Análise Citométrica de Fluxo para Identificação das Células Imunes Inatas e Adaptativas do Pulmão murino

O trato respiratório murino contém um sistema imunológico único responsável por combater patógenos e manter a homeostase imunológica. O sistema imunológico pulmonar consiste em populações celulares com heterogeneidade significativa em seu fenótipo, função, origem e localização. Os macrófagos alveolares residentes (AMs), originados principalmente de monócitos fetais, residem no lúmen ^{1 alveolar}, enquanto macrófagos intersticiais (IMs) derivados da medula óssea residem no pulmão parenchyma2. Os IMs podem ser ainda mais subclassificados pela expressão do CD206. Os IMs CD206⁺ povoam a área peribronquial e perivascular, enquanto os IMs CD206-IMs estão localizados no interstício alveolar3. Algumas subclassificações de IMs foram propostas recentemente 3,4,5,6. Embora os IMs sejam menos estudados do que as AMs, evidências recentes apoiam seu papel crucial na regulação do sistema imunológico do ^pulmão7. Além disso, o CD206 também é expresso em AMs8 ativados alternativamente.

As células dendríticas pulmonares (DCs) são outro grupo heterogêneo de células imunes pulmonares em relação às suas propriedades funcionais, localização e origem. Quatro subcategorias de DCs foram descritas no pulmão: DCs cd103⁺ convencionais (também conhecidos como cDC1), CD11b⁺ DCs convencionais (também conhecidos como cDC2), DCs derivados de monocitoides (MoDCs) e DCs 9,10,11,12,13. As três primeiras subclasses podem ser definidas como principais complexos de histocompatibilidade (MHC) II⁺CD11c⁺9,10,14,15. Os DCs plasmacitóides expressam MHC II e são intermediavelmente positivos para CD11c, mas expressam altos níveis de B220 e PDCA-19,13,16. Em pulmões murinos ingênuos, os DCs CD103 e os DCs CD11b estão localizados no interstício das vias aéreas, enquanto os DCs plasmacitóides estão localizados no interstício ^alveolar17.

Duas grandes populações de monócitos residem no pulmão durante o estado estável: monócitos clássicos e monócitos não clássicos. Os monócitos clássicos são Ly6C⁺ e são críticos para a resposta inflamatória inicial. Em contraste, os monócitos não clássicos são ^{Ly6C e} têm sido amplamente vistos como células anti-inflamatórias3,16,18. Recentemente, foi descrita uma população adicional de monócitos CD64⁺CD16.2⁺, que se originam ^de monócitos Ly6C e dão origem ^a IMs3 CD206⁺.

Os eosinófilos aparecem principalmente nos pulmões durante a infecção por helminto ou condições alérgicas. No entanto, há um pequeno número de eosinófilos no parenchyma pulmonar durante o estado estável, conhecidos como eosinófilos residentes. Ao contrário dos eosinófilos residentes, eosinófilos inflamatórios são encontrados no interstício pulmonar e na lavagem broncoalveolar (BAL). Em modelos de camundongos de ácaro de poeira doméstica (HDM), eosinófilos inflamatórios são recrutados para o pulmão após estimulação mediada por antígeno. Foi proposto que os eosinófilos residentes possam ter um papel regulatório na alergia, inibindo a sensibilização do auxiliar T 2 (Th2) para o ^HDM19.

Em contraste com o resto das células mielóides pulmonares, os neutrófilos expressam Ly6G, mas não CD68, e são caracterizados por uma assinatura do imunofenótipo CD68-Ly6G⁺16,20,21. Estudos de visualização mostraram que, durante o estado estável, o pulmão reserva um pool de neutrófilos no compartimento intravascular e hospeda um número considerável de neutrófilos ^{extravasculares22}. Semelhante aos eosinófilos, os neutrófilos não são encontrados em BAL em estado estável; no entanto, várias formas de estimulação imunológica, como desafio LPS, asma ou pneumonia, levam os neutrófilos para o lúmen alveolar, resultando em sua presença em BAL21,22,23.

Um número substancial de células CD45⁺ do pulmão representam o assassino natural (NK), células T e células B e são negativos para a maioria dos marcadores mieloides24. Nos pulmões de camundongos ingênuos, esses três tipos de células podem ser identificados com base na expressão de CD11b e MHC ^II18. Cerca de 25% das células CD45⁺ pulmonares são células B, enquanto a porcentagem de células NK é maior no pulmão do que outros tecidos linfoides e não linfoides24,25,26. Entre as células T pulmonares, uma fração considerável é ^CD4-CD8– e desempenha um papel importante nas infecções ^{respiratórias26}.

Como o pulmão possui um sistema imunológico muito complexo e único, várias estratégias de gating para a identificação de células imunes pulmonares foram desenvolvidas e relatadas16,18,20,27. A estratégia de gating descrita aqui fornece uma maneira abrangente e reprodutível de identificar até 12 populações imunes mielóides pulmonares e não mieloides usando 9 marcadores. Marcadores adicionais foram usados para validar os resultados. Além disso, é fornecido um método detalhado para a preparação de uma suspensão unicelular que minimize a morte celular e permita a identificação do perfil mais completo do compartimento de células imunes do pulmão. Deve-se notar que a identificação de células não imunes do pulmão, como células epiteliais (CD45-CD326⁺CD31^–), células endoteliais (CD45-CD326-CD31⁺) e fibroblastos requer uma abordagem ^{diferente28,29}. A identificação dessas populações não está incluída no protocolo e método aqui descrito.