1.Kata Pengantar
Makrofag adalah fagosit besar yang dibedakan dari monosit dalam darah. Makrofag terdapat di hampir semua jaringan, terutama jaringan yang sering bersentuhan dengan dunia luar seperti kulit, paru-paru, dan usus. Makrofag memainkan peran penting dalam banyak proses biologis seperti pertahanan kekebalan tubuh manusia, respons peradangan, perbaikan jaringan, pengaturan kekebalan tubuh, dan perkembangan penyakit.
Makrofag primer manusia sulit diisolasi dari jaringan dalam jumlah yang cukup dan tidak berkembang biak dalam kultur. Makrofag yang berasal dari monosit memberikan alternatif yang sangat baik karena monosit dalam darah manusia mudah diperoleh dalam jumlah besar dan dapat dibedakan menjadi makrofag secara in vitro.
2.Fungsi biologis makrofag
- Fagositosis
Makrofag mengenali dan menelan patogen dan serpihan sel mati melalui reseptor di permukaannya. Proses ini tidak hanya membantu membersihkan infeksi, tetapi juga mencegah zat-zat ini terakumulasi dalam tubuh, yang dapat menyebabkan peradangan atau masalah lainnya.
- Pertahanan anti patogen
Makrofag melawan patogen dengan memproduksi zat kimia yang membunuh mikroorganisme, seperti oksigen reaktif dan nitrogen oksida, serta sitokin dan kemokin yang mengatur respons peradangan.
- Pengaturan peradangan
Makrofag memainkan peran kompleks dalam respons peradangan. Makrofag tidak hanya dapat memicu peradangan dengan melepaskan sitokin pro-inflamasi seperti tumor necrosis factor alpha (TNF-α) dan interleukin 1 (IL-1), tetapi juga menghambat peradangan dengan memproduksi sitokin anti-inflamasi seperti IL-10 dan TGF-β.
- Perbaikan dan rekonstruksi jaringan
Setelah terjadi respons peradangan, makrofag membantu memperbaiki dan meregenerasi jaringan dengan mengeluarkan berbagai faktor pertumbuhan. Mereka membersihkan sisa-sisa kerusakan sekaligus mendorong pembentukan jaringan baru.
- Imunomodulasi
Makrofag mendorong respons imun spesifik dengan menghadirkan antigen ke sel T. Pada saat yang sama, makrofag mengatur komponen lain dari sistem imun dengan mengeluarkan berbagai sitokin, seperti mengatur aktivitas sel T dan sel B.
- Hubungan dengan penyakit
Makrofag memainkan peran penting dalam perkembangan banyak penyakit, termasuk penyakit menular, penyakit autoimun, tumor, dan penyakit inflamasi kronis seperti aterosklerosis.
3. Klasifikasi Makrofag
Berdasarkan status aktivasi dan fungsinya, makrofag dapat dibagi menjadi dua kategori utama: M1 dan M2. Kedua subtipe ini memainkan peran yang berbeda dalam respons imun dan pengaturan peradangan.
Makrofag M1
Makrofag M1 terutama dirangsang oleh sitokin seperti interferon gamma (IFN-γ) dan faktor nekrosis tumor alfa (TNF-α), dan memiliki karakteristik pro-inflamasi. Makrofag ini memiliki aktivitas antimikroba yang kuat, dapat menghasilkan radikal bebas oksigen dan faktor inflamasi, serta berperan dalam membunuh dan membersihkan mikroorganisme patogen seperti bakteri dan virus.
Makrofag M1 berperan dalam pertahanan imun tubuh dan respons peradangan, mendorong infiltrasi sel inflamasi dan imun, membantu membersihkan jaringan yang terinfeksi dan rusak, serta mendorong terjadinya dan pemeliharaan respons inflamasi imun.
Makrofag M2
Makrofag M2 terutama dirangsang oleh sitokin seperti interleukin-4 (IL-4) dan interleukin-13 (IL-13), dan memiliki karakteristik anti-inflamasi dan perbaikan. Makrofag berpartisipasi dalam proses perbaikan dan regenerasi jaringan, mendorong respons anti-inflamasi dan pengaturan kekebalan tubuh.
Makrofag M2 berperan penting dalam tahap akhir peradangan dan perbaikan jaringan, mendorong penyelesaian peradangan dan perbaikan jaringan, mengatur keseimbangan respons imun, serta mendorong regenerasi dan perbaikan jaringan.
Gambar 1. Ringkasan keadaan polarisasi makrofag utama dari makrofag yang diaktifkan [1]
4. Isolasi, kultur dan diferensiasi makrofag in vitro
4.1 Metode pemisahan
- Isolasi dari darah tepi
Isolasi monosit: Sel mononuklear darah tepi (PBMC) diisolasi menggunakan sentrifugasi gradien densitas (misalnya, Ficoll-Paque). Sampel darah ditambahkan ke lapisan atas Ficoll, dan setelah sentrifugasi, monosit ditempatkan di antara lapisan plasma dan Ficoll.
Isolasi makrofag: Setelah monosit diisolasi dari PBMC, sel prekursor mononuklear dapat diisolasi lebih lanjut dengan adhesi plastik. Monosit dikultur dalam cawan kultur plastik selama beberapa jam, sel yang tidak melekat disingkirkan, dan sel yang melekat yang tersisa sebagian besar adalah sel prekursor mononuklear.
- Isolasi dari jaringan
Sampel jaringan dipecah menjadi suspensi sel tunggal melalui perawatan mekanis dan/atau enzimatik (misalnya, kolagenase dan DNase). Sel-sel nontarget dihilangkan melalui sentrifugasi gradien densitas atau seleksi negatif (menggunakan antibodi dan manik-manik magnetik) dan makrofag dikumpulkan.
