Debido a la corta vida útil, el estado de diferenciación terminal y el contenido lítico de los neutrófilos, el estudio de estas células siempre ha sido un desafío. Además de utilizar modelos de ratón o células de cohortes de pacientes, las líneas celulares son herramientas útiles para ayudar a estudiar la biología de los neutrófilos16. Sin embargo, las líneas celulares similares a los neutrófilos no pueden reiterar completamente todos los aspectos de la biología de los neutrófilos, lo que agrega una capa adicional de dificultad para estudiar estas células. El modelo in vitro más utilizado es la línea celular HL-60, que se puede diferenciar en células similares a los neutrófilos mediante el tratamiento con dimetilsulfóxido o ácido retinoico17,18. Aunque estas células son útiles en el estudio de la migración y el estallido respiratorio, no son adecuadas para estudiar la actividad microbiocida de los neutrófilos. Existen otras líneas celulares (PLB-98, NB4), y también están asociadas a su conjunto de limitaciones19.
Es fundamental validar con neutrófilos humanos primarios las observaciones realizadas con modelos de enfermedades de ratones y líneas celulares. Los neutrófilos no se pueden criopreservar de manera eficiente y, por lo tanto, a menudo se aíslan recientemente de la sangre total o de las capas buffy obtenidas de los donantes y procesadas de inmediato. Una vez aisladas, las células comienzan a sufrir una forma compleja de muerte espontánea, regulada por oxidación, caspasas citoplasmáticas y proteasas que se encuentran en los gránulos de neutrófilos20,21. Los métodos o técnicas de aislamiento inadecuados pueden conducir a la activación de neutrófilos, lo que solo acelera la desaparición celular. Es imperativo tener un método confiable y consistente para obtener neutrófilos puros y de alta calidad de los donantes.
Se han publicado muchos métodos sobre el aislamiento de neutrófilos humanos10,22. Se dividen principalmente en dos categorías, con algunas estrategias compartidas. La primera categoría se basa en anticuerpos, ya sea a través de la selección positiva o negativa. La selección positiva marcaría directamente a los neutrófilos, proporcionando así una población celular altamente pura, aunque también conduce a una rápida activación celular, muerte celular, así como al etiquetado no deseado de neutrófilos23. La selección negativa, aunque dejando las células sin etiquetar y dando una población muy pura, aceleró la muerte de neutrófilos, aunque se desconoce el mecanismo preciso(Figura 5). Si la expresión de genes o proteínas también se altera después de una selección positiva o negativa debe investigarse más a fondo. Además, debido a la cantidad de anticuerpos necesarios para agotar los otros tipos de células, estos métodos no pueden producir grandes cantidades de neutrófilos. Sin embargo, los ensayos basados en anticuerpos todavía se pueden utilizar para cultivos y experimentos a corto plazo a menor escala y son métodos de elección para experimentos que requieren una pureza celular muy alta, como los estudios de expresión de genes y proteínas.
El segundo tipo de método de aislamiento se basa en gradientes y densidades. Por lo general, involucra Percoll, Ficoll-Paque u otros componentes de polisacárido / polivinilpirrolidona y utiliza la fuerza de centrifugación para separar diferentes tipos de células sanguíneas según la densidad celular. Estos métodos a menudo se complementan con la sedimentación de glóbulos rojos por dextrano. Estos métodos pueden manejar escalas más grandes de material de partida y también pueden lograr una alta pureza. Una advertencia del aislamiento basado en la densidad es la separación ineficiente de otros granulocitos mucho menos abundantes (en su mayoría eosinófilos) de los neutrófilos, y es, por lo tanto, la principal limitación del protocolo presentado, ya que incluso la presencia de contaminación de células pequeñas puede afectar la respuesta de neutrófilos24.
Aquí se presenta un método resumido basado en el aislamiento de gradiente, refinando los métodosanteriores10,22. Utilizamos la subestimación actual de las especificidades de los neutrófilos para aislar de manera confiable los neutrófilos humanos puros con plaquetas residuales limitadas y glóbulos rojos, evitando la activación de neutrófilos y la muerte acelerada. El paso más crucial es la estratificación del gradiente, que se obtiene de manera mucho más efectiva al agregar el medio de gradiente de densidad debajo de la sangre para obtener una interfaz nítida. Un examen rápido del anillo PBMC y el gradiente después de la centrifugación puede revelar una posible contaminación, activación y bajos rendimientos. Cuando se trabaja con una membrana de leucoféresis o una capa buffy, diluir la sangre es importante ya que la densidad celular excesiva conduciría a la agregación celular, lo que llevaría a impurezas y activación celular.
Este protocolo debe completarse dentro de las 2 h para garantizar la frescura celular, y los pasos que involucran el medio de gradiente de densidad, el dextrano y la lisis deben realizarse de inmediato, ya que la exposición a estas soluciones puede alterar los neutrófilos. Con este protocolo, el rendimiento esperado de los neutrófilos es de al menos ~ 10 millones / 10 ml de sangre total y al menos ~ 60 millones / 10 ml de pelaje buffy. La evaluación de la calidad del aislamiento debe hacerse de la siguiente manera: los neutrófilos activados deben ser inferiores al 10%, la contaminación de linfocitos inferior al 5%, el eosinófilo mínimo (misma dispersión lateral pero menor población de dispersión hacia adelante) y la viabilidad celular debe ser superior al 90%. La menor pureza puede ser el resultado de capas o almacenamiento inadecuados del medio de gradiente de densidad o debido a la calidad y frescura del producto sanguíneo inicial.