¿Qué son los PBMC humanos y su papel en la inmunidad?

PBMC humanoS, o células mononucleares de sangre periférica, son un grupo crítico de células inmunes que circulan en su torrente sanguíneo. Estas células incluyen linfocitos, monocitos y células dendríticas, cada una de las cuales juega un papel único en la defensa de su cuerpo. Los PBMC lo protegen identificando y neutralizando patógenos dañinos, como bacterias y virus, al tiempo que mantienen el equilibrio inmune.

La investigación muestra que los PBMC permanecen estables con el tiempo, con una viabilidad celular superior al 85% en la mayoría de las muestras. Además, su expresión génica puede adaptarse rápidamente. Por ejemplo, la expresión de TNFα aumenta en más de tres veces en cuestión de horas. Tal versatilidad resalta su importancia en la regulación de las respuestas inmunes.

Composición de PBMC humanos

Linfocitos: células T, células B y células NK

Los linfocitos son un componente vital de los PBMC humanos. Incluyen células T, células B y células asesinas naturales (NK), cada una con roles distintos en la inmunidad. Las células T ayudan a regular las respuestas inmunes y atacan directamente las células infectadas. Las células B producen anticuerpos, que neutralizan patógenos dañinos. Las células NK, por otro lado, se dirigen y destruyen células anormales, como las infectadas por virus o células cancerosas.

Curiosamente, algunos linfocitos en PBMC humanos, identificados como células CD3+ CD19+, exhiben funcionalidad dual. Estas células pueden actuar como células T y células B. Responden a las amenazas a través de las vías de señalización del receptor de células T - Cell (TCR) y el receptor de células B - (BCR). Este doble papel les permite participar en respuestas inmunes humoral y celular. Por ejemplo, se unen a los antígenos de manera más efectiva que las células B convencionales y producen interferón - gamma (IFN - γ) a niveles similares a las células T.

Monocitos y sus funciones inmunes

Los monocitos son otro grupo clave dentro de los PBMC humanos. Estas células patrulan su torrente sanguíneo, buscando signos de infección o daño tisular. Una vez que detectan un problema, migran al área afectada y se transforman en macrófagos o células dendríticas. Los macrófagos envuelven y digeren patógenos, mientras que las células dendríticas presentan antígenos a otras células inmunes.

Los monocitos también liberan citocinas, que están señalando moléculas que ayudan a coordinar la respuesta inmune. Al hacerlo, se aseguran de que su cuerpo reaccione de manera efectiva a las infecciones o lesiones.

Células dendríticas y su papel en la presentación de antígeno

Las células dendríticas son antígeno profesional - células presentadoras (APC) dentro de los PBMC humanos. Desempeñan un papel crucial en la activación de las células T presentando antígenos en su superficie. La investigación muestra que las células dendríticas son los únicos APC capaces de activar las células T sin tratamiento previo CD4+ y CD8+. Su eficiencia proviene de su capacidad para ralentizar la digestión de antígenos, lo que aumenta la disponibilidad de péptidos para la carga de MHC.

Estas células se aseguran de que su sistema inmune reconoce y responda a las amenazas de manera efectiva, haciéndolas indispensables en inmunidad.

Aislamiento de PBMC humanos

Fuentes de PBMC: sangre periférica y médula ósea

Los PBMC humanos se pueden aislar de dos fuentes principales: sangre periférica y médula ósea. La sangre periférica es la fuente más común debido a su accesibilidad e invasividad mínima. La médula ósea, por otro lado, proporciona un entorno más rico para las células inmunes, pero requiere un procedimiento más invasivo.

El rendimiento y la pureza de los PBMC pueden variar según la fuente y el método de aislamiento. Por ejemplo, los estudios muestran que el método Ficoll estándar logra un mayor rendimiento y pureza en comparación con los métodos de CPT (tubo de preparación de células). La siguiente tabla destaca estas diferencias:

Técnica de superposición de Ficoll para aislamiento PBMC

La técnica de superposición Ficoll es un método ampliamente utilizado para aislar los PBMC. Este proceso implica colocar la sangre sobre una solución ficoll - paque y centrifugarla para separar las células según la densidad. Los PBMC forman una capa distinta entre Plasma y Ficoll, haciéndolos fáciles de recolectar.

Los estudios enfatizan la importancia del manejo adecuado durante este proceso para garantizar resultados consistentes. Por ejemplo, un estudio encontró que usar Ficoll correctamente puede lograr una pureza de hasta 97% con una variabilidad mínima. La siguiente tabla compara diferentes métodos de incubación para el aislamiento de PBMC:

Métodos de separación inmunomagnética

La separación inmunomagnética es otra técnica avanzada para aislar los PBMC. Este método utiliza perlas magnéticas recubiertas con anticuerpos para dirigirse a tipos de células específicos. La clasificación positiva aísla las células al unirlas a las perlas, mientras que la clasificación negativa elimina las células no deseadas, dejando la población deseada intacta.

La investigación muestra que la clasificación negativa mantiene la viabilidad celular y no afecta a los marcadores de activación como IL - 2R (CD25). En contraste, la clasificación positiva puede reducir la viabilidad y la capacidad de activación, especialmente después de la estimulación. La siguiente tabla resume estos hallazgos:

Este método es particularmente útil cuando necesita poblaciones celulares altamente específicas para investigaciones o aplicaciones terapéuticas.

