A reação do corpo estranho (FBR) é uma resposta crônica do hospedeiro que pode impactar negativamente o desempenho de um material ou dispositivo implantado (por exemplo, dispositivos de entrega de medicamentos, biossensores), através da liberação persistente de mediadores inflamatórios e impedindo a integração entre o material implantado e o tecido circundante1. Esta resposta imune inata é iniciada pelo procedimento de implantação e é caracterizada pela presença a longo prazo de células imunes inatas e formação de cápsulas fibrosas em torno do implante1. No contexto das respostas materiais do hospedeiro, as interações macrofago-material têm um impacto significativo na progressão da resposta e desenvolvimento do hospedeiro de um FBR1. Macrófagos são uma população de células imunes inatas diversas, recrutadas para o local do implante, seja a partir de populações de macrófagos residentes em tecidos ou do sangue como macrófagos derivados de monócito. Eles começam a se acumular no local do implante logo após a implantação, e dentro de dias se tornam a população celular predominante no microambiente de implante. Macrófagos adeptos de materiais, juntamente com células gigantes de corpo estranho (FBGC) formadas através da fusão de macrófagos, podem persistir na superfície material para a vida útil do implante2,3. Consequentemente, os macrófagos são considerados atores-chave na resposta do corpo estranho devido a seus papéis orquestrando os passos característicos do FBR: resposta inflamatória aguda, remodelação do tecido e formação do tecido fibrótico1.
Receptores semelhantes a pedágios (TLRs) são uma família de receptores de reconhecimento de padrões que são expressos por muitas células imunes, incluindo macrófagos, e têm sido mostrados para desempenhar um papel significativo na inflamação e cicatrização de feridas. Além de ligantes derivados de patógenos, As TLRs são capazes de ligar moléculas endógenas, conhecidas como padrões moleculares associados a danos (DAMPs), que são liberados durante a necrose celular e ativam vias de sinalização inflamatória, resultando na produção de citocinas proinflamatórias4. Nós e outros propusemos que os danos causados durante os procedimentos de implantação de biomateriais de tecidos moles liberam DAMPs, que então adsorb para superfícies biomateriais, além de proteínas do sangue e modulam interações celulares subsequentes5,6. Quando os macrófagos interagem com a camada de proteína adsorbed em um implante, seus TLRs de superfície podem reconhecer DAMPs adsorbed e ativar cascatas de sinalização do proInflammatory, conduzindo à ativação e à produção do fator da transcrição nF-κB e do AP-1 de citocinas. Nós mostramos previamente que os macrófagos do murine aumentaram significativamente a atividade nf-κB/AP-1 e o fator α da necrose do tumor (TNF-α, secreção de citocina proinflamatória) em resposta às camadas de proteína adsorbed contendo DAMP em uma variedade de superfícies poliméricas em comparação com superfícies apenas com soro ou plasma adsorbed (ou seja, nenhum DAMPs presente), e que esta resposta é amplamente mediada pelo TLR2, enquanto o TLR4 desempenha um papel menor5.
A linha celular de macrófagos nf-κB/AP-1 repórter(Tabela de Materiais)utilizada neste protocolo é um método conveniente para medir a atividade relativa nf-κb e AP-1 em macrófagos5,7,8. Em combinação com inibidores da via TLR, esta linha celular é uma ferramenta útil para investigar a ativação do TLR e seu papel na inflamação em resposta a uma variedade de estímulos5,7,8. As células repórter são uma linha de células modificada semelhante a macrófago de camundongos que pode produzir facadamente a fosfatase alcalina embrionária secretada (SEAP) sobre a ativação do fator de transcrição NF-κB e AP-19. O ensaio colorimmmático de fósforo alcalino enzimático(Tabela de Materiais)pode então ser usado para quantificar quantidades relativas de expressão SEAP como uma medida indireta da atividade NF-κB/AP-1. Como NF-κB e AP-1 estão a jusante de muitas vias de sinalização celular, neutralizar anticorpos e inibidores visando TLRs específicos (por exemplo, TLR2) ou moléculas de adaptador TLR (por exemplo, MyD88) podem ser usadas para verificar o papel de uma via específica. A metodologia descrita neste artigo fornece uma abordagem simples e rápida para avaliar a contribuição da sinalização tlr em respostas de macrófagos de urina para uma variedade de superfícies poliméricas com camadas de proteína adsorbed contendo proteínas do sangue e DAMPs como um modelo in vitro de biomateriais implantados.