Modelo de cocultivo sin contacto para el estudio de la activación de células inmunes innatas durante la infección por virus respiratorios

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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Artículo de método

Modelo de cocultivo sin contacto para el estudio de la activación de células inmunes innatas durante la infección por virus respiratorios

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DOI:

10.3791/62115

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28 de febrero 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

En este artículo

Resumen

Este protocolo detalla una investigación de las interacciones tempranas entre las células epiteliales nasales infectadas viralmente y la activación de células innatas. Los subconjuntos individuales de células inmunes se pueden distinguir en función de su activación en respuesta a infecciones virales. Luego se pueden investigar más a fondo para determinar sus efectos sobre las respuestas antivirales tempranas.

Resumen

Las interacciones tempranas entre la capa epitelial nasal y las células inmunes innatas durante las infecciones virales siguen siendo un área poco explorada. La importancia de la señalización de la inmunidad innata en las infecciones virales ha aumentado sustancialmente a medida que los pacientes con infecciones respiratorias que exhiben una alta activación innata de las células T muestran un mejor resultado de la enfermedad. Por lo tanto, la disección de estas interacciones inmunes innatas tempranas permite la elucidación de los procesos que las gobiernan y puede facilitar el desarrollo de posibles dianas terapéuticas y estrategias para amortiguar o incluso prevenir la progresión temprana de las infecciones virales. Este protocolo detalla un modelo versátil que se puede utilizar para estudiar la diafonía temprana, las interacciones y la activación de las células inmunes innatas a partir de factores secretados por las células epiteliales de las vías respiratorias infectadas viralmente. Utilizando un virus de la influenza H3N2 (A/Aichi/2/1968) como modelo de virus representativo, la activación celular innata de células mononucleares de sangre periférica cocultivadas (PBMC) se ha analizado mediante citometría de flujo para investigar los subconjuntos de células que se activan por los factores solubles liberados del epitelio en respuesta a la infección viral. Los resultados demuestran la estrategia de gating para diferenciar los subconjuntos de células y revelan las claras diferencias entre las poblaciones activadas de PBMC y su diafonía con el epitelio control e infectado. Los subconjuntos activados se pueden analizar más a fondo para determinar sus funciones, así como los cambios moleculares específicos de las células. Los hallazgos de dicha investigación de diafonía pueden descubrir factores que son importantes para la activación de poblaciones vitales de células innatas, que son beneficiosos para controlar y suprimir la progresión de la infección viral. Además, estos factores se pueden aplicar universalmente a diferentes enfermedades virales, especialmente a los virus recién emergentes, para amortiguar el impacto de dichos virus cuando circulan por primera vez en poblaciones humanas ingenuas.

Introducción

Los virus respiratorios se encuentran quizás entre los patógenos más extendidos que causan una grave carga sanitaria y económica. Desde los brotes mundiales periódicos de cepas epidémicas emergentes (por ejemplo, H1N1, H5N1, H3N2, MERS, COVID-19) hasta las cepas estacionales de influenza cada año, los virus son una amenaza constante para la salud pública. Aunque las vacunas constituyen la mayor parte de la respuesta a estos desafíos de salud pública mundial, es aleccionador observar que estas contramedidas son simplemente receptivas ^1,2. Además, un retraso entre la aparición de una nueva cepa infecciosa y el d....