Analisi delle funzioni delle mastociti in vivo usando topi ' Mast Cell Knock-in'

Le mastociti (MC) sono cellule ematopoietiche che derivano da progenitori pluripotenti del midollo^{osseo 1-3}. A seguito dell’egressione del midollo osseo, i progenitori di MC migrano in vari tessuti dove si sviluppano in MC maturi sotto l’influenza di fattori di^{crescita locali 1-3}. I MC residenti nei tessuti si trovano strategicamente nelle interfacce host-ambiente, come la pelle, le vie aeree e il tratto gastrointestinale, dove si comportano come una prima linea di difesa contro gli insulti^{esterni 3-6}. I MC sono spesso sottoclassificato in base alle loro caratteristiche fenotipiche “basale” e alle loro posizioni anatomiche. Nei topi sono stati descritti due tipi di TC: I MAT (CTMC) di tipo tessuto connettivo e i MC mucosi (MMC)^1-3,7,8. I CTMC si trovano spesso intorno alle vene e vicino alle fibre nervose e risiedono in cavità sierosali, mentre gli MLC occupano posizioni intraepiteliali nell’intestino e nella mucosa^{respiratoria 1-3}.

Numerose metodologie sono state applicate per studiare le funzioni biologiche dei MC^9-13. Molti gruppi si sono concentrati su approcci in vitro utilizzando linee cellulari (come le linee MC umane HMC1¹⁴ o LAD2^15,16),MC derivati in vitro (come MC¹⁷derivati dal sangue periferici umani o derivati dal midollo osseo del topo MC coltivati [BCMCC]¹⁸, MC coltivati derivati dalla pelle fetale [FCMCC]¹⁹ e MC peritoneali derivati da cellule [PCPC]²⁰) o MC isolati ex vivo provenienti da diversi siti anatomici. Tutti questi modelli sono ampiamente utilizzati per studiare i dettagli molecolari della biologia MC, come le vie di segnalazione coinvolte nell’attivazione MC. Tuttavia, un aspetto importante della biologia delle CCI è che le loro caratteristiche fenotipiche e funzionali(ad esempio,contenuto di proteasi del granulo citoplasmatico o risposta a diversi stimoli) possono essere modulate dalla posizione anatomica e dal microambiente^2,7. Poiché l’esatta miscela di tali fattori che si incontrano in vivo può essere difficile da riprodurre in vitro,favoriamo l’utilizzo di approcci in vivo per ottenere informazioni sulle funzioni^{9 delle TC.}

Esistono diversi ceppi di topi con carenza genetica di MC, come i topi WBB6F₁–Kit ^W/W-v o C57BL/6-Kit ^W-sh/W-sh. Questi topi mancano di espressione e/o attività di KIT (CD117), il recettore per il principale fattore di crescita MC fattore di crescita fattore di cellule staminali (SCF)^21,22. Di conseguenza, questi topi hanno una profonda carenza di MC ma hanno anche anomalie fenotipiche aggiuntive legate alle loro mutazioni delkit c- (nei topi WBB6F₁–Kit ^W/W-v) o agli effetti della grande inversione cromosomica che si traduce in una ridotta espressione delkit c- (nei topi C57BL/6-Kit ^{W-sh/W-sh) 9,10,12,23}. Più recentemente, diversi ceppi di topi con carenza di MC costitutiva indipendente dalkitc- sono stati segnalati^24-26. Tutti questi topi e alcuni nuovi tipi aggiuntivi di topi inducibili a disinvolto mc sono stati recentemente esaminati in^{dettaglio 9,10,13}.

Qui descriviamo i metodi per la generazione di MC coltivati derivati dal midollo osseo del topo (BBMCMC), il loro trasferimento adottivo in topi a disacienti mc e l’analisi del numero e della distribuzione di MC trasferiti adottivamente in diversi siti anatomici. Questo cosiddetto metodo “mast cell knock-in” può essere utilizzato per valutare le funzioni dei MC e dei prodotti derivati da MC in vivo. Discutiamo dei vantaggi e dei limiti di questo metodo, alla luce degli approcci alternativi sviluppati negli ultimi anni.