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* Estos autores han contribuido por igual
Este artículo describe un método para el aislamiento basado en perlas magnéticas de células endoteliales murinas de capilares linfáticos dérmicos. Las células endoteliales linfáticas aisladas se pueden utilizar para experimentos in vitro posteriores y análisis de expresión de proteínas.
El sistema linfático participa en la regulación de la vigilancia inmunitaria, la absorción de lípidos y el equilibrio de líquidos tisulares. El aislamiento de células endoteliales linfáticas murinas es un proceso importante para la investigación linfática, ya que permite la realización de experimentos in vitro y bioquímicos en las células aisladas. Además, el desarrollo de la tecnología Cre-lox ha permitido la deficiencia de genes específicos de tejido que no se pueden abordar globalmente, lo que ha llevado a la determinación precisa de su papel en los tejidos estudiados. La disección del papel de ciertos genes en la fisiología linfática y la fisiopatología requiere el uso de promotores linfáticos específicos y, por lo tanto, la verificación experimental de los niveles de expresión de los genes objetivo.
Los métodos para el aislamiento eficiente de células endoteliales linfáticas de ratones salvajes o transgénicos permiten el uso de ensayos ex vivo e in vitro para estudiar los mecanismos que regulan las funciones linfáticas y la identificación de los niveles de expresión de las proteínas estudiadas. Hemos desarrollado, estandarizado y presentado un protocolo para el aislamiento eficiente de células endoteliales linfáticas dérmicas murinas (DLECs) mediante purificación magnética de perlas basadas en la expresión de LYVE-1. El protocolo descrito tiene como objetivo equipar a los investigadores con una herramienta para comprender mejor y dilucidar los actores importantes de las funciones de las células endoteliales linfáticas, especialmente en instalaciones donde no se dispone de equipos de clasificación de células activadas por fluorescencia.
El sistema linfático desempeña un papel fundamental en la fisiología humana. Se considera un factor homeostático vital, que facilita funciones importantes, como el mantenimiento del equilibrio de líquidos tejido-plasmático, la vigilancia inmunitaria y la absorción de lípidos1, así como funciones recientemente identificadas, como la capacidad de reparación del corazón2 y la capacidad regenerativa del hueso y la hematopoyesis3. A pesar del importante papel del sistema linfático, varios aspectos del papel de los linfáticos, así como los mecanismos moleculares que gobiernan ciertos parámetros fisiológicos y respuestas, siguen siendo difíciles de alcanzar. Además, los defectos vasculares linfáticos son factores desencadenantes o deteriorantes de determinadas condiciones fisiopatológicas. Ejemplos bien conocidos son los linfedemas primarios y secundarios, dependiendo del origen genético o no genético de la enfermedad, respectivamente, mientras que el papel del sistema linfático en el crecimiento del tumor primario y la diseminación metastásica es fundamental, ya que puede actuar como conducto para la metástasis y modulador de las funciones inmunes1.
El retraso en el estudio y conocimiento de la vasculatura linfática en comparación con la vasculatura sanguínea se debe principalmente al descubrimiento más tardío del sistema linfático en comparación con el sistema vascular sanguíneo y al retraso en la identificación de marcadores moleculares linfáticos específicos. Esto ha mejorado mucho en las últimas décadas, lo que lleva a la alteración del cuadro convencional de los linfáticos en estado estacionario y en condiciones de enfermedad1. Al igual que la angiogénesis, la linfangiogénesis es la formación de nuevos vasos linfáticos a partir de los preexistentes y desempeña un papel fundamental en el desarrollo de un amplio espectro de enfermedades 4,5,6. Sin embargo, a diferencia de la angiogénesis, la investigación de la linfangiogénesis se ha limitado principalmente a modelos in vivo centrados en la formación de vasos en desarrollo y defectos estructurales en modelos patológicos. El aislamiento de las células endoteliales linfáticas es importante para los estudios in vitro, y esto puede ser proporcionado por el protocolo presentado.
