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Immunology and Infection

Isolement des cellules monnucléaires tonsillar pour étudier les réponses immunitaires innées Ex Vivo dans un tissu lymphoïde muqueuse humain

Published: June 14, 2020 doi: 10.3791/60914
* These authors contributed equally

Summary

Dans le protocole actuel, nous expliquons comment traiter et culturer facilement les cellules monnucléaires amygdaler des humains sains subissant l’amygdalectomie chirurgicale partielle pour étudier les réponses immunitaires innées lors de l’activation, imitant l’infection virale dans les tissus muqueuses.

Abstract

L’étude des cellules isolées des tissus lymphoïdes associés à la muqueuse (MALT) permet de comprendre la réponse des cellules immunitaires dans les pathologies impliquant l’immunité muqueuse, car elles peuvent modéliser les interactions hôte-pathogène dans le tissu. Alors que les cellules isolées dérivées des tissus étaient le premier modèle de culture cellulaire, leur utilisation a été négligée parce que les tissus peuvent être difficiles à obtenir. Dans le présent protocole, nous expliquons comment traiter et culturer facilement les cellules monnucléaires amygdales (TMCs) à partir d’amygdales humaines saines pour étudier les réponses immunitaires innées lors de l’activation, imitant l’infection virale dans les tissus muqueuses. L’isolement des TMCs des amygdales est rapide, parce que les amygdales ont à peine de l’épithélium et de produire jusqu’à des milliards de tous les principaux types de cellules immunitaires. Cette méthode permet la détection de la production de cytokines à l’aide de plusieurs techniques, y compris les immunotests, qPCR, microscopie, cytométrie de flux, etc., semblables à l’utilisation de cellules mononucléaires périphériques (PBMC) à partir du sang. De plus, les CTM présentent une plus grande sensibilité aux tests de dépistage des drogues que les PBMC, qui doivent être prises en considération pour les futurs tests de toxicité. Ainsi, les cultures ex vivo TMCs sont un modèle muqueuse facile et accessible.

Introduction

Les études sur les organes humains sont limitées en raison de l’accessibilité ainsi que des raisons éthiques évidentes. Cependant, ils sont essentiels pour bien comprendre la complexité de la biologie humaine. Les cultures de cellules isolées (cultures primaires ou lignées cellulaires) sont un système standard dans les études de biologie cellulaire en raison de leur disponibilité. Bien que les cultures cellulaires isolées aient permis des découvertes exceptionnelles, l’utilisation de lignées cellulaires a fait l’objet d’un examen plus approfondi parce qu’elles n’imitent pas entièrement la biologie in vivo des organes. Cependant, la culture des cellules tridimensionnelles ou des explants de tissu est très complexe4,5,6. En effet, un morceau de tissu ou d’organe est fortement hétérogène parce que sa composition cellulaire diffère selon la localisation dans le tissu. Ainsi, l’utilisation de blocs de tissus nécessite l’analyse de nombreuses répliques techniques et biologiques, conduisant à la nécessité d’un grand nombre de donneurs ou de patients.

Les tissus lymphoïdes associés à la muqueuse (MALT) sont structurellement semblables aux ganglions lymphatiques, mais ont des fonctions uniques, parce que leur rôle principal est de réguler l’immunité muqueuse7. Contrairement aux ganglions lymphatiques, qui sont généralement situés à une certaine distance des tissus, MALT sont généralement situés immédiatement en dessous de l’épithélium du tissu muqueuse. Histologiquement, ils sont principalement composés de fortes concentrations de cellules B et T, mais aussi de cellules présentant des antigènes telles que les macrophages et les cellules dendritiques. MALT constituent environ 50% du tissu lymphoïde dans le corps humain. Les MALT sont subdivisés en neuf groupes selon leur emplacement : GALT (intestin-), BALT (bronches-), NALT (nasal-), CALT (conjonctival), LALT (larynx-), SALT (peau-), VALT (vulvo-), O-MALT (organisé) et D-MALT (diffusé). L’O-MALT est principalement composé des amygdales de l’anneau amygdale de Waldeyer et est le malt le plus accessible8,9. En effet, les amygdales situées dans l’oropharynx constituent la principale barrière protégeant les voies digestives et respiratoires contre les micro-organismes (potentiels) invasifs10. En outre, les amygdales sont couvertes par un épithélium squameux non kératinisant stratifié fin, soutenu par une capsule de tissu conjonctif contenant des vaisseaux sanguins, les nerfs et les lymphatiques, offrant un accès facile aux cellules immunitaires11,12. En outre, l’amygdalectomie, l’acte chirurgical d’enlever les amygdales, est une procédure courante effectuée sur les enfants ayant une respiration trouble du sommeil, ce qui rend les amygdales un tissu facilement disponible13 dans les milieux physiologiques.

