Modelo de cocultura sem contato para o estudo da ativação de células imunes inatas durante a infecção por vírus respiratório

Zhe Zhang Ryan Lew; Jing Liu; Hsiao Hui Ong; Vivian Jiayi Tan; Annika Luukkainen; Yew Kwang Ong; Mark Thong; Kia Joo Puan; Vincent Tak Kwong Chow; Kai Sen Tan; De Yun Wang

doi:10.3791/62115

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Artigo de método

Modelo de cocultura sem contato para o estudo da ativação de células imunes inatas durante a infecção por vírus respiratório

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DOI:

10.3791/62115

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28 de fevereiro de 2021

Zhe Zhang Ryan Lew^*¹ , Jing Liu^*¹ , Hsiao Hui Ong¹ , Vivian Jiayi Tan² , Annika Luukkainen³ , Yew Kwang Ong¹^,⁴ , Mark Thong¹^,⁴ , Kia Joo Puan⁵ , Vincent Tak Kwong Chow²^,⁶ , Kai Sen Tan¹^,²^,⁶ , De Yun Wang¹^,⁶

¹Department of Otolaryngology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, ²Department of Microbiology and Immunology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, ³Haartman Institute, Medicum, University of Helsinki, ⁴Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, National University Hospital, National University Health System, ⁵Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore Immunology Network (SIgN), ⁶NUHS Infectious Diseases Translational Research Program, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore

^* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Este protocolo detalha uma investigação das interações iniciais entre células epiteliais nasais infectadas viralmente e ativação celular inata. Subconjuntos individuais de células imunes podem ser distinguidos com base em sua ativação em resposta a infecções virais. Eles podem então ser investigados para determinar seus efeitos sobre as respostas antivirais precoces.

Resumo

As interações precoces entre a camada epitelial nasal e as células imunes inatas durante infecções virais permanecem uma área pouco explorada. A significância da sinalização de imunidade inata em infecções virais aumentou substancialmente à medida que pacientes com infecções respiratórias que apresentam alta ativação de células T inatas mostram um melhor desfecho da doença. Assim, dissecar essas interações imunológicas inatas precoces permite a elucidação dos processos que os regem e pode facilitar o desenvolvimento de potenciais alvos terapêuticos e estratégias para amortecer ou mesmo prevenir a progressão precoce de infecções virais. Este protocolo detalha um modelo versátil que pode ser usado para estudar o crosstalk precoce, interações e ativação de células imunes inatas a partir de fatores secretados por células epiteliais viralmente infectadas pelas vias aéreas. Utilizando um vírus de influenza H3N2 (A/Aichi/2/1968) como modelo representativo do vírus, a ativação celular inata de células mononucleares periféricas co-cultivadas (PBMCs) foi analisada usando citometria de fluxo para investigar os subconjuntos das células que são ativadas pelos fatores solúveis liberados do epitélio em resposta à infecção viral. Os resultados demonstram a estratégia de diferenciação dos subconjuntos das células e revelam as diferenças claras entre as populações ativadas de PBMCs e seu crosstalk com o controle e epitélio infectado. Os subconjuntos ativados podem então ser analisados para determinar suas funções, bem como alterações moleculares específicas das células. Os achados de tal investigação de crosstalk podem descobrir fatores importantes para a ativação de populações celulares inatas vitais, que são benéficas no controle e na supressão da progressão da infecção viral. Além disso, esses fatores podem ser universalmente aplicados a diferentes doenças virais, especialmente em vírus recém-emergentes, para amortecer o impacto desses vírus quando circulam pela primeira vez em populações humanas ingênuas.

Introdução

Os vírus respiratórios estão talvez entre os patógenos mais difundidos que causam cuidados de saúde graves e carga econômica. Desde os surtos globais periódicos de cepas epidêmicas emergentes (por exemplo, H1N1, H5N1, H3N2, MERS, COVID-19) até as cepas sazonais da gripe todos os anos, os vírus são uma ameaça constante à saúde pública. Embora as vacinas formem a maior parte da resposta a esses desafios globais de saúde pública, é preocupante notar que essas contramedidas são^{meramente responsivas} ^1,2. Além disso, um atraso entre o surgimento de uma nova cepa infecciosa e o desenvolvimento bem-sucedido de sua vac....