Se han desarrollado varios protocolos para el aislamiento endotelial linfático de ratones, que requieren el uso de la clasificación celular activada por fluorescencia7. La ventaja del clasificador de células, cuando está disponible, es el mayor grado de pureza, a diferencia del aislamiento basado en perlas, ya que este último proporciona un mayor rendimiento. El protocolo utiliza la expresión del receptor endotelial linfático de hialuronano 1 (LYVE-1), un marcador endotelial linfático, importante para el tráfico celular dentro de los vasos linfáticos 4,8. Dado que la expresión de LYVE-1 se limita a los capilares linfáticos y no a los vasos linfáticos colectores, la técnica es adecuada para el aislamiento de las células endoteliales linfáticas específicamente de los capilares linfáticos, a diferencia de otros marcadores linfáticos, como la podoplanina, que se expresan uniformemente en todas las células endoteliales linfáticas9. Para el protocolo, se excluyeron otros marcadores linfáticos importantes que no eran transmembrana, como Prox1.
Dado que el resultado fisiológico fue la linfangiogénesis, que generalmente se inicia en los capilares linfáticos, se seleccionó LYVE-1 como objetivo debido a su selectividad en estas células y porque el anticuerpo seleccionado proporcionó un alto rendimiento. Las enzimas utilizadas fueron la colagenasa tipo II, que generalmente se sabe que es más eficaz en la disociación del colágeno que el tipo I10, y la dispasa, una proteasa más amplia, utilizada regularmente para la separación dermis-epidermis11; Sin embargo, se han descrito otras enzimas para la separación de tejidos12,13 y pueden ser utilizadas. El objetivo de este protocolo es describir un método para el aislamiento de células endoteliales linfáticas dérmicas de capilares linfáticos de ratones adultos con alto rendimiento utilizando purificación magnética de perlas, especialmente en lugares donde la clasificación celular activada por fluorescencia no está fácilmente disponible. El método es adecuado para aplicaciones en las que la pureza de las células endoteliales linfáticas puede verse comprometida para aplicaciones posteriores.
Los estudios en animales se realizaron de acuerdo con los protocolos aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad Tecnológica de Texas (TTUHSC) para los experimentos en TTUHSC y por la Administración Veterinaria de la Prefectura de Grecia Occidental de acuerdo con la Directiva 2010/63 para los experimentos en la Universidad de Patras. Siga diligentemente las normas de eliminación de residuos al deshacerse de los materiales de desecho de animales.
1. Aislamiento de la dermis del ratón
2. Aislamiento celular de la dermis
3. Recubrimiento de perlas magnéticas con anticuerpo LYVE-1
NOTA: Un día antes de la etapa de purificación, prepare los siguientes materiales y equipos: refrigerador de 4 °C, rotor, separador magnético, PBS, perlas magnéticas Anti-Rabbit IgG, tubos de microcentrífuga, filtros de jeringa de 0,2 μm, solución de recubrimiento de perlas magnéticas, anticuerpo LYVE-1.
4. Purificación de células endoteliales linfáticas
NOTA: Prepare los siguientes materiales y equipos: incubadora de CO2 , agitador, temporizador, parapelícula, DMEM, 1x solución antibiótica-antimicótica, BSA, PBS, solución de recubrimiento de perlas magnéticas, tripsina-EDTA, placas de cultivo de tejidos de 100 mm o 60 mm, filtros de jeringa de 0,2 μm, colágeno tipo I, ácido acético, medio LEC.
5. Citometría de flujo
NOTA: Prepare los siguientes materiales y equipos: centrífuga, incubadora de CO2 , temporizador, hemocitómetro, solución de EDTA, 1x solución antibiótica-antimicótica, BSA, PBS, tripsina-EDTA, tubos de polipropileno, filtros de jeringa de 0,2 μm, etanol al 70%, anticuerpo conjugado F4/80 FITC.
6. Inmunotinción
NOTA: Manipule las células con cuidado y evite el pipeteo extenso, cuando sea posible, para mantener la integridad de la membrana celular y minimizar la muerte celular, asegurándose de que las células no formen grumos. A partir de las células endoteliales aisladas, prepare los siguientes grupos: células no teñidas y células teñidas con otro marcador de células endoteliales (es decir, VEGFR3, podoplanina), F4/80 y ambos. Incluya las células endoteliales linfáticas de ratón disponibles comercialmente y los macrófagos, si están disponibles, como controles positivos. Para fines de demostración, y debido a la fluorescencia endógena de tdTomato (PE+), hemos utilizado la tinción F4/80 conjugada con FITC.
