Cosa sono i PBMC umani e il loro ruolo nell'immunità?

PBMC umanoS, o cellule mononucleate del sangue periferiche, sono un gruppo critico di cellule immunitarie che circolano nel flusso sanguigno. Queste cellule includono linfociti, monociti e cellule dendritiche, ognuna svolta un ruolo unico nella difesa del tuo corpo. I PBMC ti proteggono identificando e neutralizzando i patogeni dannosi, come batteri e virus, mantenendo anche l'equilibrio immunitario.

La ricerca mostra che i PBMC rimangono stabili nel tempo, con vitalità cellulare superiore all'85% nella maggior parte dei campioni. Inoltre, la loro espressione genica può adattarsi rapidamente. Ad esempio, l'espressione di TNFα aumenta di oltre tre volte entro ore. Tale versatilità evidenzia la loro importanza nel regolare le risposte immunitarie.

Composizione di PBMC umani

Linfociti: cellule T, cellule B e cellule NK

I linfociti sono un componente vitale dei PBMC umani. Includono cellule T, cellule B e cellule naturali killer (NK), ciascuna con ruoli distinti nell'immunità. Le cellule T aiutano a regolare le risposte immunitarie e attaccano direttamente le cellule infette. Le cellule B producono anticorpi, che neutralizzano i patogeni dannosi. Le cellule NK, d'altra parte, bersaglia e distruggono cellule anormali, come quelle infettate da virus o cellule cancerose.

È interessante notare che alcuni linfociti nei PBMC umani, identificati come cellule CD3+ CD19+, mostrano una doppia funzionalità. Queste cellule possono agire come cellule T e cellule B. Rispondono alle minacce attraverso le vie di segnalazione del recettore cellulare (TCR) e B - cellulare (BCR). Questo doppio ruolo consente loro di partecipare a risposte immunitarie sia umorali che cellulari. Ad esempio, legano gli antigeni in modo più efficace rispetto alle cellule B convenzionali e producono interferone - gamma (IFN - γ) a livelli simili alle cellule T.

Monociti e le loro funzioni immunitarie

I monociti sono un altro gruppo chiave all'interno dei PBMC umani. Queste cellule pattugliano il flusso sanguigno, alla ricerca di segni di infezione o danno ai tessuti. Una volta rilevato un problema, migrano nell'area interessata e si trasformano in macrofagi o cellule dendritiche. I macrofagi inghiottono e digeriscono i patogeni, mentre le cellule dendritiche presentano antigeni ad altre cellule immunitarie.

I monociti rilasciano anche citochine, che segnalano molecole che aiutano a coordinare la risposta immunitaria. In tal modo, assicurano che il tuo corpo reagisca efficacemente alle infezioni o alle lesioni.

Cellule dendritiche e il loro ruolo nella presentazione dell'antigene

Le cellule dendritiche sono antigene professionali - Presentazioni di cellule (APC) all'interno di PBMC umani. Svolgono un ruolo cruciale nell'attivazione delle cellule T presentando antigeni sulla loro superficie. La ricerca mostra che le cellule dendritiche sono gli unici APC in grado di attivare sia cellule T CD4+ e CD8+ Naïve. La loro efficienza deriva dalla loro capacità di rallentare la digestione dell'antigene, che aumenta la disponibilità di peptidi per il carico di MHC.

Queste cellule assicurano che il tuo sistema immunitario riconosca e risponda alle minacce in modo efficace, rendendole indispensabili nell'immunità.

Isolamento dei PBMC umani

Fonti di PBMC: sangue periferico e midollo osseo

I PBMC umani possono essere isolati da due fonti primarie: sangue periferico e midollo osseo. Il sangue periferico è la fonte più comune grazie alla sua accessibilità e minima invasività. Il midollo osseo, d'altra parte, fornisce un ambiente più ricco per le cellule immunitarie ma richiede una procedura più invasiva.

La resa e la purezza dei PBMC possono variare a seconda del metodo di origine e isolamento. Ad esempio, gli studi dimostrano che il metodo Ficoll standard raggiunge una resa e una purezza più elevate rispetto ai metodi CPT (tubo di preparazione cellulare). La tabella seguente evidenzia queste differenze:

Tecnica di overlay Ficoll per l'isolamento di PBMC

La tecnica di sovrapposizione Ficoll è un metodo ampiamente usato per isolare i PBMC. Questo processo prevede la stratificazione del sangue su una soluzione ficoll - paque e centrifugarla a cellule separate in base alla densità. I PBMC formano uno strato distinto tra plasma e ficoll, rendendoli facili da raccogliere.

Gli studi sottolineano l'importanza di una corretta gestione durante questo processo per garantire risultati coerenti. Ad esempio, uno studio ha scoperto che l'uso corretto di Ficoll può ottenere una purezza fino al 97% con una variabilità minima. La tabella seguente confronta diversi metodi di incubazione per l'isolamento di PBMC:

Metodi di separazione immunomagnetica

La separazione immunomagnetica è un'altra tecnica avanzata per isolare i PBMC. Questo metodo utilizza perle magnetiche rivestite di anticorpi per colpire specifici tipi di cellule. L'ordinamento positivo isola le cellule legandole alle perle, mentre l'ordinamento negativo rimuove le cellule indesiderate, lasciando intatta la popolazione desiderata.

La ricerca mostra che l'ordinamento negativo mantiene la vitalità cellulare e non influisce sui marcatori di attivazione come IL - 2R (CD25). Al contrario, l'ordinamento positivo può ridurre la vitalità e la capacità di attivazione, specialmente dopo la stimolazione. La tabella seguente riassume questi risultati:

Questo metodo è particolarmente utile quando sono necessarie popolazioni cellulari altamente specifiche per la ricerca o le applicazioni terapeutiche.