Aplicaciones de PBMC humanos en investigación y medicina

Papel en el desarrollo de la terapia de células T -

Los PBMC humanos juegan un papel fundamental en el avance de la terapia de células T CAR, un tratamiento innovador para ciertos cánceres. Estas células sirven como material de partida para generar células CAR - T, que están diseñadas para atacar y destruir las células cancerosas. Quizás se pregunte qué tan efectivos son los PBMC en este proceso. Los estudios revelan resultados impresionantes:

• Después de 11 días de cultivo, 1 × 10^7 PBMC congelados pueden producir al menos 1.48 × 10^9 células T - T, con más del 30% de CAR+ células.

• Las pruebas de citotoxicidad muestran que las células de Mesocar se derivan de las PBMC frescas y criopreservadas funcionan de manera similar. En una relación de efector - a - objetivo de 4: 1, su citotoxicidad varía entre 91.02%- 100.00%y 95.46%- 98.07%, respectivamente.

• Incluso a una relación más baja de 2: 1, no se observan diferencias significativas en la citotoxicidad.

Estos hallazgos resaltan la confiabilidad de los PBMC en la producción de células CAR efectivas, incluso después de un almacenamiento a largo plazo.

Uso en pruebas de drogas y estudios de toxicidad

Los PBMC son invaluables en las pruebas de drogas y los estudios de toxicidad. Proporcionan un modelo humano - relevante para evaluar cómo las drogas interactúan con las células inmunes. Por ejemplo, los investigadores han probado el medicamento quinacrina en PBMC para evaluar su toxicidad. La siguiente tabla resume los hallazgos:

Estos resultados demuestran que los PBMC responden activamente a la quinacrina, incluso a niveles de toxicidad bajos. Esto los convierte en una herramienta confiable para predecir respuestas inmunes a las nuevas drogas.

Descubrimiento de biomarcadores y monitoreo inmune

Los PBMC son esenciales para identificar biomarcadores y monitorear la salud inmune. Los biomarcadores son indicadores medibles de procesos o enfermedades biológicas. Al analizar los PBMC, puede descubrir biomarcadores que revelan actividad inmune, progresión de la enfermedad o efectividad del tratamiento. Por ejemplo, los investigadores a menudo miden los niveles de citocinas en PBMC para monitorear las respuestas inmunes durante las infecciones o terapias. Este enfoque ayuda a adaptar los tratamientos a pacientes individuales, mejorando los resultados.

Los PBMC también permiten el monitoreo inmune a largo plazo. Su estabilidad y adaptabilidad los hacen ideales para rastrear cambios en la función inmune a lo largo del tiempo. Esto es particularmente útil en enfermedades crónicas o durante tratamientos prolongados.

Los PBMC humanos son indispensables en la comprensión y el avance de la inmunología. Su composición diversa (linfocitos, monocitos y células dendríticas) les permite realizar funciones inmunes críticas. Las técnicas de aislamiento como la superposición de ficoll y la separación inmunomagnética aseguran que pueda obtener PBMC de alta pureza para la investigación o uso terapéutico.

Sus aplicaciones abarcan una amplia gama de campos:

• Miles de estudios han utilizado PBMC en investigación clínica en los últimos 50 años.

• Son vitales para la terapia de células CAR - T, el desarrollo de fármacos y el análisis de respuesta inmune.

• Los PBMC contribuyen al descubrimiento de biomarcadores, la estratificación del paciente e investigación de enfermedades raras.

Al aprovechar los PBMC, puede desbloquear nuevas posibilidades en inmunología y desarrollar tratamientos innovadores que transformen la atención médica.

Preguntas frecuentes

¿Para qué se utilizan los PBMC en la investigación médica?

Los PBMC ayudan a los investigadores a estudiar respuestas inmunes, probar nuevos medicamentos y desarrollar terapias como los tratamientos de células T CAR. Su adaptabilidad y estabilidad los hacen ideales para experimentos que requieren células inmunes humanas.

¿Cómo se almacena PBMC para uso futuro?

Puede almacenar PBMC criopresando en nitrógeno líquido. Este método mantiene su viabilidad y funcionalidad durante años, lo que le permite usarlos en estudios a largo plazo o aplicaciones terapéuticas.

¿Son los PBMC lo mismo que los glóbulos blancos?

No exactamente. Los PBMC son un subconjunto de glóbulos blancos que incluyen linfocitos, monocitos y células dendríticas. Excluyen granulocitos como neutrófilos, que también forman parte de los glóbulos blancos.

¿Se pueden usar PBMC para estudiar enfermedades autoinmunes?

¡Sí! Los PBMC son valiosos para estudiar enfermedades autoinmunes. Le ayudan a analizar el comportamiento de las células inmunes, la producción de citocinas y los marcadores genéticos, proporcionando información sobre los mecanismos de la enfermedad y los posibles tratamientos.

¿Es el aislamiento PBMC un proceso complicado?

No precisamente. Las técnicas como el método de superposición de Ficoll o la separación inmunomagnética hacen que el aislamiento de PBMC sea sencillo. Con el entrenamiento y el equipo adecuados, puede lograr muestras de alta pureza para su investigación.