Quantificazione della trasmigrazione del monocito e formazione delle cellule della gomma piuma da individui con condizioni infiammatorie croniche

Trasmigrazione del monocito è un passo cruciale nello sviluppo della placca aterosclerotica che può portare a trombosi, ictus e infarto miocardico. Le placche aterosclerotiche si sviluppano da strisce grasse, generalmente presente nei siti di flusso sanguigno oscillatorio basso in mezzo alle grandi arterie, dove depositato lipidica contribuisce all’attivazione endoteliale e localizzata infiammazione¹. I monociti sono reclutati alle cellule endoteliali in strisce grasse tramite proteine chemiotattica del monocito (ad esempio CCL2) e trasmigrano nei intima². A seguito di trasmigrazione, monociti possono formare i macrofagi atherogenic, lipido-carichi, chiamati cellule della schiuma in conseguenza l’assorbimento del lipido, sintesi del lipido, down-regulation di efflusso di colesterolo o una combinazione di fattori di cui sopra. I monociti possono anche accumulare lipidi nella circolazione e hanno un fenotipo ‘schiumoso’, possibilmente che predispongono le cellule per schiuma cellulare formazione^3,4. Cellule della gomma piuma sono la caratteristica distintiva delle strisce grasse e placche aterosclerotiche fase iniziale e la loro formazione è influenzata da mediatori infiammatori⁵e del lipido. In alternativa, i monociti hanno la capacità di invertire trasmigrano dall’arteria nella circolazione sanguigna⁶, eliminando dei lipidi dalla biancheria intima e di agire per mantenere la salute dell’arteria.

Determinare la propensione dei monociti ad trasmigrano attraverso endotelio arterioso e formare cellule di schiuma nel intima o invertire trasmigrano e trasportano lipidi fuori la placca, sono un requisito fondamentale per comprendere il ruolo dell’attivazione del monocito in aumento rischio aterosclerotico. Modelli murini di CADs quali aterosclerosi sono importanti nel delucidamento in tempo reale in vivo informazioni sullo sviluppo di fatty streak/aterosclerotica della placca. Tuttavia, questi modelli richiedono un’alterazione genetica del colesterolo naturale abilità di questi animali solitamente accoppiati con drastiche modifiche nella dieta (ad esempio il modello di dieta di ApoE-/-Western-tipo)^7,8, quindi, di elaborazione induzione non fisiologico accumulo di lipidi di circolazione livelli quali lo sviluppo della placca di unità. Questi modelli possono avere limitate rilevanza a condizioni umane infiammatorie croniche quali l’infezione da HIV che non sono associate con aumentato di circolazione colesterolo o livelli di lipoproteina a bassa densità (LDL). Inoltre, le differenze nella biologia del monocito tra esseri umani e topi fanno il test immunologico domande per quanto riguarda la pertinenza delle sottopopolazioni dei monociti (ad esempio intermedi monociti (CD14 +⁺CD16⁺))⁹ difficile. Questo è importante quando si studia i meccanismi che guidano la malattia cardiovascolare come intermedio del monocito conteggi predicono indipendente eventi cardiovascolari^10,11. Mentre le analisi esistono per misurare in modo sequenziale o formazione di cellule monocito trasmigrazione o schiuma in isolamento, nessun test in vitro è stato convalidato per quantificare sia gli aspetti di atherogenesis iniziale utilizzando le stesse cellule da coorti cliniche. Transwell modelli utilizzano un sistema a doppia camera Boyden modificato per cui le cellule vengono caricati in camera superiore e trasmigrano attraverso una barriera di plastica porosa o monostrato di cellule in un alloggiamento più basso che in genere contiene supporto con chemoattractant^{12 , 13}. mentre ampiamente usato per l’analisi di trasmigrazione leucocitaria, questi modelli non prevedono in genere un layer che rappresenta l’intima, con conseguente transmigrated cellule migrano in soluzione e non consentono la misurazione della cella di schiuma formazione o inversa trasmigrazione delle stesse cellule. Al contrario, modelli di formazione delle cellule della gomma piuma non conto di eventuali cambiamenti indotti da trasmigrazione di monociti o degli effetti dell’attivazione endoteliale che è conosciuto per contribuire a schiuma cellulare formazione¹⁴. Inoltre, questi sistemi inducono schiuma formazione delle cellule dai macrofagi aderito a piastre per colture cellulari con l’aggiunta di saturare le concentrazioni di esogeno lipoproteina a bassa densità ossidata (oxLDL)^15,16, un induttore chiave di formazione delle cellule della gomma piuma. LDL utilizzato in questi modelli è spesso ossidato da processi non fisiologicamente rilevanti come CuSO₄ trattamento¹⁷, quindi, mettere in discussione l’importanza fisiologica degli studi facendo uso di questi modelli.

Qui descriviamo un’analisi che quantifica la trasmigrazione del monocito e formazione delle cellule della gomma piuma delle stesse cellule che non richiede l’aggiunta di oxLDL esogeno, così meglio modellare il ruolo dei monociti nella formazione delle cellule della gomma piuma. Questo modello è stato originariamente sviluppato dal Professor William Muller (Northwestern University, Chicago)¹⁸ed è stata ulteriormente perfezionato nel nostro laboratorio per valutare ex vivo il atherogenicity dei monociti isolati sotto non attivazione condizioni da individui con patologie infiammatorie che accompagna malattie come HIV infezione¹⁹ così come invecchiamento²⁰, che sono associati con un rischio aumentato di aterosclerosi. Questo modello offre anche una piattaforma per rispondere alle domande biologiche di base per quanto riguarda la propensione dei sottoinsiemi diversi del monocito a forma schiuma cellule²⁰, l’influenza dell’attivazione endoteliale da citochine come TNF su formazione delle cellule della gomma piuma¹⁴ e le proprietà migratori dei monociti come la profondità e velocità di trasmigrazione in gel¹⁹. Inoltre, la formazione delle cellule di trasmigrazione e schiuma di monociti può essere quantificata utilizzando la microscopia standard, cella immagini dal vivo, flusso cytometry e imaging citometria a flusso, di conseguenza, fornendo un metodo versatile per valutare il ruolo dei monociti nel atherogenesis.