Nisto nós descrevemos um método para processar o líquido do BAL para obter pilhas de T CD4 e AMs, ao lado dos PBMCs combinados, que podem ser estudados para investigar o reservatório do HIV dentro dos pulmões. Nós relatamos recentemente na quantificação do ADN do HIV em pilhas de T CD4 das amostras periféricas combinadas do sangue e do BAL, e nosso grupo demonstrou que o HIV é 13 vezes mais abundante em pilhas de T CD4 pulmonaas do que naqueles do sangue periférico15. Entretanto, os níveis de DNA do HIV em AMs são doador-dependentes e assim, até agora, não houve uma correlação consistente entre os níveis de DNA do HIV nos linfócitos comparados aos macrófagos15. O acesso a esses subconjuntos primários de células de macrófago, no entanto, será uma ferramenta vital para interrogar essa questão e obter uma melhor compreensão da carga viral no pulmão no contexto do reservatório do HIV.
Na era pré-arte e em vários outros estudos utilizando o líquido LBA, os participantes realizaram broncoscopia para diagnosticar uma suspeita de patologia ou obter um diagnóstico microbiológico para os sintomas respiratórios3. No entanto, pudemos recrutar participantes sem quaisquer sintomas ou patologias pulmonares ativas e todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido15. Fomos capazes de recrutar participantes de nosso centro que participavam de outros estudos, como um estudo de triagem espirometria para doença pulmonar obstrutiva24, bem como aqueles submetidos a outros procedimentos de pesquisa, como leucaferese e Colonoscopia. Pesquisas anteriores entre pessoas vivendo com HIV demonstraram que o altruísmo é um fator-chave motivando a participação em estudos de pesquisa25. Como com muitos espécimes humanos, observamos uma grande quantidade de variabilidade pessoa-a-pessoa. Não havia nenhuma maneira de "prever" a partir do qual os participantes obteríamos BAL com boa versus rendimentos de células pobres. Ao contrário do sangue periférico, que rende números razoavelmente consistentes dos linfócitos, os números de pilha no líquido do BAL são muito variáveis. Injetar um maior volume de soro fisiológico nos pulmões (com a esperança de obter um maior retorno do fluido BAL) nem sempre é possível, pois volumes maiores de soro fisiológico normal são frequentemente associados com mais tosse e maior risco de febre pós-broncoscopia. Observamos que o uso de um broncoscópio de diâmetro menor (em vez de maior) permitiu que o respirologista alcançe mais profundamente os brônquios e obtivesse fluido contendo maiores quantidades de células. Um achado consistente foi que os fumantes de tabaco tinham proporções muito maiores de AMs do que os linfócitos dentro de seu fluido de LBA, o que é esperado como AMs engolfo detritos e material particulado. Além disso, observou-se que o líquido LBA de fumantes continha detritos que podem bloquear o equipamento utilizado, como máquinas de PCR e citometros de fluxo. Problemas semelhantes podem ser observados em áreas de alta poluição ou indivíduos expostos com maior frequência à má qualidade do ar.
No que diz respeito ao seu papel no estabelecimento de reservatórios de HIV e persistência viral, a pureza das células T CD4 e AMs é uma consideração fundamental. Por esta razão, optou-se por usar a triagem celular ativada por fluorescência (FACS) para obter populações de células altamente puras. Também é possível que o fluido de LBA coletado possa estar contaminado com sangue, pois algum sangramento menor é esperado durante uma broncoscopia; a presença de pilhas B ingênuas indicaria esta, e as pilhas podem ser lavadas em uma reserva vermelha do lysis do glóbulo para contornar este problema. Outro desafio com o estudo do fluido BAL refere-se à quantificação de marcadores inflamatórios e citocinas, que são importantes para a compreensão da persistência do HIV26. Como a salina instilada dilui o fluido de LBA, os níveis de mediadores inflamatórios e citocinas podem ser difíceis de medir. Embora um fator de correção da ureia tenha sido proposto para dar conta da diluição, há relativamente pouca literatura descrevendo seu uso27,28.
