Ensaios baseados em fluxo laminar para investigar o recrutamento de leucócitos em culturas de células vasculares e plaquetas aderentes

Após lesão, inflamação ou infecção, leucócitos respondem rapidamente ao patógeno ou dano-associada molecular padrões (PAMPs, represas), mudar para um estado ativado e mover fora do fluxo de sangue para locais de inflamação e tecido danos. A capacidade dos leucócitos de interagir com seu ambiente celular e molecular é essencial para a sua correta função como células do sistema imunológico, como destacado por desordens genéticas, como a adesão de leucócitos deficiência¹. Adesão de leucócitos tem sido objecto de intensa investigação durante as últimas décadas, e isto resultou no conceito de cascata de adesão de leucócitos no início da década de 1990,^2,3. Adesão de leucócitos é iniciada pela captura selectina-mediada dos leucócitos ao endotélio, fazendo com que as células a rolar sobre a superfície vascular. Este rolamento permite leucócitos procurar pistas migratórias endotélio-limite, por exemplo, quimiocinas, que induzem a ativação das integrinas. Posteriormente, as integrinas activadas mediam a ligação a ligantes endoteliais, resultando na prisão de leucócitos firme. Leucócitos podem posteriormente Prepare-se para extravasate rastejando e espalhando-se, antes de penetrar a monocamada endotelial e reencarnando no tecido subjacente. O conceito básico da cascata canônico leucócito tem permaneceram praticamente inalteradas desde a sua introdução, com algumas etapas intermediárias adicionado⁴. No entanto, os mecanismos moleculares exatos e os papéis de muitos jogadores envolvidos no recrutamento de leucócitos não foram clarificados, até agora, e recrutamento de leucócitos continua a ser um tema importante no campo da infecção, inflamação e (auto-) imune pesquisa.

Por exemplo, durante doenças inflamatórias vasculares como aterosclerose, aumentou o recrutamento de leucócitos para o vaso parede drives placa desenvolvimento. Ateroma instável pode se romper, levando à enorme ativação de plaquetas e o sistema de coagulação e posteriormente à oclusão do vaso⁵. Isso pode resultar em graves resultados cardiovasculares como infarto do miocárdio ou acidente vascular cerebral. Além disso, por exemplo, após implante de stent de uma artéria coronária, desnudamento endotelial que ocorre clinicamente, conduz a uma infinidade de interações de leucócitos e plaquetas para o interior de parede vaso expostas (por exemplo, componentes de matriz e liso as células do músculo) e de leucócitos com plaquetas cobrindo a lesão vascular. Essas interações são importantes para o desenvolvimento da doença como interações monócito plaquetas podem conduzir neointima formação^6,7. Além disso, as interações leucócito-plaquetas mediada por leucócitos integrina Mac-1 (_M. α β₂) e plaquetas GPIbα recentemente foram identificados como drivers de romance de trombose em ratos⁸.

Dada a ampla disponibilidade de sangue humano e animal como fonte de leucócitos e plaquetas para pesquisa e o amplo espectro de moléculas isoladas de matriz e linhas de célula imortalizado de origem vascular e leucócitos, é possível simular leucócitos interações sob fluxo em um laboratório de configuração, usando câmaras de perfusão de fluxo especialmente concebidos. Muitas variantes foram projetadas nas últimas décadas, variando de orientado a vácuo para câmaras de perfusão autoadesivo. Todas as variantes têm em comum que a parte imóvel (por exemplo, culturas de células vasculares ou proteínas da matriz) é montada em uma câmara de estanques maior equipada com um canal predefinido permitindo a perfusão dos fluidos sobre a parte do imóvel. Além disso, os avanços na tecnologia de moldagem permitiram o desenvolvimento de soluções sob medidas com base em polímeros de silicone⁹. A viscosidade e a taxa de fluxo do líquido perfundido e a altura do canal principalmente determinam as características de tensão de cisalhamento do fluxo da perfusão dispositivo¹⁰. Neste artigo, apresentamos uma in vitro método para estudar os mecanismos subjacentes da adesão, de adesão e transmigração de leucócitos sob regimes de fluxo arterial e venoso. A vantagem dos métodos apresentados aqui é que eles podem ser executados usando um microscópio de fluorescência conectado a câmera comum e não exigem um experimentadores possuir alta proficiência técnica. O ensaio em vitro podem ser manipulado de várias maneiras (por exemplo, adicionando inibidores ou bloqueando os anticorpos) e, portanto, é aplicável em diferentes modelos de inflamação vascular e permite a investigação de adesão funções de proteína ou o avaliação de compostos específicos.