El método se desarrolló para identificar la expresión proteica de una pequeña GTPasa, RhoA, cuyo gen codificante se floxó en ambos alelos y se eliminó bajo el efecto del promotor endotelial específico linfático inducible por tamoxifeno Prox1-CreERT2 18. Las LEC aisladas pueden cultivarse hasta durante cuatro generaciones, después de las cuales se vuelven senescentes. Han sido congelados, descongelados y estimulados con éxito con angiopoyetina-2. Debido al número limi...
El sistema linfático es un importante regulador de la función homeostática del organismo, siendo las funciones más importantes el mantenimiento del plasma líquido, la eliminación de subproductos del metabolismo celular y moléculas tóxicas, la absorción de lípidos y el tráfico de células inmunitarias 1,19. La identificación de marcadores apropiados ha provocado una explosión de nuevos datos en el campo linfático, revelando nuevas funciones de la vas...
Los autores declaran no tener intereses financieros contrapuestos.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Helénica para la Investigación y la Innovación (00376), los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Nacional del Cáncer (NCI) [subvención R15CA231339], la subvención de la Oficina de Ciencias de la Facultad de Farmacia del Centro de Ciencias de la Universidad Tecnológica de Texas (TTUHSC) (a C.M.M.), y por la financiación inicial de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Louisiana Monroe. los Institutos Nacionales de Salud (NIH) a través del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales [Subvención P20 GM103424-21] y el Subprograma de Competitividad en Investigación (RCS) de la Junta de Regentes de Luisiana a través del Fondo de Apoyo de la Junta de Regentes (LEQSF(2021-24)-RD-A-23) (a G.M.). El equipo TTUHSC común utilizado se obtuvo a través de las subvenciones del Instituto de Investigación para la Prevención del Cáncer de Texas (CPRIT, por sus siglas en inglés) RP190524 y RP200572. Los financiadores no tuvieron ningún papel en el diseño del estudio, la decisión de escribir o la preparación del manuscrito. El resumen gráfico de la Figura 1A se creó con BioRender.com.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.2 μm Syringe Filters | Fisher Scientific | 09-719C | |
100 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012924 | |
60 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012921 | |
Animal Hair Clipper | Wahl | ||
Antibiotic-Antimycotic Solution 100x | Fisher Scientific | 15240-062 | |
Blunt Forceps | Fine Science Tools | 11992-20 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A4919 | |
Cell Strainer 40 μm | Fisher Scientific | 542040 | |
Cell Strainer 70 μm | Fisher Scientific | 542070 | |
CO2 Incubator | |||
Collagen I, High Concentration Rat Tail | Corning | 354249 | dilute in 0.02 M Acetic Acid in H2O |
Collagenase Type II | Life Technologies | 17101-015 | |
Dispase | Life Technologies | 17105-041 | |
DMEM | Fisher Scientific | 11-995-073 | |
DNAse I Solution (2,500 U/mL) | Thermo Scientific | 90083 | |
Dynal MPC-L Magnetic Particle Concentrator | Invitrogen | 120-21D | |
EDTA | Sigma-Aldrich | 3690 | |
Endothelial Cell Growth Base Medium & Supplement (LEC medium) | R&D Systems | CCM027 | |
Euthanasia chamber | Euthanex Corporation | ||
Fine Forceps | Fine Science Tools | 11255-20 | |
Fine Scissors-Sharp | Fine Science Tools | 14060-10 | |
FITC anti-mouse F4/80 Antibody | Biolegend | 123107 | |
Goat Anti-Rabbit IgG Magnetic Beads | New England Biolabs | S1432S | |
LARC-A E-Z Anesthesia Induction Chamber | Euthanex Corporation | ||
MagnaBind Goat Anti-Rabbit IgG Beads | Thermo Scientific | 21356 | |
Paraformaldehyde Solution 4% in PBS | Fisher Scientific | AAJ19943K2 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Fisher Scientific | SH30256FS | |
Rabbit Anti-Mouse LYVE-1 | ReliaTech GmbH | 103-PA50 | |
Rotating/Shaking Incubator | |||
Round-Bottom Polypropylene Tubes | Corning | 352063 | |
Syringe Filters w 0.2 μm Pores | Fisher Scientific | 09-719C | |
Trypsin-EDTA | Fisher Scientific | 25-300-120 |
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