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Aqui, dois protocolos simples, mas eficazes, são apresentados para isolar células imunes do cérebro e da medula óssea do crânio. Esses protocolos podem produzir de forma confiável uma grande quantidade de células imunes viáveis que podem ser adequadas para diversas aplicações a jusante, em particular para citometria de fluxo.
Para estudar a neuroinflamação em vários distúrbios cerebrais, muitos protocolos para preparações de células imunes do cérebro foram estabelecidos e usados em diferentes laboratórios 15,16,17. As abordagens comuns envolvem dissociação celular baseada em enzimas seguida de separação de gradiente. Normalmente, nesses protocolos, o tecido cerebral é picado e depois incubado em uma solução de digestão enzimática contendo colagenase e DNase por 30-60 min a 37 ° C com agitação suave. Após a digestão, as células sofrem dissociação adicional usando um método mecânico, como pipetagem ou homogeneização Dounce. Depois de passar por um filtro de células (por exemplo, filtro de 70 μm), as células são submetidas à centrifugação de gradiente (geralmente solução de gradiente de densidade de 30%/70%) para remover mielina, glóbulos vermelhos e detritos e enriquecer leucócitos. No entanto, essa abordagem requer uma incubação enzimática prolongada a 37 ° C que pode alterar substancialmente o transcriptoma e o proteoma das células imunes cerebrais. De fato, uma investigação sistemática sugeriu que a abordagem enzimática introduz alterações profundas no transcriptoma e no proteótipo de células cerebrais específicas18. Isso pode levar a artefatos em análises transcriptômicas subsequentes, como scRNA-seq. Em contraste, o protocolo relatado aqui usa uma abordagem de dissociação mecânica em temperaturas frias durante todo o procedimento, suprimindo assim o metabolismo celular. Isso garante uma melhor preservação do estado transcricional e proteômico, minimizando possíveis artefatos. Durante o desenvolvimento do protocolo, notamos que o uso de um grande homogeneizador Dounce para homogeneizar o tecido cerebral é fundamental para alcançar contagens de células mais altas com menor morte celular. É provável que durante a homogeneização de Dounce, a presença maciça de matrizes extracelulares, detritos celulares e componentes citoplasmáticos seja tóxica para as células. O uso de uma quantidade excessiva de tampão ajuda a diluir essas substâncias tóxicas e, assim, mitiga seus efeitos nocivos, levando a uma melhor viabilidade celular. Os dados de citometria de fluxo confirmaram uma taxa de viabilidade aproximada de 85% das células imunes preparadas com este protocolo. Além disso, é notável que a centrifugação com apenas uma solução de gradiente de densidade de 30% enriquece efetivamente as células imunológicas do cérebro e remove a mielina. Isso também pode reduzir o custo da preparação da célula.
Os estudos sobre células imunes na medula óssea do crânio ainda são limitados. Um método comumente usado para isolar células da calvária do crânio do camundongo envolve cortar o crânio em pequenos pedaços e, em seguida, esmagar mecanicamente os pedaços com um pilão6. No protocolo atual, a centrifugação breve é usada. Esse método é adaptado de um protocolo publicado para preparação de medula óssea de fêmures e tíbias19. Para esses ossos longos, basta cortar uma extremidade do osso para coletar a medula óssea por centrifugação. Para o crânio, esta etapa é modificada cortando-o em vários pedaços pequenos para abrir a cavidade da medula. Recomenda-se o uso de um padrão consistente para cortar o crânio, a fim de obter contagens de células reprodutíveis. Além disso, para maximizar a recuperação das células da medula óssea, os pedaços do crânio podem passar por 2-3 rodadas de centrifugação com mistura entre cada centrifugação.
Ambos os protocolos têm limitações. Primeiro, o uso de centrifugação de solução de gradiente de densidade de 30% pode não remover efetivamente os glóbulos vermelhos restantes no cérebro, o que pode ocorrer devido à perfusão incompleta. Além disso, se a estrutura da mielina for modulada sob certas condições, uma solução de gradiente de densidade de 30% pode não ser uma concentração ideal para sua remoção. Neste caso, outra concentração de trabalho da solução de gradiente de densidade precisa ser estabelecida. Em segundo lugar, embora a análise por citometria de fluxo indique boa viabilidade celular das células imunes cerebrais usando o protocolo descrito, ela ainda precisa ser avaliada para outras aplicações, como a análise transcriptômica na qual a actinomicina D pode ser usada. Terceiro, a calvária é usada para preparar a medula óssea do crânio. No entanto, deve-se notar que as células imunológicas existem em muitas outras partes do crânio. Por fim, as meninges, especialmente a dura-máter, abrigam diversas células imunológicas e desempenham papéis na homeostase e disfunção cerebral20. Para análise imunológica das meninges, um protocolo publicado em outro lugar pode ser adotado 17,21,22,23.
Em resumo, dois protocolos robustos para isolar células imunes do cérebro e do crânio de camundongos são descritos. Espera-se que esses protocolos sejam úteis para obter uma grande quantidade de células de alta qualidade, adequadas para várias aplicações a jusante.