Les amygdales permettent l’étude de la réponse des cellules immunitaires dans les pathologies impliquant l’immunité muqueuse. En effet, dans l’infection par le VIH, parce que les amygdales sont composées d’une forte concentration de cellules immunitaires, ils sont la cible principale de la réplication virale, mais produisent également une grande quantité de cytokines qui ne sont pas détectés dans la circulation14,15. À des états stables, de rares populations de cellules innées sont présentes dans divers tissus muqueuses, y compris les amygdales, mais sont essentiellement absentes du sang.

Ainsi, les cellules mononucléaires des amygdales (TMC) sont un modèle plus pertinent et complexe que les PBMC et peuvent répondre à des questions plus profondes. D’autre part, l’utilisation d’explants de tissu peut être complexe et pas toujours pertinente pour les études immunitaires innées. Ainsi, nous avons établi un modèle pour étudier l’activation immunitaire muqueuse à l’aide de TMCs16. Ici, nous décrivons une méthode pour l’isolement efficace des TMCs des amygdales humaines fraîches. Cette méthode permet la récupération d’un grand nombre de cellules immunitaires tout en gardant leur intégrité pour les études ex vivo.

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Protocol

Les spécimens ne sont pas recueillis spécifiquement à des fins de recherche et l’étude n’est pas considérée comme envahissante. Toutefois, la collecte des amygdales humaines nécessite l’approbation éthique des autorités locales compétentes. Dans notre cas, il a été approuvé par le Comité de protection des personnes (IDRCB/EUDRACT: 2018A0135847). De plus, le consentement de chaque patient ou représentant légal est demandé pour obtenir les données personnelles des donneurs (p. ex., sexe, âge, antécédents d’infections ORL) qui peuvent aider à interpréter les résultats expérimentaux.

1. Manipulation du tissu amygdaler humain

  1. Placez les amygdales de chaque donneur dans un flacon stérile de 50 mL contenant 25 mL PBS 1x et transportez-les au laboratoire selon les recommandations de l’autorité (utiliser trois niveaux de protection : flacons, boîte de sécurité et sac).
    REMARQUE : L’ensemble de la procédure doit être effectué dans un laboratoire de niveau de sécurité biologique 2. Tous les spécimens humains doivent être manipulés avec soin car ils n’ont pas été préalablement qualifiés et peuvent contenir des agents infectieux.
  2. Nettoyez tous les outils entre chaque utilisation.
    1. Après utilisation, démonter la passoire cellulaire et conserver avec tous les autres instruments (p. ex., pilon, forceps) dans un bain contenant une solution détergente (détergent à volume 1/10 en H2O) pendant la nuit.
    2. Badigeonner chaque ustensile pour enlever le tissu et laver à l’eau claire.
    3. Bien sécher toutes les pièces, puis préparer la passoire cellulaire (85 mL, 37 mm de diamètre) en plaçant une grille d’acier à mailles de 60 sur une grille en acier à mailles de 10 mailles et fermez étroitement l’anneau.
    4. Placez tous les outils dans des sacs stériles et autoclave.

