Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.
Nous avons développé des améliorations et mis à jour des méthodes pour le test monocyte-monocouche (MMA) existant, dans lequel les macrophages sont utilisés pour aider à mieux prédire la pertinence clinique des alloanticorps érythrocytaires en médecine transfusionnelle et en immunologie. Ce test est appelé test monocyte-macrophage (M-MA).
Dérivés de monocytes dans la moelle osseuse, les macrophages sont de grandes cellules immunitaires innées qui jouent un rôle majeur dans l’élimination des cellules mortes, des débris, des cellules tumorales et des agents pathogènes étrangers. La capacité phagocytaire des monocytes par rapport aux macrophages est un concept qui n’est pas bien compris. Ici, nous visons à examiner une différence dans la phagocytose des monocytes par rapport aux macrophages, en particulier les macrophages M1/M2, contre divers globules rouges opsonisés en utilisant une version modifiée et mise à jour du test établi des monocouches de monocytes (MMA). Des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) ont été isolées à partir d’enveloppes leucocytaires de donneur. À l’aide de monocytes purifiés, des macrophages inflammatoires M1 et anti-inflammatoires M2 ont été produits par culture in vitro et polarisation. Les cellules M1/M2 ont été récoltées et utilisées dans un test de type MMA, que nous appelons le M-MA, pour déchiffrer la phagocytose cliniquement significative de divers anticorps anticytaires rouges. Un indice phagocytaire (IP) > 5 a été jugé cliniquement significatif pour une phagocytose avec l’utilisation de monocytes. Un indice phagocytaire (IP) > 12 a été jugé cliniquement significatif pour la phagocytose avec l’utilisation de macrophages M1/M2. Les macrophages M2 démontrent une capacité accrue à phagocyter les globules rouges opsonisés par rapport aux monocytes et aux M1. Le même anticorps faible (anti-S) produit une phagocytose significative avec seulement les macrophages M2 (PI=43) mais pas les M1 (PI=2) ou les monocytes (PI=0), et cela a été démontré à plusieurs reprises en utilisant divers anticorps. L’utilisation de macrophages M2 au lieu de monocytes peut permettre d’obtenir des résultats plus précis, car ces cellules sont plus phagocytaires, ce qui offre une pertinence clinique supplémentaire pour le test. D’autres études portant sur différents anticorps dirigés contre les globules rouges, y compris la validation du dosage des monocytes-macrophages (M-MA) avec des anticorps ayant une signification clinique connue, pourraient montrer que le M-MA est plus utile pour aider à prédire les alloanticorps et les réactions transfusionnelles cliniquement significatifs. Cette méthode fera progresser le domaine de la médecine transfusionnelle et de l’immunologie.
La prédiction des réactions transfusionnelles reste un défi important dans le domaine de la médecine transfusionnelle. Au cours des 4 dernières décennies, le test monocyte-monocouche (MMA), mis au point par Tong et Branch 1,2, a constitué un test cellulaire in vitro précieux pour prédire l’issue clinique de l’hémolyse chez les patients transfusésde sang 1. En effet, ce test a permis de distinguer les anticorps antiglobules rouges (GR) cliniquement significatifs et non significatifs2. Alors que les monocytes ont traditionnellement été le leucocyte standard utilisé dans ce test, notre recherche vise à explorer les avantages potentiels de l’utilisation de macrophages dérivés de monocytes comme alternative. Ces cellules peuvent améliorer la capacité des tests à évaluer la pertinence clinique des alloanticorps anti-globules rouges.
Dans le MMA historique, les monocytes, qui sont les précurseurs des macrophages, les cellules immunitaires responsables de l’élimination et de la destruction des globules rouges lors d’une réaction transfusionnelle indésirable, sont introduits dans un test in vitro avec des globules rouges et des anticorps 1,2,3,4,5,6,7 . La phagocytose est ensuite évaluée visuellement en comptant les globules rouges phagocytés dans les monocytes. Un indice phagocytaire (IP) de < 5 globules rouges phagocytés pour 100 monocytes dénombrés indique que le patient présente un risque réduit de subir une réaction transfusionnelle indésirable, et l’anticorps est jugé cliniquement non significatif 4,5,6,7. Des expériences préliminaires démontrent que l’utilisation de monocytes dérivés du sang périphérique peut ne pas être idéale pour déterminer la signification clinique, car ils ont une capacité phagocytaire inférieure à celle des monocytes activés et de certains macrophages.
