrzucawicy, przedwczesnym porodzie lub poronieniu w porównaniu ze zdrowymi kontrolami14,15,16,17,18,19,20,21. Kilka możliwości może leżeć u podstaw tych zmian immunologicznych, w tym i) wcześniej istniejąca nieprawidłowość komórek T matczynych; ii) upośledzone funkcje immunosupresyjne EVT; lub iii) zakłócone interakcje między dwoma typami komórek. Aby wyjaśnić podstawowe czynniki mechaniczne, ex vivo systemy modelowania eksperymentalnego, które pozwalają na ocenę interakcji komórek odpornościowych matczynych i EVT, są niezbędne.
Metody i podejścia przedstawione tutaj mają kilka zalet w porównaniu z istniejącymi metodami, które wykorzystują klasyczne linie trofoblastu, modele komórek macierzystych trofoblastu lub organoidalne. Co najważniejsze, klasyczne linie komórek trofoblastu i modele komórek macierzystych trofoblastu nie odtwarzają istotnych cech pierwotnych EVT, w tym ich profili ekspresji MHC3,5,22,23. Po drugie, złożone wymagania środowiskowe dla komórek macierzystych trofoblastu ludzkiego (hTSC) i kultur organoidów, które obejmują kilka inhibitorów molekularnych, bezpośrednio wpływają na funkcje i fenotypy komórek odpornościowych, uniemożliwiając odpowiednią ocenę interakcji EVT i komórek odpornościowych22,24,25,26,27. Wreszcie, różnorodność komórkowa kultur hTSC po różnicowaniu i wewnętrzna natura struktur organoidalnych łożyska, pozwalają na interakcje odpornościowe z rodzajami trofoblastów, które brak mają odpowiednika in vivo, zmniejszając klarowność badań22,27.
Tutaj opisujemy metody do oczyszczania pierwotnych EVT HLA-G+ z ludzkich tkanek łożyska końcowego, umożliwiające hodowlę do 96 h w obecności lub bez populacji komórek odpornościowych. W środowisku nie ma inhibitorów molekularnych, które wpływają na funkcje EVT i komórek odpornościowych, zachowując ich żywotność. To podejście zapewnia wartościową platformę do bezpośrednich ex vivo badań interakcji EVT i komórek odpornościowych w ciąży zdrowo przebiegającej i powikłanej. Oczekuje się, że przyczyni się do odkrycia kluczowych czynników tolerancji immunologicznej matczyno-płodowej i zidentyfikowania celów terapeutycznych do rozwiązania zapalenia łożyska.