Модельные системы на основе метода культуры клеток in vivo

25.10.2015

Основной методический прием, лежащий в многочисленных разработанных системах моделирования иммунологических реакций с применением культуры клеток in vivo, включает культивирование клеток системы иммунитета в организме ареактивного реципиента с количественной регистрацией их функций. Для этих целей выделенные ткани или органы мышей измельчают до получения гомогенной взвеси клеток, которые после отмывания культуральной средой и подсчета трансплантируют реципиентам. Это дает возможность использования в экспериментальных исследованиях нефракционированных популяций клеток или их разных субпопуляций в различных соотношениях и смесях в норме или под воздействием разных факторов в организме донора, in vitro или в организме реципиента. В качестве ареактивных используют животных, иммунная система которых неразвита (новорожденные животные, куриные эмбрионы) или угнетена под влиянием тяжелых воздействий, обычно физических, и не способна к ответу на используемые антигены.
Клетки для культивирования обычно вводят реципиентам внутривенно (оптимальный способ), внутрибрюшинно или имплантируют в диффузионных камерах под кожу или в брюшную полость. Такие камеры (внешний диаметр 20-30 мм, внутренний — 10-15 мм, высота — 3 мм) закрыты миллипоровыми фильтрами (диаметр пор -0,1 мкм), препятствующими проникновению культивируемых клеток в организм реципиента или клеток «хозяина» в камеру (при пористости 0,45 мкм клетки могут проникать через миллипоровый фильтр).
Трансплантируемые клетки стимулируют антигеном в организме донора (наименее эффективный способ), in vitro или в организме реципиента. Функциональную активность культивируемых клеток количественно учитывают по титрам антител в крови реципиента, по числу продуцентов антител в его селезенке или по другим критериям, определяемым решаемыми задачами.
Для культивирования клеток in vivo обычно используют пересадки между сингенными животными, не осложненные иммунологическим конфликтом донор-реципиент.
Использование ксеногенной комбинации донор-реципиент не эффективно или мало эффективно. В подавляющем большинстве случаев трансплантированные клетки в такой модели антитела не вырабатывают.
В аллогенной комбинации по сравнению с сингенной продукция антител регистрируется, но на более низком уровне. Складывающаяся при этом ситуация характеризуется следующими особенностями. Вследствие феномена аллогенной ингибиции перенесенные клетки медленнее размножаются в организме аллогенного реципиента (интактного или с подавленной облучением реактивностью) по сравнению с сингенным. Развивающаяся при этом у необлученных животных реакция «хозяин против трансплантата» приводит к быстрому отторжению трансплантированных клеток. Через 24-96 час. после переноса клетки не способны реагировать на антиген, вводимый реципиенту. При использовании в качестве реципиентов эмбрионов или животных с подавленной иммунологической реактивностью иммунологический конфликт развивается в другую сторону. В этом случае наблюдается иммунологическая реакция трансплантированных клеток против генетически чужеродного реципиента — реакция «трансплантат против хозяина». В результате реципиенты погибают от runt-болезни (новорожденные) или от «вторичной» или «гомологичной» болезни (взрослые животные). Развитие этих реакций в резко выраженной форме регистрируется после трансплантации 10-20 млн лимфоидных клеток. С уменьшением числа пересаживаемых клеток число погибающих реципиентов от иммунологических осложнений уменьшается, но вместе с этим снижается и возможность выявления вырабатываемых антител. Так, при внутривенном введении 18-дневным куриным эмбрионам 25 млн клеток селезенки половозрелых аллогенных кур и стимуляции клеток in vitro убитыми бруцеллами, антитела определялись в 100% случаев. Однако смертность от runt-болезни составляла 95%. При снижении числа спленоцитов до 0,5-5,0 млн смертность цыплят колебалась от 4,6 до 42,2%, но антитела определялись только в 50% случаев. Совершенно очевидно, что при использовании «слабых» антигенов и меньших доз клеток оценка реакции может быть существенно более трудной или невозможной. В связи с этим наиболее совершенный вариант культивирования клеток системы иммунитета in vivo предусматривает изогению донора и реципиента. Принципиальная схема опытов по культивированию клеток иммунной системы в культуре in vivo показана на рис. 18.6.

Модельные системы на основе метода культуры клеток in vivo