Devido ao curto tempo de vida, ao status de diferenciação terminal e ao conteúdo lítico dos neutrófilos, estudar essas células sempre foi um desafio. Além de utilizar modelos ou células de camundongos de coortes de pacientes, as linhas celulares são ferramentas úteis para ajudar a estudar a biologia neutrófila16. No entanto, as linhas celulares semelhantes a neutrófilos não podem reiterar completamente todos os aspectos da biologia neutrófila, adicionando uma camada extra de dificuldade em estudar essas células. O modelo in vitro mais usado é a linha celular HL-60, que pode ser diferenciada em células semelhantes a neutrófilos por tratamento com dimetilsulfoxida ou ácido retinóico17,18. Embora essas células sejam úteis no estudo da migração e da ruptura respiratória, elas não são adequadas para estudar a atividade microbiocida de neutrófilos. Existem outras linhas celulares (PLB-98, NB4), e também estão associadas ao seu conjunto de limitações19.
É fundamental validar com observações primárias de neutrófilos humanos feitas com modelos de doenças de camundongos e linhas celulares. Os neutrófilos não podem ser criopreservados de forma eficiente e, portanto, muitas vezes são recentemente isolados de sangue inteiro ou casacos buffy obtidos de doadores e imediatamente processados. Uma vez isoladas, as células passam a sofrer uma forma complexa de morte espontânea, regulada por oxidação, caspases citoplasmáticas e proteases encontradas nos grânulos de neutrófilos20,21. Métodos ou técnicas de isolamento inadequados podem levar à ativação de neutrófilos, apenas acelerando a morte celular. É imprescindível ter um método confiável e consistente para obter neutrófilos puros e de alta qualidade de doadores.
Foram publicados muitos métodos sobre o isolamento de neutrófiloshumanos 10,22. Eles se enquadram principalmente em duas categorias, com algumas estratégias compartilhadas. A primeira categoria é baseada em anticorpos, seja através de seleção positiva ou negativa. A seleção positiva rotularia diretamente os neutrófilos, fornecendo uma população celular altamente pura, embora também leve à ativação celular rápida, morte celular, bem como marcação indesejada de neutrófilos23. Seleção negativa, embora deixando as células sem rótulo e dando uma população muito pura, acelerou a morte de neutrófilo, embora o mecanismo preciso seja desconhecido(Figura 5). Se a expressão genética ou proteica também é alterada após a seleção positiva ou negativa precisa ser mais investigada. Além disso, devido à quantidade de anticorpos necessários para esgotar os outros tipos de células, esses métodos não podem produzir grandes quantidades de neutrófilos. No entanto, ensaios baseados em anticorpos ainda podem ser usados para cultura de curto prazo e experimentos em menor escala e são métodos de escolha para experimentos que requerem pureza celular muito alta, como estudos de expressão genética e proteica.
O segundo tipo de método de isolamento é baseado em gradiente e densidade. Geralmente envolve percoll, Ficoll-Paque, ou outros componentes de polissacarídeo/polivinylpyrrolidone e utiliza a força de centrifugação para separar diferentes tipos de células sanguíneas com base na densidade celular. Esses métodos são frequentemente complementados com a sedimentação de glóbulos vermelhos pelo dextran. Esses métodos podem lidar com escalas maiores de material inicial e podem alcançar alta pureza também. Uma ressalva do isolamento baseado em densidade é a separação ineficiente de outros granulócitos muito menos abundantes (principalmente eosinófilos) de neutrófilos, e é, portanto, a maior limitação do protocolo apresentado, pois mesmo a presença de contaminação de pequenas células pode afetar a resposta de neutrófilos24.
Apresentado aqui é um método resumido baseado no isolamento gradiente, refinando métodos anteriores10,22. Utilizamos a subestitução atual de especificidades de neutrófilos para isolar de forma confiável nêutrons humanos puros com plaquetas residuais limitadas e RBCs, impedindo a ativação de neutrófilos e morte acelerada. O passo mais crucial é a camada do gradiente, que é muito mais eficazmente obtida adicionando o meio gradiente de densidade sob o sangue para obter uma interface afiada. Um exame rápido do anel PBMC e do gradiente após a centrifugação pode revelar possível contaminação, ativação e baixo rendimento. Ao trabalhar com uma membrana de leucemia ou casaco buffy, diluir o sangue é importante, pois a densidade celular excessiva levaria à agregação celular, levando a impurezas e ativação celular.
Este protocolo deve ser concluído dentro de 2h para garantir o frescor celular, e etapas envolvendo o gradiente de densidade médio, dextran e lise devem ser feitas imediatamente, pois a exposição a essas soluções pode alterar os neutrófilos. Com este protocolo, o rendimento esperado de neutrófilos é de pelo menos ~10 milhões/10 mL de sangue inteiro e pelo menos ~60 milhões/10 mL de casaco buffy. A avaliação da qualidade do isolamento deve ser feita da seguinte forma: os neutrófilos ativados devem ser inferiores a 10%, a contaminação por linfócitos inferior a 5%, o eosinófilo mínimo (mesmo dispersão lateral, mas menor população de dispersão para a frente), e a viabilidade celular deve ser superior a 90%. A menor pureza pode resultar de camadas inadequadas ou armazenamento do gradiente de densidade médio ou devido à qualidade e frescor do produto sanguíneo inicial.