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Method Article
Las células dendríticas (CD) son componentes esenciales de la inmunidad innata contra la infección por Leishmania. Los mecanismos que subyacen a la compleja interacción entre las CD y la Leishmania siguen siendo poco conocidos. Aquí, describimos métodos para evaluar cómo la infección por Leishmania afecta la función inmunobiológica de las CD humanas, como la expresión de moléculas coestimuladoras y relacionadas con la migración.
La leishmaniasis comprende un conjunto de manifestaciones clínicas asociadas a la infección de protozoos intracelulares obligados, Leishmania. El ciclo de vida de los parásitos de Leishmania consta de dos etapas de vida alternas (amastigotes y promastigotes), durante las cuales los parásitos residen dentro de los artrópodos vectores o vertebrados huéspedes, respectivamente. En particular, las complejas interacciones entre los parásitos de Leishmania y varias células del sistema inmunitario influyen en gran medida en el resultado de la infección. Es importante destacar que, aunque se sabe que los macrófagos son el principal nicho de huéspedes para la replicación de Leishmania , los parásitos también son fagocitados por otras células inmunitarias innatas, como los neutrófilos y las células dendríticas (CD).
Las CD desempeñan un papel importante en la conexión de las ramas innata y adaptativa de la inmunidad y, por lo tanto, orquestan respuestas inmunitarias contra una amplia gama de patógenos. Los mecanismos por los cuales la Leishmania y las DC interactúan siguen sin estar claros e involucran aspectos de la captura de patógenos, la dinámica de la maduración y activación de las DC, la migración de las DC a los ganglios linfáticos drenantes (dLN) y la presentación de antígenos a las células T. Aunque una gran cantidad de estudios apoyan la idea de que las CD desempeñan un doble papel en la modulación de las respuestas inmunitarias contra la Leishmania, la participación de estas células en la susceptibilidad o resistencia a la Leishmania sigue siendo poco conocida. Después de la infección, las CD experimentan un proceso de maduración asociado con la regulación positiva del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) II de superficie, además de las moléculas coestimuladoras (a saber, CD40, CD80 y CD86).
Comprender el papel de las CD en el resultado de la infección es crucial para desarrollar estrategias terapéuticas y profilácticas que modulen la respuesta inmunitaria contra la Leishmania. En este trabajo se describe un método para la caracterización de la interacción Leishmania-DC. Este protocolo detallado proporciona orientación a lo largo de los pasos de la diferenciación de las CD, la caracterización de las moléculas de la superficie celular y los protocolos de infección, lo que permite a los científicos investigar la respuesta de las CD a la infección por Leishmania y obtener información sobre las funciones que desempeñan estas células en el curso de la infección.
La leishmaniasis constituye un complejo de enfermedades desatendidas causadas por diferentes especies del género Leishmania 1. Leishmania es un protozoo intracelular de la familia Trypanosomatidae que infecta a humanos y otros mamíferos, causando un espectro de enfermedades que van desde lesiones cutáneas hasta formas viscerales2. Las principales manifestaciones clínicas de esta enfermedad son la leishmaniasis tegumentaria (LT) y la leishmaniasis visceral (VL). La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que anualmente se producen entre 700.000 y 1 millón de nuevos casos, que causan 70.000 muertes cada año2. En todo el mundo, la leishmaniasis afecta aproximadamente a 12 a 15 millones de personas, y 350 millones están en riesgo de contraer la enfermedad3.
El género Leishmania presenta dos formas evolutivas: el promastigote y el amastigote4. Los promastigotes de Leishmania se caracterizan por la presencia de flagelos y alta motilidad. Estas formas se encuentran en el tracto digestivo del flebótomo, donde experimentan diferenciación en la forma infecciosa (promastigotes metacíclicos)5. Por el contrario, los amastigotes se encuentran en el entorno intracelular de las células de mamíferos infectadas. Esta forma evolutiva, a su vez, se replica en los fagolisosomas de las células fagocíticas6.
El ciclo de transmisión de Leishmania spp. comienza durante la alimentación sanguínea, cuando los flebótomos inoculan promastigotes metacíclicos en la piel del huésped1. Poco después de la inoculación de Leishmania , las células inmunitarias innatas, incluidos los neutrófilos y los macrófagos residentes en los tejidos, fagocitan los parásitos. Dentro de las vacuolas parasitóforas, los Leishmania se diferencian en amastigotes y se replican, culminando con la ruptura de la membrana de la célula huésped, lo que permite la infección de las células vecinas y la propagación del parásito4. El ciclo se completa cuando los flebotomines ingieren fagocitos que contienen amastigotes, que se diferencian en promastigotes procíclicos y posteriormente en promastigotes metacíclicos en el tracto intestinal del insecto7.
