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Artículo de método

Evaluación de las propiedades anticoagulantes y antiinflamatorias de las células endoteliales mediante cultivo celular 3D y sangre no anticoagulada

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DOI:

10.3791/56227

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5 de septiembre de 2017

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En este artículo

Resumen

Se presenta un modelo en vitro que permite el estudio y análisis de la coagulación en sangre no anticoagulada todo. Anticoagulación en el sistema depende el efecto de anticoagulación natural de las células endoteliales sanas y activación de células endoteliales resultará en la coagulación.

Resumen

In vivo, las células endoteliales son cruciales para la anticoagulación natural de sangre circulante. En consecuencia, activación de la célula endotelial conduce a la coagulación de la sangre. Este fenómeno se observa en muchas situaciones clínicas, como el trasplante de órganos en presencia de formados anticuerpos de anti-donantes, como xenotrasplante, así como en la isquemia/reperfusión. Con el fin de reducir la experimentación animal según el 3R estándares (reducción, reemplazo y refinamiento), en vitro modelos para estudiar el efecto de la célula endotelial, activación de la coagulación de la sangre sería muy deseable. Sin embargo, sistemas comunes de plano de la cultura de célula endotelial ofrecen una relación superficie a volumen de 1-5 cm2 de endotelio por mL de sangre, que no es suficiente para la anticoagulación natural, mediada por el endotelio. Cultivo de células endoteliales en la cuenta de la potencia puede aumentar la relación superficie-volumen 40-160 cm2/ml. Este ratio mayor es suficiente para asegurar la anticoagulación "natural" de sangre, por lo que puede evitarse el uso de anticoagulantes. Aquí se describe para estudiar los efectos de la modificación genética de las células endoteliales porcinas en coagulación de la sangre no anticoagulada todo, un en vitro potencia-sistema basado. En el análisis descrito, células endothelial aórticas porcinas primarias, ya sea tipo salvaje (WT) o transgénicos para humanos CD46 y trombomodulina, crecido en granos de potencia y luego expuesto a sangre humana recién extraída sin anticoagulante. Este modelo permite la medición y cuantificación de la liberación de citoquinas y activación marcadores de complemento y coagulación en el plasma sanguíneo. Además, la proyección de imagen de células endoteliales activadas y la deposición de inmunoglobulinas, complemento y coagulación de proteínas en los granos endotelizados fueron realizadas por microscopia confocal. Este ensayo también puede utilizarse para probar fármacos que se suponen para evitar la coagulación y, por tanto, la activación endotelial de la célula. Encima de su potencial para reducir el número de animales utilizados para tales investigaciones, el ensayo descrito es fácil de realizar y consistentemente reproducible.

Introducción

El endotelio vascular consiste en una monocapa de células endoteliales (CE) que recubren el lumen de los vasos sanguíneos. En un estado fisiológico, CE quieto son responsables por el mantenimiento de un entorno antiinflamatorio y anticoagulante. 1 esto es mediado por la expresión de anticoagulantes y antiinflamatorias proteínas en la superficie de la CE. Por ejemplo, activación de CE causada por isquemia/reperfusión lesiones o rechazo vascular (xeno-) trasplantados resultados de órganos en un cambio de la superficie endotelial de un anticoagulante y antiinflamatorio estado Pro coagulante y pro-inflamatoria Estado. 1

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Protocolo

se utilizaron cerdos Landrace alemán (tipo salvaje criado en una granja local y transgénico criados en el Instituto de reproducción Animal Molecular y biotecnología, Universidad Ludwig-Maximilian, Munich, Alemania), peso entre 30 kg a 40 kg, en Este estudio. Todos los animales fueron alojados bajo condiciones estándar con alimentos y agua ad lib. Todos los experimentos con animales se realizaron conforme a la ley de animales de Reino Unido (procedimientos científicos) y la guía de NIH para el cuidado y uso de animales de laboratorio, así como la ley de protección animal Suiza. Todos los estudios en animales el cumplimiento de las directrices de llegar. El Co....

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Resultados

Después de 7-10 días de cultivo en el matraz de spinner (figura 1) las células eran confluentes, cubriendo toda la superficie de los granos de potencia (figura 2). Verificación del estado confluency es un paso importante porque una monocapa no confluentes de CE de los microbeads conducirá a una disminución marcada en el tiempo de coagulación, dada la potencia superficie de granos de la es fuertemente Pro coagulante (tiempo de coa.......

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Discusión

El modelo presentado aquí es conveniente para la coagulación relacionados con estudios, que permite el análisis de diferentes aspectos de la coagulación y su interacción con EC. 8 en la investigación del xenotransplantation, es un sistema útil para probar las propiedades anticoagulantes de la ECs porcinos genéticamente diferentes después de la incubación con sangre humana 9.

Los pasos más críticos del protocolo son los asegurar cobertura completa.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado por la Fundación Suiza de ciencia nacional (FNS, Grant No. 320030_156193). Los autores agradecen a Dr. Benoît Werlen para proporcionar los granos de potencia Biosilon. También agradecemos el Prof. Hans Peter Kohler y Prof. André Haeberli ayuda para configurar el modelo de grano potencia.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
PAECAislado de la aorta de cerdo en nuestro laboratorio
Microcarrier beads (Biosilon)Thermo Fisher Scientific160-250
Colágeno I, BovinoGibcoA10644-01
DMEMGibco21885-025
Medio 199SigmaM7528
RPMIGibco32404-014
Tubos neutrosSarstedt02.1726.001
Tubos de polipropilenoSimportT406-2A
Matraces agitadoresTecnomara
Agitador biológicoBrouwerMCS-104S
Rata anti CD31R& D SystemsMAB33871Dilución 1:100
Cabra anti-rata IgG-Cy3Jackson Immuno Research112-166-003Dilución 1:500
Cabra anti VE-cadherinaSanta Cruzsc-6458Dilución 1:100
Conejo anti vWFDAKOA0082Dilución 1:100
Dk anti Gt IgG – Alexa 488Sondas MolecularesA11055Dilución 1:500
Cabra anti Conejo - FITCSouthern Biotech4050-02Dilución 1:500
DAPISigma32670-25MG-FDilución 1 µ g/mL
0.05% Tripsina-EDTAGibco25300-054
FBSGibco10270-106Concentración: 10% en medio de cultivo celular
AdaptadorSarstedt14.1205
Microscopio confocalCarl ZeissLSM 710
Software de análisis de imágenesImage JDisponible gratuitamente en: https://imagej.net
Suplemento de Medio de Crecimiento Celular EndotelialMixPromoCellC-392162 mL en 500 mL de DMEM
Penicilina EstreptomicinaGibco15140-122Concentración: 1% en medio de cultivo celular
L-GlutaminaGibco25030-024Concentración: 1% en medio de cultivo celular
Heparinun natricumDrossa Pharm AGConcentración de stock: 5000 U.I./ mL
PortaobjetosBioswisstec AG30108
CaCl2 x 2H2OMerck2382.0500
MgCl2 x6 H2OMerck1.5833.1000
Tween 20Axon Lab AG9005-64-5
Albúmina sérica bovina (BSA)SigmaA7030
Medio de montaje de glicergel:DakoC0563

Referencias

  1. Rajendran, P., et al. The vascular endothelium and human diseases. Int. J. Biol. Sci. 9, 1057-1069 (2013).
  2. Rajwal, S., Richards, M., O'Meara, M. The use of recalcified citrated whole blood - a pragmatic approach for thromboelastography in children.

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