4.2 Metode kultur
Media kultur yang umum digunakan meliputi RPMI 1640 atau IMDM, yang biasanya perlu ditambah dengan 10% serum janin sapi (FBS), 1% penisilin/streptomisin dan faktor pertumbuhan yang diperlukan. Kondisi kultur biasanya dalam inkubator pada suhu 37°C dan 5% CO2
4.3 Metode induksi diferensiasi
- Diferensiasi dari sel prekursor mononuklear
Menggunakan M-CSF: Tambahkan faktor perangsang koloni makrofag (M-CSF) ke media kultur, biasanya pada konsentrasi 20-50 ng/mL, dan lanjutkan kultur selama 7-10 hari untuk menginduksi diferensiasi sel prekursor mononuklear menjadi makrofag.
Menggunakan GM-CSF: Faktor perangsang koloni granulosit-makrofag (GM-CSF) juga dapat menginduksi diferensiasi makrofag, terutama kecenderungan untuk menghasilkan makrofag M1 (pro-inflamasi).
- Pengaturan lebih lanjut tentang fenotipe dan fungsi
Makrofag M1: dapat diinduksi dengan menambahkan IFN-γ (interferon-γ) dan LPS (lipopolisakarida) ke dalam media kultur.
Makrofag M2: dapat diinduksi dengan menambahkan sitokin anti-inflamasi seperti IL-4 dan IL-13.
Metode ini memungkinkan peneliti untuk mempelajari berbagai fungsi biologis makrofag dan perilakunya dalam kondisi patologis secara in vitro. Kondisi operasi spesifik setiap langkah (seperti kepadatan sel, waktu kultur, konsentrasi faktor tambahan, dll.) mungkin perlu dioptimalkan sesuai dengan tujuan spesifik percobaan.
Tabel 1.Kultur makrofag dan kondisi induksi
| Sumber sel | Media kultur | Penambahan Awal | Polarisasi M1 | Polarisasi M2 |
| Sel THP-1 | RPMI 1640 | 100 ng/ml PMA | IFN-γ 20 ng/ml 100 ng/ml LPS | IL-4 20 ng/ml IL-13 20 ng/ml |
| Monosit | RPMI 1640 | M1: 50 ng/ml GM-CSF M2: 50 ng/ml M-CSF | 10 ng/ml LPS IFN-γ 50 ng/ml | M2a: 20 ng/ml IL-4 M2b: IgG+LPS M2c: 20 ng/mL TGF-β1 atau 10 ng/mL IL-10 |
| Manak panah | IMDM | 10-50 ng/ml M-CSF | 100 ng/ml LPS (IFN-γ 50ng/mL dapat ditambahkan) | IL-4 10 ng/ml (10 ng/mL IL-13 dapat ditambahkan) |
| Bahasa InggrisW264.7 Sel | Bahasa Indonesia: DMEM | / | 100 ng/ml LPS | 20 ng/ml IL-4 (20 ng/mL IL-10 dapat ditambahkan) |
5.Data Uji
Sitokinin HiActive® yang Sangat Aktif: Bahasa Indonesia:Aktivitas biologis setiap sitokin telah diverifikasi untuk memastikan aktivitas sitokin yang tinggi.
Data verifikasi aktivitas:
Protein M-CSF Tikus Rekombinan
Angka 1. Diukur dalam uji proliferasi sel menggunakan tikus M‑NFS‑60 sel limfoblas leukemia mielogenus. ED50 untuk efek ini biasanya 16,74 -25,83 ng/ml.
Rekombinan Tikus GM-CSF Protein
Angka 2. ED50 sebagaimana ditentukan oleh uji proliferasi sel menggunakan sel murine FDC-P1 adalah 2,79-12,84 pg/mL.
Rekombinan IL-10 manusia Protein
Angka 3ED50 ditentukan oleh uji proliferasi sel menggunakan sel MC/9 murine kurang dari 0,1 ng/mL, yang sesuai dengan aktivitas spesifik > 1,0×107 Satuan unit/mg.
Produk Terkait
| Klasifikasi | Jenis | Kucing | Spesifikasi |
| G-CSF | Manusia | 2 mikrogram/10 mikrogram/50 mikrogram/100 mikrogram | |
| Mouse | 2 mg/10 mg/50 mg/100 mg/500 mg | ||
|
M-CSF | Manusia | 10 mg/100 mg/500 mg | |
| Mouse | 10 mikrogram/100 mikrogram/500 mikrogram | ||
|
GM-CSF | Manusia | 5 mikrogram/50 mikrogram/100 mikrogram/500 mikrogram | |
| Mouse | 10 mikrogram/100 mikrogram/ 500 mikrogram | ||
| IFN-γ | Manusia | 20 mg/50 mg/100 mg/500 mg | |
| Mouse | 5 mikrogram/50 mikrogram/100 mikrogram/500 mikrogram | ||
| Pesawat IL-4 | Manusia | 5 mikrogram/50 mikrogram/100 mikrogram/500 mikrogram | |
| Mouse | 5 mg/ 100 mg/ 500 mg | ||
| Pesawat IL-10 | Manusia | 2 mg/ 10 mg/ 50 mg/ 100 mg/ 500 mg | |
| Mouse | 2 mg/ 10 mg/ 50 mg/ 100 mg/ 500 mg | ||
| Pesawat IL-13 | Manusia | 2 mg/ 10 mg/ 50 mg/ 100 mg/ 500 mg | |
| Mouse | 2 mg/ 10 mg/ 50 mg/ 100 mg/ 500 mg |
Referensi
[1]Atri C, Guerfali FZ, Laouini D.Peran Polarisasi Makrofag Manusia dalam Peradangan selama Penyakit Menular. Int J Mol Sci. 2018 Jun 19;19(6):1801.