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Ensaio de permeabilidade
A permeabilidade da fluoresceína sódica foi calculada medindo-se a intensidade da fluorescência do meio coletado da câmara inferior aos 15, 30, 45 e 60 min. Um total de 150 μL de meio é amostrado em cada ponto de tempo e o volume ausente de 150 μL é substituído por meio hECSR. a intensidade da fluorescência é lida usando um leitor de placa fluorescente (excitação de 485 nm/emissão de 530 nm) e os sinais, volumes de depuração e permeabilidades corretos são calculados usando uma fórmula previamente descrita18 (Tabela 2). Recomenda-se confirmar se a intensidade de fluorescência da fluoresceína sódica aumenta ao longo do tempo. Vários filtros - pelo menos triplicados - devem ser usados para um ensaio para garantir a reprodutibilidade. Para células saudáveis derivadas do controle EECM-BMEC-like, a permeabilidade à fluoresceína sódica (376 Da) deve ser inferior a 0,3 x 10-3 cm/min. Para confirmar a formação de uma monocamada celular confluente EECM-BMEC-like, a coloração de imunofluorescência para proteínas juncionais das células EECM-BMEC-like de cada filtro usado nos ensaios de permeabilidade deve ser realizada após este ensaio.
Coloração por imunofluorescência
A coloração por imunofluorescência de moléculas juncionais celulares EECM-BMEC-like, incluindo claudina-5, ocludina e VE-caderina1, foi usada para avaliar a morfologia celular e a presença de junções contínuas e maduras (Figura 4). As monocamadas de células EECM-BMEC-like nas membranas das pastilhas filtrantes foram fixadas com metanol frio (-20 °C) por 20 s, bloqueadas com tampão de bloqueio (Tabela 1) e, em seguida, incubadas com anticorpos primários e secundários. As células EECM-BMEC-like exibiram formas fusiformes e junções em zigue-zague, ambas características morfológicas características das BMECs27. A estimulação das células EECM-BMEC-like semeadas em lâminas de câmara com citocinas pró-inflamatórias, como fator de necrose tumoral-α (TNF-α) e interferon-γ (INF-γ) (0,1 ng/mL TNF-α + 2 UI/mL IFN-γ) diluídas em meio condicionado derivado de SMLC, aumentou a expressão de moléculas de adesão, como ICAM-1 e VCAM-128 (Figura 5). Imagens representativas de marcadores de células musculares lisas, incluindo actina de músculo α liso (AMS), calponina e proteína de músculo liso 22-Alfa (SM22a)29, são mostradas na Figura 6. Os SMLCs semeados na lâmina da câmara foram fixados com paraformaldeído a 4% por 10 min, bloqueados com tampão de bloqueio e, em seguida, incubados com anticorpos primários e secundários.
Análise por citometria de fluxo da expressão de moléculas de adesão à superfície celular por células EECM-BMEC-like
Resultados representativos para a expressão na superfície celular de moléculas de adesão endotelial em células EECM-BMEC semelhantes a EECM-BMEC são mostrados na Figura 7. A estimulação com citocinas pró-inflamatórias, como TNF-α e INF-γ, aumentou a expressão na superfície celular de várias moléculas de adesão, incluindo ICAM-1, VCAM-1 e P-selectina. O cultivo de células EECM-BMEC-like com meio condicionado por SMLC aumentou a expressão endotelial da superfície celular VCAM-1. O efeito da indução da expressão da superfície celular VCAM-1 pode variar entre lotes de meio condicionado por SMLC. Recomenda-se que vários lotes de meio condicionado colhidos de SMLCs, derivados da mesma fonte hiPSC, sejam armazenados ao diferenciar SMLCs, a fim de verificar qual lote induz a expressão apropriada de VCAM-1.
Ensaio de adesão de células imunes em condições estáticas
O número de células imunes aderidas correlacionou-se com o nível de expressão de moléculas de adesão funcionais na superfície de células EECM-BMEC-like. A estimulação com citocinas inflamatórias aumentou a expressão das moléculas de adesão endotelial e promoveu o aumento do número de células imunes aderidas às monocamadas celulares EECM-BMEC-like (Figura 8). O experimento atual demonstrou a funcionalidade de moléculas de adesão em células EECM-BMEC-like, tornando este modelo adequado para estudar interações imune-CE.