Les monocytes sont un sous-ensemble de cellules présentes dans le sang, la rate et la moelle osseuse et représentent 10 % du total des leucocytes chez l’homme8. Ces cellules circulent généralement pendant 1 à 2 jours avant d’être recrutées par différents tissus, où elles se différencient en macrophages8. Cela se produit généralement lors de l’hématopoïèse, dans laquelle la moelle osseuse produit des monocytes qui sont libérés dans la circulation pour devenir des macrophages tissulaires qui résident dans la rate et le foie2. Connus comme la première ligne de défense contre les agents pathogènes étrangers, les macrophages sont de grandes cellules mononucléées phagocytaires qui jouent un rôle dans l’immunité adaptative et innée9. Parmi les rôles complexes et complexes du système immunitaire, la compréhension et la caractérisation des phénotypes des macrophages représentent un formidable défi qui n’est pas encore entièrement compris. Au cours des deux dernières décennies, la notion de polarisation des macrophages a été de plus en plus reconnue, des études récentes utilisant l’utilisation du séquençage de l’ARN unicellulaire pour discerner le spectre dans lequel ces macrophages existent.
Les macrophages M1 et de type M1 activés de manière classique apparaissent dans des environnements inflammatoires dominés par des récepteurs de type Toll (TLR)10. Ces cellules peuvent être impliquées dans des maladies auto-immunes et l’artériosclérose et présenter des marqueurs de surface tels que le CMH-II, le CD80 et le CD8611,12. Les macrophages anti-inflammatoires M2 et de type M2 se trouvent dans des environnements dominés par les réponses Th2, l’absence d’expression de CD80 et la présence de marqueurs de surface tels que CD209 et CD20611,12. Les macrophages M1/M2 peuvent être cultivés in vitro à partir de cellules mononucléées du sang périphérique, avec des lipopolysaccharides (LPS) et des cytokines telles que GM-CSF et IFNγ (M1) et M-CSF et IL-4 (M2) stimulant leur polarisation10,12.
Ce manuscrit et les études associées visent à démontrer que les macrophages M2 présentent une sensibilité accrue à la phagocytose par rapport aux macrophages et monocytes M1. L’étude de l’activité phagocytaire des macrophages M1/M2 par rapport aux monocytes dans le contexte des alloanticorps érythrocytaires et de la médecine transfusionnelle est un domaine qui reste à explorer. Ici, nous décrivons les travaux en cours pour la génération de macrophages M1/M2 et comparons le test classique des monocouches de monocytes (MMA) au nouveau test monocytes-macrophages, en utilisant l’acronyme M-MA pour distinguer ce test de macrophages du test de monocytes, afin d’améliorer la valeur prédictive des tests de phagocytose in vitro .
Cette recherche a été réalisée dans le respect des directives institutionnelles pour la conduite de recherches éthiques impliquant des sujets humains. L’approbation éthique a été accordée par le Comité d’éthique de la recherche (CER) de la Société canadienne du sang, approbation CBSREB#2023.008. Toutes les étapes de ce protocole doivent être effectuées dans une enceinte de biosécurité dans des conditions stériles.
1. Isolement des PBMC
2. Culture de macrophages M1/M2
3. MMA utilisant des macrophages M1/M2
Les résultats de la figure 1 sont cohérents avec la littérature et indiquent une polarisation réussie des macrophages de leur état M0 à leur état M1/M2 ultérieur. Les macrophages M1 et M2 ont été cultivés pendant 8 jours (6 jours avec des facteurs de croissance et 2 jours de polarisation), et des globules rouges anti-D ou anti-k ont été testés (Figure 2). Les macrophages M2 présentent un indice ph...