Las células dendríticas, células presentadoras de antígenos profesionales que se encuentran en los tejidos y los ganglios linfáticos, actúan como centinelas del sistema inmunitario8. Estas células se encuentran en tejidos periféricos en etapas inmaduras, involucradas principalmente en la captura y procesamiento de antígenos. Tras el contacto con patógenos, las CD experimentan un proceso de maduración que culmina con su migración a los ganglios linfáticos, presentando posteriormente antígenos a los linfocitos T CD4+ naïve. Estas células también son esenciales en la orquestación de las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas que generan tolerancia o inflamación. El proceso de maduración de la DC implica varios aspectos, incluido el aumento de la expresión de MHC y moléculas coestimuladoras, como CD40 y CD86, así como una mayor secreción de citocinas. Las CD expresan diferentes marcadores, incluidos CD11b y CD11c, y, en los humanos, las DC que se originan a partir de monocitos CD14+ (moDC) expresan CD1a10. CCR7 se expresa en gran medida en las CD e indica el complejo proceso migratorio de estas células12. CD209 y CD80 también juegan un papel importante en el contacto inicial con las CD y los linfocitos13.
En la leishmaniasis, los estudios sugieren que las moDCs fagocitan los parásitos y los transportan a los ganglios linfáticos drenantes (dLN), donde presentan antígenos a las células T13. El mecanismo de captura del parásito está asociado a la reorganización del citoesqueleto por los filamentos de actina durante la fagocitosis, lo que promueve la internalización del parásito14. La mayoría de los estudios sobre las funciones ejercidas por las CD en la leishmaniasis se han centrado en L. major, L. amazonensis y L. braziliensis15. Curiosamente, los estudios in vivo de la infección por Leishmania han demostrado que el deterioro de la función de la CD se produce de una manera específica de la cepa del parásito.
Se ha demostrado que durante las primeras etapas de la infección por L. amazonensis , las CD exhiben una capacidad disminuida para restringir la infección por parásitos. Por el contrario, en un modelo experimental de infección por L. braziliensis , se demostró que las CD montaban respuestas inmunitarias apropiadas que restringían la supervivencia de Leishmania16. Los principales aspectos que se sabe que se asocian con respuestas diferenciales a la infección por Leishmania spp. son el grado de maduración y activación de las CD. Este artículo describe un método para investigar el papel que desempeñan las CD humanas en la infección por Leishmania para comprender mejor cómo estas células influyen en los resultados de la enfermedad.
NOTA: Las células se obtuvieron de donantes voluntarios sanos. El procedimiento descrito fue aprobado por el Comité Nacional de Ética (nº 2.751.345)-Fiocruz, Bahía, Brasil).
1. Diferenciación de células dendríticas humanas
2. Cultura Leishmania
NOTA: En este ensayo se utilizaron parásitos L. amazonensis (MHOM/BR88/Ba-125).
3. Infección por Leishmania
4. Inmunotinción para el análisis de citometría de flujo
5. Inmunotinción de actina
6. Inmunomarcaje
NOTA: Realice los siguientes pasos bajo agitación.
7. Adquisición de microscopía confocal y cuantificación de Fiji
8. Análisis estadístico
En este artículo se investiga el papel de las CD en la infección por Leishmania mediante citometría de flujo y microscopía confocal. Inicialmente, se estableció el perfil fenotípico de la CD derivada de monocitos humanos. En particular, las poblaciones de células dendríticas CD11c+ obtenidas fueron positivas para CCR7, CD209, CD80, CD1a y HLA-DR. Los resultados indican que la expresión de estos marcadores en las poblaciones de DC se ve profundamente afectada ...
La leishmaniasis es un grave problema de salud pública en todo el mundo. La patogenia de esta enfermedad es bastante compleja y los mecanismos que favorecen la supervivencia del parásito en los huéspedes vertebrados siguen siendo difíciles de alcanzar17. Las CD son células presentadoras de antígenos profesionales que se encuentran en todo el cuerpo, incluidos los órganos filtrantes y linfoides. Tras la captura y procesamiento de antígenos, las CD inmaduras...
Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.
Agradecemos al Instituto Gonçalo Moniz (IGM-Fiocruz) (Bahía, Brasil) y al departamento de microscopía por su asistencia. Los autores agradecen a Andris K. Walter por su análisis crítico, revisión del idioma inglés y asistencia en la edición de manuscritos.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
anti CCR7 | Thermo | ||
anti CD209 | Isofarma | ||
anti CD83 | Leica SP8 | ||
anti HLA-DR | Gibco | ||
Bovine serum albumin | Thermo | A2153-100G | Sigma |
Ciprofloxacin | Gibco | ||
confocal microscope | Thermo Fisher Scientific | ||
Fetal bovine serum | Gibco | ||
Flow Jo | Thermo Fisher Scientific | ||
Gentamicin | Thermo Fisher Scientific | ||
Glutamin | Gibco | ||
HEPES | Thermo Fisher Scientific | ||
phalloidin | Thermo Fisher Scientific | ||
Phosphate buffer solution | Peprotech | ||
prolong gold antifade kit | BD pharmigen | ||
RPMI | BD pharmigen | ||
Saponin | BD pharmigen | 47036 – 50G – F | Sigma |
Schneider's insect medium | software BD biosciences |
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