2. Dissection du tissu amygdale et de l’isolement des cellules mononucléaires tonsillar (TMCs)

  1. Placez la passoire cellulaire sur un plat de culture cellulaire de 150 x25 mm 2 (SPL150) et tous les instruments dans un autre SPL150 pour les garder stériles.
  2. Transférer les amygdales de la fiole dans la passoire cellulaire à l’aide de forceps stériles. Verser également dans tous les PBS, qui contient quelques cellules qui ont émergé les amygdales. Si nécessaire, ajoutez plus de PBS pour immerger la grille.
    REMARQUE : Le tissu doit être immergé en tout temps pour éviter la dessiccation.
  3. Enlever les tissus cautérisés, sanglants et fibromes à l’aide de forceps et d’un scalpel.
    REMARQUE : Les amygdales retirées des enfants n’ont pas besoin de cette étape.
  4. Couper les tissus en petits morceaux de moins de 0,5 cm de diamètre à l’aide du scalpel et des pinces courbes. Couper tout le tissu afin que les petits morceaux puissent être immergés en tout temps.
  5. Placez quelques morceaux de tissu dans la passoire cellulaire et grattez-les sur la grille à l’aide d’un pilon en verre jusqu’à ce qu’il ne reste qu’une couche très mince de stroma blanc. Retirez et jetez le stroma pour éviter d’obstruer la grille.
  6. Une fois que tous les tissus ont été pressés à travers la grille, utilisez une pipette de 10 mL pour transférer toute la suspension cellulaire sur la grille et la gratter une dernière fois.
  7. Transférer la suspension cellulaire avec une pipette de 10 mL dans un flacon stérile. Laver la grille et la passoire cellulaire avec PBS 1x. Laissez reposer la suspension cellulaire pendant 5 min à RT sur le banc. Cette étape permet la précipitation et l’agglomération des restes de stroma, des cellules mortes, et de tout ADN libéré, et facilitera l’étape suivante.
  8. Placez un tamis stérile de 70 μm sur un nouveau flacon de 50 mL (retirer soigneusement de l’enveloppe) et transférer délicatement la suspension cellulaire sur elle avec une pipette de 10 mL. Ne mélangez pas la suspension, car une pastille est fréquemment présente. Si le tamis est obstrué, utilisez l’arrière d’une pointe stérile de pipette de 1 mL pour gratter les cellules au tamis. Changer le tamis aussi souvent que nécessaire.
  9. Centrifugez les cellules à 250 x g pendant 10 min à 4 °C.
  10. Jetez le supernatant et resuspendez le granulé en mélangeant doucement le flacon, puis resuspendez les cellules dans 35 mL de PBS.
  11. Dans une nouvelle fiole, placez un nouveau tamis de 70 μm sur le dessus et transférez la suspension cellulaire sur elle avec une pipette de 10 mL. Si le tamis est obstrué, utilisez la technique détaillée à l’étape 2.7.

3. Isolement des TMC par gradient de densité cellulaire

REMARQUE : Les TMC peuvent être utilisés après l’étape 2.10. Cependant, pour obtenir une solution cellulaire plus claire et pour enlever d’autres débris cellulaires et les globules rouges, il est conseillé d’effectuer un isolement de gradient de densité cellulaire des cellules mononucléaires.

