Journal d'immunologie clinique et cellulaire
Libre accès

Abstrait

Activation dynamique et analyse fonctionnelle des cellules T dans un microarray à gouttelettes de nanolitres

Saheli Sarkar, Vinny Motwani, Pooja Sabhachandani, Noa Cohen et Tania Konry

Objectif : La caractérisation de l'hétérogénéité des réactions immunitaires nécessite l'évaluation des réponses cellulaires uniques dynamiques ainsi que des interactions entre les différents sous-ensembles de cellules immunitaires. La maturation et l'activation des cellules effectrices sont régulées par une signalisation paracrine dépendante du contact cellulaire et médiée par des facteurs solubles. Actuellement, il existe peu de méthodes disponibles qui permettent une étude dynamique des deux processus simultanément sans contraindre physiquement les cellules non adhérentes et en éliminant la diaphonie des paires de cellules voisines. Nous décrivons ici une plate-forme de microarray de gouttelettes microfluidiques qui permet une analyse fonctionnelle rapide des réponses cellulaires uniques et la co-encapsulation de paires de cellules hétérotypiques, nous permettant ainsi d'évaluer l'état d'activation dynamique des cellules T primaires.
Méthodes : La plate-forme de gouttelettes microfluidiques permet la génération et l'amarrage de gouttelettes monodispersées de volume nanolitre (0,523 nL), avec la capacité de surveiller un millier de gouttelettes par expérience. Des cellules T humaines individuelles ont été encapsulées dans des gouttelettes et stimulées sur puce avec l'ionophore calcique ionomycine. Les cellules T ont également été coencapsulées avec des cellules dendritiques activées par le peptide ovalbumine, suivi d'une surveillance dynamique du signal calcique.
Résultats : Les cellules stimulées par l'ionomycine ont montré une fluctuation de la signalisation calcique par rapport au témoin. Les deux populations cellulaires ont montré une hétérogénéité marquée dans les réponses. La signalisation calcique a été observée dans les cellules T immédiatement après le contact avec les DC, suggérant un signal d'activation précoce. Les cellules T ont en outre montré une augmentation du taux de calcium sans contact, bien que cette réponse ait été retardée par rapport aux signaux à médiation par contact.
Conclusions : Nos résultats suggèrent que cette plate-forme microfluidique basée sur un réseau de gouttelettes nanolitres est une technique prometteuse pour l'évaluation de l'hétérogénéité dans divers types de réponses cellulaires, la détection d'événements de signalisation précoces/retardés et le phénotypage en direct des cellules immunitaires