Évaluation quantitative des neutrophiles migrations humaines à travers une culture d'épithélium de la vessie

Le mouvement des cellules dans tout le corps, souvent sur de longues distances, est nécessaire pour la croissance et le développement, la cicatrisation des plaies, et la réponse immunitaire. La migration cellulaire est complexe et nécessite la coordination de nombreux processus différents, y compris les cascades de signalisation et le réarrangement des composants du cytosquelette. Les cellules peuvent se déplacer de façon aléatoire (chimiokinèse) ainsi que vers des gradients chimiques définies (chimiotaxie). De nombreuses techniques ont été développées pour étudier la migration cellulaire in vitro. La technique la plus ancienne et la plus commune, la chambre de Boyden, se compose d'un système vertical à deux compartiments où une substance chimiotactique est placé dans la chambre et les cellules d'intérêt bas sont placés dans la chambre supérieure ^1. La circulation des cellules à travers le filtre perméable, avec des pores d'une taille définie, séparant les deux chambres est surveillée. D'autres techniques ont été développées pour étudier la migration cellulaire, y compris la chambre Zigmond ² et la chambre Dunn^3. Ces approches collectives ont donné un aperçu significatif dans le mouvement de nombreux types de cellules différents.

En plus d'interroger les principes de base de la chimiokinèse et la chimiotaxie, des dosages à deux chambres ont facilité l'étude de la migration des cellules à travers les composants de la matrice extracellulaire et les deux couches de cellules endothéliales et épithéliales. Un avantage des systèmes à deux chambres par rapport aux autres techniques est que la membrane poreuse peut être revêtu avec des protéines telles que le collagène ou le fibrinogène, et la migration cellulaire à travers une barrière de la matrice extracellulaire analogue peut être évaluée. En outre, les lignées cellulaires cultivées peuvent être cultivées et différenciées sur les supports perméables. Pour étudier le mouvement des cellules à travers une barrière endothéliale, les cellules endothéliales en culture sont ensemencées et cultivées dans le réservoir supérieur des supports perméables. Cellules mobiles, tels que les cellules du système immunitaire, sont ajoutés au réservoir supérieur et la migration dans le réservoir inférieur à travers la sallebarrière endothéliale dans le sens physiologique apicale à basolatérale est observée. Ce modèle a été inestimable dans la compréhension de l'extravasation des cellules immunitaires de la circulation sanguine. A la différence de la migration trans-endothéliale, la circulation des cellules à travers une barrière épithéliale se produit généralement dans le sens basolatéral à apical. Afin de modéliser ces événements in vitro, les chercheurs semences et la croissance des cellules épithéliales cultivées sur la face inférieure des supports perméables. Cellules mobiles sont ajoutés au réservoir supérieur et la migration à travers la barrière epitheliale, qui représente le sens basolatéral à apical, est surveillée. Ces modèles de migration trans-épithéliale ont contribué de manière significative à notre compréhension des réactions inflammatoires au niveau des surfaces muqueuses, en particulier ceux du poumon et l'intestin ^4,5.

En revanche, le trafic des cellules immunitaires à travers l'épithélium du tractus urinaire a reçu beaucoup moins d'attention. Pour approfondir notre understanding des réponses immunitaires innées dans les voies urinaires pendant l'infection avec uropathogène Escherichia coli (UPEC), nous avons développé un test in vitro, le test de la migration des neutrophiles transuroepithelial, qui permet l'étude des leucocytes polynucléaires (PMN; neutrophiles) mouvement à travers une barrière vessie épithéliale ^{6 -8.} Comme avec d'autres modèles à deux chambres de migration trans-épithéliale, des cellules humaines cultivées de la vessie épithéliales sont cultivées sur la face inférieure d'un support perméable et forment des couches epitheliales confluentes. Les neutrophiles humains, isolés à partir de sang veineux, sont appliquées sur le côté basolatéral de la couche epitheliale, et la migration à travers l'épithélium dans le sens basolatéral à apical physiologiquement pertinent est quantifiée en réponse à l'infection par différentes souches de E. coli ou de la présence de molécules chimiotactiques. De nombreuses recherches ont porté sur le mouvement des neutrophiles, à la fois la chimiokinèse et la chimiotaxie, en l'absence de types de cellules additionnelles. Le dosage de la migration des neutrophiles transuroepithelial est avantageuse car elle prend en compte les interactions complexes entre les cellules épithéliales de la vessie et les cellules du système immunitaire lors de l'infection. Cette docile modèle in vitro a le potentiel de permettre la vérification détaillée de la réponse immunitaire au niveau des surfaces uroépithéliales.