  1. Ajouter 15 mL du milieu de gradient de densité (d = 1,076 g/mL) dans un nouveau flacon de 50 mL. Verser la solution TMCs au-dessus du milieu de gradient de densité, en prenant soin de minimiser le mélange de la suspension avec le milieu de gradient de densité.
  2. Centrifuge la solution à 1000 x g pendant 30 min à RT avec accélération et rupture.
  3. Retirer avec une pipette de 10 mL et jeter la couche supérieure (contenant principalement PBS 1x) sans perturber l’interface entre les TMC et le milieu de gradient de densité.
    REMARQUE : Les TMC contiennent un faible nombre d’érythrocytes, donc la solution est claire. Ainsi, l’interface entre la solution des TMCs dans PBS et le milieu de gradient de densité peut être difficile à visualiser. En conséquence, les cellules peuvent être réessupnées en RPMI 1640 complétées par des HEPES de 20 mM (sans FBS) avant que le gradient de densité ne soit effectué.
  4. Retirez les TMCs à l’aide d’une pointe stérile de pipette de 1 mL et placez-les dans un nouveau flacon de 50 mL.
  5. Laver les cellules en ajoutant 50 ml de PBS contenant 2 % de sérum bovin fœtal (FBS) et 2 mM EDTA et centrifugez le tube à 250 x g pendant 10 min à 4 °C pour enlever les plaquettes restantes.
  6. Répétez l’étape 3.5, mais centrifugez le tube à 400 x g pendant 10 min à 4 °C.
  7. Préparer le milieu de culture (R10) en complétant RPMI 1640 par FBS inactivé à 10 %, 2 mM L-glutamine et la solution antibiotique (100 U/mL penicillium et 100 μg/mL streptomycine).
  8. Resuspendez les TMC dans 10 mL de R10 et comptez les cellules. En moyenne, cette technique donne 5 x 108-2 x 109 TMCs par paire d’amygdales. Les cellules peuvent maintenant être utilisées pour des investigations comme les PBMC à partir de sang entier (p. ex., purification de type cellulaire spécifique, culture cellulaire, cytométrie de flux, RT-qPCR, congélation, etc.).
  9. Si nécessaire, congeler les cellules pour une utilisation ultérieure en utilisant des techniques standard pour la congélation des cellules primaires.
    1. Comptez le nombre de cellules.
    2. Centrifugez les cellules et retirez le supernatant. Dissoudre le granulé dans suffisamment de 100% FBS pour une concentration finale de 1 x 108 cellules/mL, puis ajouter le même volume d’une solution HBS + 20% DMSO. Les cellules seront alors à 5 x 107 cellules/mL. Cette étape doit être effectuée à 4 °C et la solution FBS et DMSO doit être maintenue à 4 °C avant d’être utilisation.
    3. Distribuer 1 ml de la solution cellulaire dans des cryotubes et les mettre dans un récipient de congélation lente qui a été à 4 °C pendant la nuit pour contrôler le taux de congélation cellulaire. Placez-le à -80 °C.
    4. Pour décongeler les cellules, placez les cryocials dans un bain chaud à 37 °C pendant quelques secondes avec une agitation constante. Dès que les cellules commencent à dégeler, transférez-les à 49 mL de R10 et centrifuge pour enlever le DMSO. Comptez les cellules et utilisez-les comme PBMC.
      REMARQUE : Bien que le gel et le dégel des TMC enlèvent les débris, il endommagera également certains types de cellules rares. Si des amas ou des débris sont présents après le dégel, il est préférable de passer la suspension cellulaire à travers un tamis stérile de 70 μm avant de l’utiliser.