Applicazioni di PBMC umani nella ricerca e nella medicina

Ruolo nello sviluppo della terapia delle cellule automobilistiche

I PBMC umani svolgono un ruolo fondamentale nell'avanzamento della terapia delle cellule automobilistiche, un trattamento rivoluzionario per alcuni tumori. Queste cellule fungono da materiale di partenza per la generazione di cellule CAR - T, che sono progettate per colpire e distruggere le cellule tumorali. Potresti chiederti quanto siano efficaci i PBMC in questo processo. Gli studi rivelano risultati impressionanti:

• Dopo 11 giorni di coltura, 1 × 10^7 PBMC congelati può produrre almeno 1,48 × 10^9 cellule Mesocar - T, con oltre il 30% di cellule CAR+.

• I test di citotossicità mostrano che le cellule Mesocar - T derivate da PBMC fresche e crioconseriche funzionano in modo simile. Con un rapporto effettore - a - target di 4: 1, la loro citotossicità varia tra il 91,02%- 100,00%e il 95,46%- 98,07%, rispettivamente.

• Anche con un rapporto inferiore di 2: 1, non si osserva alcuna differenza significativa nella citotossicità.

Questi risultati evidenziano l'affidabilità dei PBMC nella produzione di celle di auto efficaci, anche dopo un lungo periodo di conservazione.

Usa negli studi sui test farmaceutici e sulla tossicità

I PBMC sono preziosi negli studi sui test antidroga e nella tossicità. Forniscono un modello umano - rilevante per valutare come i farmaci interagiscono con le cellule immunitarie. Ad esempio, i ricercatori hanno testato la chinacrina del farmaco su PBMC per valutarne la tossicità. La tabella seguente riassume i risultati:

Questi risultati dimostrano che i PBMC rispondono attivamente alla chinacrina, anche a bassi livelli di tossicità. Questo li rende uno strumento affidabile per prevedere le risposte immunitarie a nuovi farmaci.

Biomarker Discovery e monitoraggio immunitario

I PBMC sono essenziali per identificare i biomarcatori e il monitoraggio della salute immunitaria. I biomarcatori sono indicatori misurabili di processi o malattie biologiche. Analizzando i PBMC, è possibile scoprire biomarcatori che rivelano l'attività immunitaria, la progressione della malattia o l'efficacia del trattamento. Ad esempio, i ricercatori spesso misurano i livelli di citochine nei PBMC per monitorare le risposte immunitarie durante le infezioni o le terapie. Questo approccio aiuta a personalizzare i trattamenti per i singoli pazienti, migliorando i risultati.

I PBMC consentono anche il monitoraggio immunitario a lungo - Term. La loro stabilità e adattabilità li rendono ideali per il monitoraggio dei cambiamenti nella funzione immunitaria nel tempo. Ciò è particolarmente utile nelle malattie croniche o durante trattamenti prolungati.

I PBMC umani sono indispensabili nella comprensione e nell'avanzamento dell'immunologia. La loro diversa composizione - linfociti, monociti e cellule dendritiche - li consente di svolgere funzioni immunitarie critiche. Tecniche di isolamento come la sovrapposizione di ficoll e la separazione immunomagnetica assicurano di poter ottenere PBMC ad alta purezza per la ricerca o l'uso terapeutico.

Le loro applicazioni abbracciano una vasta gamma di campi:

• Migliaia di studi hanno utilizzato PBMC nella ricerca clinica negli ultimi 50 anni.

• Sono fondamentali per la terapia delle cellule di auto, lo sviluppo dei farmaci e l'analisi della risposta immunitaria.

• I PBMC contribuiscono alla scoperta dei biomarcatori, alla stratificazione del paziente e alla ricerca di malattie rare.

Sfruttando i PBMC, è possibile sbloccare nuove possibilità di immunologia e sviluppare trattamenti innovativi che trasformano l'assistenza sanitaria.

FAQ

A cosa servono i PBMC nella ricerca medica?

I PBMC aiutano i ricercatori a studiare le risposte immunitarie, testare nuovi farmaci e sviluppare terapie come trattamenti per cellule automobilistiche. La loro adattabilità e stabilità li rendono ideali per esperimenti che richiedono cellule immunitarie umane.

Come memorizzi i PBMC per un uso futuro?

È possibile archiviare i PBMC crioprizzandoli in azoto liquido. Questo metodo mantiene la loro vitalità e la loro funzionalità per anni, consentendo di usarli in studi a lungo termine o applicazioni terapeutiche.

I PBMC sono uguali ai globuli bianchi?

Non esattamente. I PBMC sono un sottoinsieme di globuli bianchi che includono linfociti, monociti e cellule dendritiche. Escludono granulociti come neutrofili, che fanno anche parte dei globuli bianchi.

I PBMC possono essere utilizzati per studiare le malattie autoimmuni?

SÌ! I PBMC sono preziosi per lo studio delle malattie autoimmuni. Ti aiutano ad analizzare il comportamento delle cellule immunitarie, la produzione di citochine e i marcatori genetici, fornendo approfondimenti su meccanismi di malattia e potenziali trattamenti.

PBMC Isolation è un processo complicato?

Non proprio. Tecniche come il metodo di sovrapposizione Ficoll o la separazione immunomagnetica rendono semplice l'isolamento di PBMC. Con una formazione e attrezzatura adeguate, è possibile ottenere campioni ad alta purezza per la tua ricerca.