Pour assurer le succès de la méthode, il faut respecter les étapes critiques suivantes : 1) polarisation M1/M2 réussie, 2) génération de la couche de macrophages et contrôle RhD+ 3) quantification de l’indice phagocytaire. Bien que nos méthodes prévoient d’utiliser des monocytes isolés pour la culture cellulaire, des PBMC peuvent être utilisés, mais nous recommandons d’utiliser des monocytes purifiés. On sait que les PBMC contiennent différents types de cellules, ces ...
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Ces travaux sont soutenus et financés par le Centre d’innovation de la Société canadienne du sang à Toronto, en Ontario, et au Centre de recherche Keenan en sciences biomédicales de l’Hôpital St. Michaels, à Toronto, en Ontario.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1X PBS, pH 7.4, without Ca2+/Mg2+ | Wisent Bioproducts | 311-425-CL | Store at 4 degrees or room temperauture |
AccutaseTM | STEMCELL Technologies | 7920 | Cell detachment solution |
ACK Lysis Buffer | STEMCELL Technologies | 07850, 07800 | Store at 4 degrees |
Anti-Human Globulin | NOVACLONE, Immunocor. | N/A | NOVACLONE Anti-igG for IAT testing |
Anti-Rh(D) (WinRho. SDF CDN) | Saol Therapeutics | 1003092 | Any commerical source of Rh immune globin will suffice |
Cell Scraper | UofT Medstore | 83.395 | cell detachement |
Cell Strainer 70uM nylon | Falcon | 352350 | filter of cells |
Chamber slide Nunc. Lab-TekTM II with Cover, RS Glass Slide Sterile | Thermo Fisher Scientific | 154534 | chamber slides for MMA |
Coverslips | VWR | 48393-081 | 24 x 50 mm |
Cytiva Ficoll Paque Plus, density 1.077 g/L | Thermo Fisher Scientific | 17-1440-03 | sepeation of PBMCS from whole blood; density gradient medium |
Elvanol Mounting Medium | N/A | N/A | Dulbecco’s PBS (D-PBS) without Ca2+/Mg2+, 15% (w/v) polyvinyl resin, and 30% (v/v) glycerine. |
Fresh whole blood (ACD tube) or Buffy coat | Canadian Blood Services | May rest at room tempruatre for up to 36 hours | |
Human Recombinant GM-CSF | STEMCELL Technologies | 78015.1 | Cytokine for polarization of M1 macrophages |
Human Recombinant IFN-gamma | STEMCELL Technologies | 78020 | Cytokine for polarization of M1 macrophages |
Human Recombinant IL-4 | STEMCELL Technologies | 78045.1 | Cytokine for polarization of M2 macrophages |
Human Recombinant M-CSF | STEMCELL Technologies | 78057.1 | Cytokine for polarization of M2 macrophages |
ID-CellStab | Bio-Rad | 005650 05740 | RBC cell storage/stabilization solution |
Isolation Medium | N/A | N/A | PBS Ca2+ and Mg2+ free + FBS 2% + 1mM EDTA |
Lipopolysaaracide (LPS) | Sigma Aldrich | L3024-5MG | Cytokine for polarization of M1 macrophages |
Methanol (100%) | N/A | N/A | Fixing of slides |
Monocyte Isolation Kit STEM-cells EasySep Human Monocyte Enrichment Kit without CD16 Depletion | STEMCELL Technologies | 19058 | Isolation of monocytes from PBMCs |
Poly-D-ysine | UofT Medstore | P6407 | Cell attachment solution |
Rh(D) positive R2R2 RBCs | Canadian Blood Services | N/A | Also commerically avaiable |
RPMI-1640 | Wisent Bioproducts | 350-000-CL | supplemented with 10% heat-inactivated FBS,1 mM GlutaMAX supplement, 1 mM HEPES, and 1%penicillin/streptomycin. Store at 4 degrees. |
Trypan Blue solution | Thermo Fisher Scientific | 15250061 | Cell counting solution |
Demande d’autorisation pour utiliser le texte ou les figures de cet article JoVE
Demande d’autorisationExplorer plus d’articles
This article has been published
Video Coming Soon