4. Phénotypage des TMCs par cytométrie de flux

  1. Récupérer 5 x 106 cellules de la solution précédente pour chaque panneau de mélange d’anticorps qui doit être testé et placer dans un tube de cytométrie de 5 mL. Récupérer 1 x 106 cellules pour le contrôle non taché.
  2. Laver les cellules en PBS et en centrifugeuse à 400 x g pendant 5 min à 4 °C. Resuspendez-les en 500 μL de PBS (1 x 106 cellules/mL) et incuber avec une tache de viabilité pendant 30 min à 4 °C dans l’obscurité.
  3. Ajouter 5 μL de sérum AB humain inactivé à la chaleur par 100 μL de suspension cellulaire et incuber pendant 15 min à 4 °C dans l’obscurité.
  4. Laver les cellules en PBS + 2% FBS + 2 mM EDTA (Tampon de lavage) et centrifugeuse à 400 x g pendant 5 min à 4 °C.
  5. Resuspendez les TMC dans 500 μL de tampon de lavage contenant les anticorps tels que détaillés dans le tableau 1. Incuber les cellules pendant 30 min à 4 °C dans l’obscurité.
  6. Laver les cellules dans la tampon de lavage et la centrifugeuse à 400 x g pendant 5 min à 4 °C. Resuspendez les TMC dans 500 μL de PBS contenant 0,5 % de paraformaldéhyde (PFA). Conserver dans l’obscurité à 4 °C jusqu’à l’acquisition par cytométrie de flux.
    REMARQUE : La PFA est dangereuse. Utilisez une solution commerciale prête à l’emploi pour préparer la solution PFA à 0,5 %.
Anticorps Clone Fluorochrome Société
Live-Dead BV405 ThermoFisher Scientifique
CD3 SP34-2 V500 BD Pharmingen
CD8 SK1 Amcyan BD Pharmingen
CD8 BW135/80 VioBlue Miltenyi Biotec
CD4 RPA-T4 PE-Cy7 BD Pharmingen
CD45 HI30 PerCP-cy5.5 Bd
CD19 HD237 Dpe Beckman Coulter
CD20 2H7 Alexa Fluor 700 BD Pharmingen
CD14 M5E2 PE-cy7 BD Pharmingen
CD14 M5E2 Apc BD Pharmingen
CD16 3G8 APC-H7 BD Pharmingen
CD56 MEM188 Pe BD Pharmingen
CD123 7G3 Pe BD Pharmingen
BDCA-1 L161 Bleu Pacifique BD Pharmingen
BDCA-3 AD5-14H12 Fitc Miltenyi Biotec
BDCA-4 AD5-17F6 Apc Miltenyi Biotec
HLA-DR G646-6 PerCP-cy5.5 BD Pharmingen
CD11c 3.9 Alexa Fluor 700 ebiosciences

Tableau 1 : Liste des anticorps pour la caractérisation cellulaire par cytométrie de flux.

5. Exemple d’activation des TMC et de mesure de la production de cytokine

  1. Diluer les TMCs dans le milieu R10 pour obtenir une concentration de 2 x 106 cellules/mL.
  2. Distribuer 400 000 TMC dans 200 μL de R10 dans une plaque de fond ronde de 96 puits.
  3. Pour activer les cellules, ajoutez 5 μg/mL du TLR7/8 agoniste resiquimod (R848) pendant la nuit.
  4. Centrifugez les plaques et récupérez le supernatant des TMC et congelez-les pour une analyse plus poussée. La production de cytokines sera évaluée à l’aide d’immunotests à base de perles pour quantifier simultanément plusieurs cytokines solubles à l’aide d’un cytomètre de débit suivant le protocole du fabricant.
  5. Évaluer la viabilité des cellules à l’aide d’un test de viabilité des cellules luminescentes suivant le protocole du fabricant. Ajoutez 60 μL de solution de viabilité cellulaire aux puits et mesurez la luminescence dans un délai de 10 min (acquisition pour 1 s/puits).

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Representative Results

Nous avons d’abord caractérisé le profil immunitaire des cellules présentes dans la culture et analysé la quantité de TMCs. Nous avons phénypique les TMC des amygdales avec la cytométrie de flux. Comme le montre la figure 1, tous les principaux types de cellules immunitaires présents dans les PBMC provenant du sang étaient représentés dans les TMC à partir d’amygdales. Toutefois, dans les TMC, la fréquence de tous les types de cellules, à l’exception des cellules B, était plus faible que dans les PBMC.

