T-celler Capture bakterier ved Transinfection fra dendritiske celler

Når et patogen inficerer sin vært, er der normalt en aktivering af de medfødte og adaptive immunrespons, som er nødvendige for bakteriel clearance. Medfødte immunforsvar er den første linje i forsvaret, der forhindrer de fleste infektioner. Medfødte immunforsvar skelner i et præcist elementer, der er bevaret blandt brede grupper af mikroorganismer (patogen-associeret molekylære mønstre, ^PAMPS) 1. Mekanismerne i medfødte immunitet omfatter fysiske barrierer, såsom hud, kemikalier barrierer (antimikrobielle peptider, lysozym) og de medfødte leukocytter, som omfatter fagocytter (makrofager, neutrofiler og dendritiske celler), mastceller, eosinofiler, basofiler og naturlige dræberceller ^2. Disse celler identificere og fjerne patogener, enten ved at angribe dem gennem kontakt eller via fagocytose, som omfatter patogen oversvømmer og drab. Dette system tillader ikke livslang forsvar, i modsætning til adaptiv immunitet, som giver immunologisk hukommelse mod pathogens. Det adaptive immunsystem er den anden linje i forsvaret og er i stand til at genkende og reagere på specifikke antigener af multipel mikrobiel og ikke-mikrobielle stoffer ^3. De vigtigste komponenter i det adaptive immunsystem er de lymfocytter, som omfatter B- og T-celler. B-celler er involveret i det humorale respons, der secernerer antistoffer mod patogener eller exogene proteiner. Imidlertid repræsenterer T-celler celle-medieret immunitet, modulering af immunresponset med cytokiner sekretion eller dræbe patogene-inficerede celler ^4.

Antigenpræsenterende celler (APC'er), herunder dendritiske celler eller makrofager, bestanddele af det medfødte immunsystem, kan genkende fagocytere patogener og proces bakterielle bestanddele i antigener, der præsenteres på celleoverfladen af Major Histocompatibility Complex (MHC) ^5-7. Efter APC har fagocyteres patogener, de normalt migrere til dræning lymfeknuder, hvor de interagerer med Tceller. T-lymfocytter kan genkende specifikke peptid-MHC-komplekser med deres T-cellereceptorer. Immun synapse (IS) forekommer i grænsefladen mellem et antigen-loaded APC og en lymfocyt under antigenpræsentation ^8,9. Nogle bakterier kan overleve fagocytose og formidle systematisk inden APC. I denne opfattelse, inficerede APC'er tjener som bakterielle reservoirer eller "trojanske heste", som letter bakteriel spredning ^10. Den intime kontakt mellem APC og lymfocytter, der finder sted i løbet af IS-dannelse fungerer også som en platform for udveksling af en del af membraner, genetisk materiale og exosomer og kan kapret for nogle virus til inficerer T-celler; denne proces kaldes transinfection ^11-13.

Nogle sygdomsfremkaldende bakterier (Listeria monocytogenes, Salmonella enterica og Shigella flexneri) er i stand til at invadere T-lymfocytter in vivo og ændre deres adfærd ^14-16. Vi harfor nylig beskrevet, at T-lymfocytter er også i stand til at fange bakterier ved transinfection fra tidligere inficerede dendritiske celler (DC'er) i løbet af antigenpræsentation ^16. T-celle bakteriel indfange transinfection overordentlig mere effektiv (1,000-4,000x) end direkte infektioner. T-celler capture patogen og ikke-patogen bakterier indikerer end transinfection er en proces, der drives af T-celler. Slående, transinfected T (TIT) celler hurtigt dræbte de erobrede bakterier og gjorde det mere effektivt end professionelle fagocytter ^16. Disse resultater, der bryder et dogme for immunologi, viser, at cellerne i adaptiv immunitet kan udføre funktioner, der var angiveligt eksklusive den medfødte immunitet. Endvidere viste vi, at Tit celler udskiller store mængder af pro-inflammatoriske cytokiner og beskytte mod bakterielle infektioner in vivo.

Her præsenterer vi de forskellige protokoller, der anvendes til at studere den bakterielle transinfection procesen musemodel. Denne model er baseret på brugen af CD4 ⁺ T-celler fra transgene OTII mus, der bærer en TCR specifik for peptid 323-339 af OVA (OVAp) i forbindelse med I-Ab ^17, der interagerer specifikt med bakteriel-inficerede knogle marrow- afledte DC'er (BMDCs) ^18,19 lastet med OVAp, danner stabile immune synapser.

T-celle transinfection kan visualiseres og spores ved hjælp af fluorescensmikroskopi. Derudover flowcytometri kan anvendes til påvisning af inficerede celler ved at drage fordel af fluorescens udsendt af bakterier, der udtrykker grønt fluorescerende protein (GFP) ^16,20. Endvidere kan T-celle transinfection kvantificeres ved en mere følsom metode, gentamicin overlevelse assay, der tillader måling af en lang række arrangementer. Gentamicin er et antibiotikum, ikke kan trænge eukaryote celler. Derfor bruger dette antibiotikum muliggør differentiering af intracellulære bakterier, der overlevede den antibiotiske tilsætning frOM ekstracellulære dem, der blev dræbt ^21.