Os AMs são altamente autofluorescentes, o que representa um problema durante a triagem celular e análise fenotípica de citometria de fluxo. Em particular, o efeito é mais pronunciado em fumantes cujo AMs pode ser completamente de cor preta, afetando significativamente a sua autofluorescência. Quando excitado por um laser azul padrão de 488 nm, o autofluorescence do am está em seu pico em aproximadamente 540 nanômetro, que se sobrepõe com os espectros da fluorescência de conjugados comumente usados tais como FITC e PE29,30. Vale a pena notar que dois lasers separados podem ser usados para excitar FITC e PE (por exemplo, PE pelo amarelo/verde e FITC pelo laser azul 488). Para superar o autofluorescence inerente com FITC, nós usamos o AMs unmanchado para determinar o fundo do autofluorescence. Além disso, o uso de fluorescência menos um (FMO) controles pode ser muito útil para combater essas questões técnicas. Os grânulos maiores (por exemplo, 7,5 μm) podem ser usados, que são mais próximos no tamanho para compensar populações do macrófago, comparados aos grânulos menores (por exemplo, 3,0 μm), que podem ser usados para compensar populações do linfócito. Uma aproximação ainda mais apropriada seria usar uma fração pequena das pilhas como os controles da único-mancha, usando um marcador conhecido, altamente expressado no subconjunto, tal como HLA-DR ou CD45, conjugados a cada um dos fluorochromes desejados, que permitisse muito mais compensação exata do que pode ser conseguido com grânulos. No caso de amostras de fumantes, essa tática é particularmente útil, pois os macrófagos são muito maiores e mais autofluorescentes. Além disso, a partir da etapa de preparo, toda a amostra de LBA poderia ser cultivada em uma placa antes da triagem, conforme descrito na seção 3 do protocolo, para permitir a separação das populações por adesão. Desta forma, os macrófagos aderentes podem ser isolados de outras células não aderentes, como os linfócitos. A compensação é muito menos desafiadora se o linfócito e as populações de AM são separadas um pouco do que examinadas junto; no entanto, depender da adesão resultará em uma perda de macrófagos, que é uma consideração importante quando os números das células já estão limitando. Além disso, uma etapa de adesão pode resultar na ativação indesejada de monócitos aderentes, o que pode afetar os resultados a jusante gerados usando essas células. O valor de classificar eficientemente pilhas em populações mais puros deve ser pesado de encontro à limitação de ter menos tais pilhas para experiências subseqüentes.
Outros modelos, mais notavelmente modelos murinos, têm sido utilizados para estudar as características imunológicas do macrófago e a biologia. Embora esses modelos sejam extremamente úteis e permitam uma grande percepção de um tipo de célula que é difícil de manipular, eles têm limitações. Muitos dos marcadores de superfície da pilha variam entre ratos e seres humanos tais que o immunophenotype do AMs humano não é compreendido completamente. No entanto, este sistema de modelo requer o agrupamento de vários camundongos para ensaios devido aos baixos números de células disponíveis de cada animal. Além disso, a necessidade de agrupamento de espécimes impede considerações de predisposição genética e sexo. Recentemente, tem sido demonstrado que o sexo desempenha um papel na infectividade dos macrófagos pelo HIV-1 devido à expressão díspares do fator de restrição SAMHD-131. Os primatas não humanos (NHP) representam o modelo mais próximo para os seres humanos e facilitaram o estudo da infecção pelo vírus da imunodeficiência simiana (SIV) e seu efeito sobre o sistema imunológico, proporcionando uma visão sobre o papel dos macrófagos residentes no tecido em comparação com macrófagos derivados de monócitos. Em macaques do rhesus, foi mostrado igualmente que os isolados do macrófago do pulmão do BAL abrigam um vírus replicação-competente; um ensaio de conseqüência viral (voa) foi usado para analisar o comportamento do SIV em pilhas tecido-residentes32. Tal achado é de valor de pesquisa significativo, mas ainda deve ser validado em humanos antes que possa ser aplicado, e o alto custo do uso de NHPs impede o uso de grandes populações amostrais. Além disso, o AMs humano será útil para muitas outras aplicações, como ensaios de infecção viral/microbiana in vitro e em estudos de outros patógenos, como a co-infecção tuberculose/HIV.