Figure 1
Figure 1 : Phénotypage des TMC dans les amygdales. Des TMCs de donneurs sains ont été obtenus après la dissection du tissu amygdaleur humain et l’isolement des cellules. (A) Les cellules ont été tachées, et les données ont été acquises par cytométrie de flux. Les données représentent une expérience représentative. (B) Le tableau résume le pourcentage de chaque type de cellules dans les TMC vivants dans les amygdales de six donneurs sains différents et compare chacun au pourcentage de chaque type de cellules dans les PBMC du sang, tel que défini dans la littérature18,19. Les données sont affichées comme le pourcentage de cellules vivantes SD. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Nous avons ensuite testé les réponses immunologiques des TMC. Une façon de reproduire l’activation d’une cellule contre un agent pathogène est de stimuler les capteurs immunitaires innés de la famille des récepteurs toll-like (TLR). Les TLR sont principalement présents dans les monocytes/macrophages, tous les sous-types de cellules dendritiques (DC), les cellules dendritiques plasmacytoides (PDC), ainsi que dans les cellules B. Dans cet exemple, nous avons étudié TLR7 et TLR8, parce qu’ils se spécialisent dans les réponses antivirales et la plupart des cas d’amygdalite (c.-à-d. les infections à amygdale) sont causés par une infection virale. Ainsi, les TMC provenant d’amygdales (graphique en bleu) de sept donneurs sains ont été stimulés du jour au lendemain avec le TLR7/8 ligand resiquimod (R848). Comme dans les PBMC (graphique en vert), l’activation par la signalisation TLR7/8 a déclenché la production d’interférons de type I (IFN) et de cytokines pro-inflammatoires. En fait, la cytokine la plus fortement produite dans les TMC lors de l’activation était IFNα, un membre de la famille IFN de type I qui est principalement impliqué dans l’immunité innée contre l’infection virale et est principalement produite par les PDC. Toutes les cytokines testées, à l’exception de l’IFN2/3 et de l’IL-8, ont été produites par les TMC, bien qu’à des niveaux inférieurs à ceux des PBMC. Il est intéressant de noter que certaines cytokines (principalement IL-8, mais aussi IL-6, IL-10 et TNFα) étaient présentes en plus grande quantité aux niveaux basaux. En outre, nous avons comparé la cytokine produite par des TMC isolés ou par des blocs de tissus amygdalers préparés comme décrit précédemment6. Nous avons mesuré tous les types d’IFN produits dans le supernatant des deux cultures cellulaires à l’aide de l’essai de reporter de ligne cellulaire STING-37 tel que décrit précédemment17 et nous avons montré que nous ne pouvions mesurer les niveaux d’IFN dans les TMC isolés.

Figure 2
Figure 2 : Les TMCs ont produit des cytokines lors de la stimulation. (A) Les TMCs purifiés et isolés (bleus) et les PBMC (verts) ont été stimulés pendant la nuit avec du R848 (5 μg/mL). Les supernatants ont été récupérés et congelés jusqu’à leur utilisation. Un immunotest à base de perles a été exécuté pour quantifier plusieurs cytokines solubles simultanément utilisant un cytomètre de flux. Les graphiques représentent la concentration en picogrammes par millilitre de chaque cytokine mesurée. Les augmentations de pli sont annotées en rouge sur les graphiques. Test Mann-Whitney U. (B) Les TMCs purifiés et isolés à partir d’amygdales (bleues) et de blocs de tissus amygdales (orange) ont été stimulés pendant 24 h avec le virus de la grippe A (IAV). Un test de ligne de cellule STING-37 a été utilisé pour mesurer la production d’IFN dans le supernatant. Parcelles de boîte et de moustache avec la médiane ± minimum au maximum. Test Mann-Whitney U. P < 0,001, **P < 0,01, *P < 0,05. NS = non stimulé. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Enfin, nous avons testé la viabilité des TMC. Plusieurs techniques sont disponibles pour mesurer la viabilité cellulaire. Ici, nous avons utilisé un test de viabilité cellulaire luminescente, un test facile et rapide en deux étapes. Comme le montre la figure 3, nous avons clairement détecté la cytotoxicité induite par le composé 1 dans les TMC, qui n’était pas toxique pour les PBMC. Ainsi, les TMC ont montré une plus grande sensibilité au médicament testé.