Figura 2: Purificação das CE CD31+ . Gráficos de pontos de dados representativos de citometria de fluxo de dispersão de CE e coloração CD31 marcada com FITC de populações celulares antes (etapa 1.4.7) e após (etapa 1.4.14) MACS. MACS melhora a pureza de EPCs CD31+ na população. Abreviações: SSC = dispersão lateral; FSC = dispersão para frente; FITC = isotiocianato de fluoresceína; MACS = classificação de células ativadas por magnética. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Permeabilidade da monocamada EECM-BMEC (10-3 cm/min) calculada a partir da intensidade bruta de fluorescência da fluoresceína sódica. A inclinação linear do volume de folga é calculada usando regressão linear para cada filtro (Figura 3A). A permeabilidade da fluoresceína sódica é calculada usando duas fórmulas (Figura 3B). (A) A inclinação linear do volume de folga versus o tempo foi calculada usando regressão linear para o filtro 1 (mc1) e o filtro em branco (mf). O m c1 e m f são coeficientes de Xc1 e Xf, respectivamente. (B) Fórmula para o cálculo da permeabilidade à fluoresceína (Pe) utilizando mc e mf (Fórmula 1). As unidades de Pe foram convertidas usando a área de superfície de um filtro (Fórmula 2). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Células EECM-BMEC-like exibem junções celulares maduras. Coloração por imunofluorescência para claudina-5, ocludina ou VE-caderina (vermelho) em células EECM-BMEC-like cultivadas em membranas de filtros de inserção. Os núcleos foram corados com 4′,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) (azul). A coloração foi realizada exatamente nas mesmas pastilhas de filtro utilizadas para os ensaios de permeabilidade. Barra de escala = 50 μm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Expressão de moléculas de adesão endotelial por células EECM-BMEC-like. A coloração por imunofluorescência foi realizada em células EECM-BMEC-like cultivadas em membranas de inserções de filtro na presença de CM derivadas de SMLC. A imunomarcação para ICAM-1 ou VCAM-1 (vermelho) é mostrada para células não estimuladas e 1 ng/mL de TNF-α + 20 UI/mL de IFN- γ estimuladas por EECM-BMEC-like. Os núcleos foram corados com DAPI (azul). Barra de escala = 50 μm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6: Caracterização dos SMLCs. A imunocitoquímica da actina de músculo liso α (AMS), calponina ou proteína 22-alfa de músculo liso (SM22a) (vermelho) para SMLCs cultivadas em lâminas de câmara é mostrada. Os núcleos foram corados com DAPI (azul). Barra de escala = 50 μm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 7: Expressão de moléculas de adesão na superfície celular endotelial em células EECM-BMEC-like. Resultados da análise por citometria de fluxo da expressão de moléculas de adesão de superfície de CE em células EECM-BMEC-like são mostrados. Células EECM-BMEC-like foram cultivadas usando meio condicionado derivado de SMLC. As linhas azul, vermelha e cinza das sobreposições do histograma mostram a condição não estimulada (NS), 1 ng/mL de TNF-α + 20 UI/mL de IFN-γ-estimulado e controle isotípico, respectivamente. A expressão na superfície celular de moléculas de adesão endotelial, incluindo molécula de adesão intercelular 1 (ICAM-1), ICAM-2, molécula de adesão celular vascular 1 (VCAM-1), P-selectina, E-selectina, CD99 e molécula de adesão de células endoteliais plaquetárias-1 (PECAM-1) foi avaliada. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 8: Adesão de células imunes em células EECM-BMEC-like. (A) Imagens de células imunes aderentes marcadas fluorescentemente em monocamadas celulares não estimuladas (NS) e 0,1 ng/mL de TNF-α + 2 UI/mL estimuladas por IFN-γ (TNF-α + IFN-γ) EECM-BMEC-like. As imagens correspondem aos centros dos poços. Barra de escala = 50 μm. (B) O número de células imunes marcadas fluorescentemente em monocamadas de NS e células de α TNF-γ + células EECM-BMEC-like estimuladas por IFN-. As células/campos de visão imunes aderentes (FOVs) foram contados automaticamente usando o software FIJI. Os pontos representam o número de células T anexadas. As barras mostram o valor médio e as barras de erro mostram o desvio padrão (DP) de oito tentativas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Tabela 1: Detalhes dos reagentes específicos para os ensaios. O nome e a quantidade exata de ingredientes para cada reagente específico são descritos. Clique aqui para baixar esta tabela.
Tabela 2: Exemplo de dados brutos do leitor de placas de fluorescência para cálculo de Pe. Números em negrito são a intensidade bruta de fluorescência da fluoresceína de sódio medida por um leitor de placas. Para analisar com precisão os dados, é necessário remover o sinal de fundo dos valores brutos e contabilizar qualquer perda de sinal resultante da amostragem da câmara inferior e, posteriormente, corrigir o sinal. Por exemplo, após subtrair o fundo, a amostra de 15 min exibe um sinal de 100 unidades de fluorescência relativa (RFU), e a amostra de 30 min exibe um sinal de 150 RFU. O sinal corrigido em 30 min é (150 RFU + os valores faltantes em 15 min [100 RFU x 150 μL/1.500 μL]), que é 150 RFU + 10 RFU = 160 RFU. O volume de folga = (1.500 x [S B,t])/(S T,60 min), onde 1.500 é o volume da câmara inferior (1.500 μL), S B,t é o sinal corrigido no tempo t e ST,60 min é o sinal da câmara superior a 60 min. Clique aqui para baixar esta Tabela.