Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica de Texas informan que han creado un nuevo modelo de cultivo celular para macrófagos alveolares humanos en el laboratorio. El modelo se desarrolló para mejorar la investigación de enfermedades inflamatorias pulmonares y puede conducir al desarrollo de nuevas terapias potenciales.
Los hallazgos se publican en mBio en un artículo titulado «Un nuevo método manejable para generar células similares a macrófagos alveolares humanos in vitro para estudiar enfermedades y procesos inflamatorios pulmonares».
«Los macrófagos alveolares (MA) son células residentes de pulmón únicas que entran en contacto con patógenos transportados por el aire y partículas ambientales», escribieron los investigadores. «La contribución de los AM humanos (HAM) a las enfermedades pulmonares sigue sin comprenderse bien debido a la dificultad de acceder a ellos de donantes humanos y su rápido cambio fenotípico durante el cultivo in vitro. Por lo tanto, sigue existiendo una necesidad insatisfecha de métodos rentables para generar y/o diferenciar células primarias en un fenotipo HAM, particularmente importante para estudios traslacionales y clínicos. Desarrollamos condiciones de cultivo celular que imitan el entorno alveolar pulmonar en humanos utilizando lípidos pulmonares, es decir, Infasurf (calfactant, surfactante bovino natural) y citocinas asociadas al pulmón (factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, factor de crecimiento transformante-β e interleucina 10 ) que facilitan la conversión de monocitos obtenidos de sangre a un fenotipo similar a AM (AML) y funcionan en cultivo de tejidos”.
«Es fundamental estudiar células específicas de tejido para comprender mejor los mecanismos de la salud y la enfermedad, y para evaluar posibles nuevas terapias», dijo el profesor de Texas Biomed, Larry Schlesinger, MD, y autor principal del artículo.
Los macrófagos alveolares humanos han sido difíciles de estudiar porque residen en lo profundo de los pulmones y son de difícil acceso. El nuevo modelo comienza con una extracción de sangre. Los glóbulos blancos se aíslan y se colocan en frascos de teflón con componentes de cultivo celular especializados. Se agrega surfactante junto con tres proteínas de citoquinas diferentes, que generalmente se encuentran en el líquido de revestimiento alveolar.
«Lo llamamos el cóctel mágico», explicó Susanta Pahari, PhD, investigadora postdoctoral en Texas Biomed y primera autora del artículo. «Estamos imitando el entorno alveolar en el cultivo celular. Hace que las células piensen que están en los pulmones».
En seis días, las células se diferencian o transforman en células alveolares similares a macrófagos. Las células generadas son genéticamente similares en un 94 % a los macrófagos alveolares humanos recogidos de lavados pulmonares. El equipo de Texas Biomed confirmó que el modelo puede usarse para investigar la TB y el COVID-19; las células absorben fácilmente los patógenos.
«Es muy gratificante desarrollar algo que pueda ayudar a la comunidad investigadora», dijo Pahari. «Ya hemos recibido numerosos correos electrónicos en todo el mundo solicitando protocolos de desarrollo de macrófagos. Ahora estamos buscando desarrollar un kit que podamos proporcionar para que sea aún más fácil para otros replicar lo que hemos hecho».
«Estoy emocionado de ver todo el potencial de las células similares a los macrófagos alveolares y si pueden integrarse en los organoides pulmonares de próxima generación», agregó Schlesinger.