Figure 3
Figure 3 : Le composé 1 était toxique pour les MTC. Les TMC et les PBMC purifiés et isolés ont été préincubés avec le composé 1 (C1) à diverses concentrations pendant 1 h, puis stimulés pendant la nuit avec du R848 (5 μg/mL). Des supernatants ont été récupérés, 60 μL de solution de viabilité cellulaire ont été ajoutés, et la luminescence a été mesurée. Le * représente l’analyse statistique comparant C1 à NS. Parcelles de boîte et de moustache avec la médiane ± minimum au maximum. Test Kruskal-Wallis avec la correction post hoc de Dunn. P < 0,0001, ***P < 0,001, **P < 0,01, *P < 0,05. NS = non stimulé. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

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Discussion

Les amygdales humaines représentent un modèle ex vivo intégratif et physiologique pour étudier les réponses immunitaires innées à l’interface muqueuse, parce qu’elles imitent le rôle d’un organe lymphoïde secondaire. Fait intéressant, la composition cellulaire des TMC est similaire aux PBMC et comprend toutes les principales populations de cellules, bien que leur pourcentage puisse être différent des PBMC du sang (figure 1). D’autres populations peuvent également être trouvées, car toutes les réponses immunitaires sont initiées dans les tissus (muqueuse ou organes lymphoïdes secondaires) et non dans le sang.

L’utilisation d’explants de tissus humains ainsi que l’utilisation de la culture cellulaire ou des cellules sanguines ont chacun leurs avantages. Cependant, pour la sécrétion de cytokine d’étude et l’activation cellulaire, les explants de tissu n’étaient pas le meilleur modèle. En fait, nous n’avons pas pu détecter de production d’IFN dans le supernatant des explants tissulaires (figure 2B). Nous spéculons qu’il est directement consommé par les cellules environnantes. D’autre part, la stimulation des cellules sanguines (PBMC) peut imiter la réponse primaire à l’infection, mais ne pas imiter ce qui se passe dans les tissus, où la plupart des cytokines sont produites et où les virus se reproduisent. Par conséquent, nous avons mis en place un protocole pour isoler et purifier les cellules résultant d’un tissu lymphoïde secondaire, l’amygdale. Nous avons purifié les TMC à partir d’amygdales humaines saines, ce qui nous permet d’étudier l’activation des cellules immunitaires lors de la stimulation. Cependant, l’une des limites de ce modèle est que les TMC ne produisent pas autant de cytokines pro-inflammatoires que les PBMC ex vivo sur la stimulation TLR7/8, bien que les niveaux d’IFNα, la cytokine antivirale majeure, soient semblables dans les deux cultures.

L’étude de la toxicité des composés sur les TMC par rapport aux PBMC a révélé que les CTM sont plus sensibles à un médicament toxique (figure 3). Ainsi, la toxicité de nouveaux médicaments et de futurs traitements devraient être testés dans les cellules des tissus et pas seulement sur les lignées cellulaires, pbmcs, ou explants de tissus. Par conséquent, l’utilisation de TMC pour le dépistage des drogues semble être une application future de la méthode décrite.

Les amygdales provenant d’adultes ou d’enfants peuvent être obtenues et traitées comme décrit. Cependant, nous recommandons d’obtenir des amygdales des enfants pour deux raisons principales: 1) Les amygdales pour enfants contiennent plus de cellules que les20adultes . En effet, l’hypertrophie amygdaler est particulièrement fréquente chez les enfants, parce qu’ils combattent plus de virus infantiles. Ainsi, ces grandes amygdales peuvent devenir des amygdales obstructives et doivent être enlevées par une amygdalectomie partielle pour éviter des complications comme l’apnée du sommeil13; 2) Parce que les amygdales des adultes sont habituellement enlevées après plusieurs épisodes d’infections oreille-nez-gorge (ORL), ces amygdales sont moins naïves et contiennent moins de cellules.

Il est essentiel de travailler sur les amygdales dès que possible après la chirurgie d’enlèvement, idéalement <3 h après la collecte. En effet, juste après l’enlèvement et jusqu’à la dissection, les amygdales de chaque côté sont maintenues ensemble dans un flacon stérile de 50 mL contenant environ 20 mL de PBS, de sorte qu’ils sont totalement submergés.

La variabilité interdonor peut représenter un problème majeur de reproductibilité. En effet, la variabilité de la composition cellulaire entre les donneurs peut être significative. Notre protocole, utilisant des TMCs et non des explants de tissu, limite cette variabilité parce que les cellules des amygdales entières sont mélangées avant d’être plaquées et placées dans la culture, tandis que les explants de tissu apportent la variabilité intradonor dans la composition cellulaire parce que les morceaux viennent de différentes zones dans le même spécimen. L’amygdalectomie partielle ne peut être exécutée que sur des amygdales non enflammées, ce qui limite la variabilité inflammatoire de statut entre les patients. Nous recommandons également la collecte des amygdales enlevées chirurgicalement à différents jours. Nous avons clairement remarqué que les variétés inter-chirurgiens et inter-jours sont plus élevées que la variabilité interdonor (données non montrées).

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Ce travail a été soutenu par l’Agence nationale de la recherche sur le SIDA et les Hépatites ANRS (J-P. H) pour les expériences et la bourse du N.-B. (AAP 2017 166). N.S. reconnaît le soutien de l’ANRS pour la bourse (AAP 2016 1), de l’Organisation européenne de biologie moléculaire EMBO for Fellowship (LT 834 2017), du programme de financement de démarrage « Baustein » de la Faculté de médecine de l’Université d’Ulm (LSBN.0147) et de la Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG (SM 544/1 1).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10 meshes steel grid - 1910 µm Dutscher 198586 To put in the cell strainer Cellector
60 meshes steel grid - 230 µm Dutscher 198591 To put in the cell strainer Cellector
70 µm white ClearLine cell strainers Dutscher 141379C
Anios Excell D detergent Dutscher 59852 Detergent
Antibiotic solution, 100x Thermo Fisher 15140122 100 U/mL Penicilium and 100 μg/mL Streptomycin - to add to culture media
BD FalconTM Round-Bottom Tubes, 5 mL BD Biosciences 352063 FACS Tubes
Cell strainer Cellector, 85 mL and 37 mm diameter Dutscher 198585
CellTiter-Glo (CTG) Luminescent Cell Viability Assay Promega G7572 Viability assay
Centrifuge 5810 R Eppendorf
Conical tubes Falcon 50 mL Dutscher 352070
Curved tweezers Dutscher 711200
Dimethyl sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich D2650
Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (PBS) Sigma-Aldrich D8537 Without calcium and magnesium
EnVision PerkinElmer Measures the luminescence
Fetal Bovine Serum (FBS) To add to culture media
Fluorescence labeles antibodies See Table 1
Glass Pestle Dutscher 198599
Hepes (1 M) Thermo Fisher 15630056 Use at 20 mM
Incubator
LEGENDplex Human Anti-Virus Response Panel BioLegend 740390 Bead-based immunoassay
Lymphoprep StemCell 7801 Density gradient medium
Mr. Frosty container Thermo Fisher 5100-0001 Slow freezing container
Pierce 16% Formaldehyde (w/v), Methanol-free Thermo Fisher 28908
Resiquimod (R848) InvivoGen tlrl-r848 TLR7/8 agonist
RPMI-1640 Medium Sigma-Aldrich R8758
SPL Cell Culture Dish, 150 mm x 25 mm (SPL150) Dutscher 330009
Surgical blade sterile N°23 Dutscher 132523
UltraComp eBeads Compensation Beads Thermo Fisher 01-2222-41
UltraPure 0.5 M EDTA, pH 8.0 Thermo Fisher 15575020 To make wash buffer in PBS

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Immunologie et infection numéro 160 tissu lymphoïde associé à la muqueuse amygdale cellule mononucléaire amygdale immunité culture cellulaire ex vivo cytokine interaction hôte-pathogène
Isolement des cellules monnucléaires tonsillar pour étudier les réponses immunitaires innées Ex Vivo dans un tissu lymphoïde muqueuse humain
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Smith, N., Bekaddour, N.,More

Smith, N., Bekaddour, N., Leboulanger, N., Richard, Y., Herbeuval, J. P. Isolation of Tonsillar Mononuclear Cells to Study Ex Vivo Innate Immune Responses in a Human Mucosal Lymphoid Tissue. J. Vis. Exp. (160), e60914, doi:10.3791/60914 (2020).

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