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Evaluación de la unión neumocócica a células endoteliales humanas primarias bajo flujo constante de medios

26 de septiembre de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Jagau, H. et al. Infección por neumococo de células endoteliales humanas primarias en flujo constante. J. Vis. Exp. (2019)

Este video demuestra la visualización en tiempo real de la unión neumocócica a las cadenas del factor de von Willebrand (VWF) en células endoteliales en condiciones de flujo de medios constantes. Describe los pasos para estimular la liberación de VWF, etiquetar las cuerdas y cuantificar la unión bacteriana.

Protocolo

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1. Inducción de la liberación del factor de von Willebrand (VWF) y visualización de cadenas de VWF multimerizadas

  1. Mantenga el ajuste de flujo porque se requiere un esfuerzo cortante de 10 dyn/cm2 para desencadenar la multimerización de VWF a cadenas largas de hasta 200 MDa. Induzca la liberación de VWF del WPB endotelial inyectando 136 μL de una solución madre de histamina de 100 mM en el medio de crecimiento de células endoteliales con mezcla de suplementos (ECGMS)-medio que circula en el tubo de perfusión utilizando un puerto de inyección. La concentración final de histamina en el medio de flujo será de 1 mM. Si no hay un puerto de inyección disponible, la histamina se puede agregar alternativamente pipeteando en el medio de los depósitos de la bomba.
  2. Para la detección de inmunofluorescencia de cadenas de VWF multimerizadas, detenga el flujo cuando se alcance un nivel de medio equilibrado en los reservorios e inyecte 20 μg de un anticuerpo conjugado con isotiocianato de fluoresceína específico de VWF (FITC) en un volumen de 200 μL de solución salina tamponada con fosfato (PBS) (pH 7,4) en los 13,6 ml circulantes de medio ECGMS utilizando un puerto de inyección. Si no hay un puerto de inyección disponible, el anticuerpo se puede agregar alternativamente pipeteando en el medio de los depósitos de la bomba. Esto da como resultado una concentración final de anticuerpos de 1,3 μg/ml.
  3. Para el escaneo microscópico de varios campos de visión en poco tiempo, utilice la unidad de fluorescencia del microscopio con un dispositivo de fluorescencia de xenón al 30% de potencia y una cámara de epifluorescencia. Monitoree la forma y la morfología de la capa de células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVEC) con el modo de campo claro para seleccionar células representativas adecuadas para la visualización de cadenas de VWF.
  4. Para la visualización de cadenas de VWF fluorescentes verdes, seleccione un objetivo de aceite de 63x/1,40 y un filtro de detección de 470 nm en el menú de la unidad de fluorescencia del software del microscopio (LasX). Cree instantáneas de pilas Z de al menos 50 vistas de campo representativas, cada una de las cuales contiene aproximadamente 10 HUVEC morfológicamente intactos. Para la cuantificación de las cadenas de VWF fluorescentes verdes en diferentes puntos de tiempo, escanee varios campos de visión.

2. Evaluación microscópica de la unión bacteriana a las cadenas de VWF en flujo en tiempo real

  1. Cuantifique la unión neumocócica a las cadenas de VWF generadas en las superficies celulares de HUVEC mediante detección de inmunofluorescencia.
    1. Mantenga el flujo e inyecte neumococos que expresan proteína de fluorescencia roja (RFP) de 1,35 x 108 UFC/ml en un volumen máximo de 1 ml en el medio ECGMS utilizando el puerto de inyección. Alternativamente, pipetee las bacterias en el medio en el depósito de la bomba. Reinicie el esfuerzo cortante a 10 dyn / cm2 para permitir que las bacterias circulen dentro del sistema de bomba.
    2. Seleccione un objetivo de inmersión en aceite de 63x para el aumento del microscopio y ajuste la configuración del filtro de fluorescencia en el software del microscopio al canal RFP (filtro de detección de 540 nm) para la detección de neumococos que expresan RFP.
    3. Para cuantificar la unión bacteriana a las cadenas de VWF, detenga el flujo y cree instantáneas de pilas Z de al menos 30 vistas de campo representativas, cada una con aproximadamente 10 HUVEC morfológicamente intactos, y cuente el número de neumococos.
    4. Utilice el algoritmo estadístico de un factor ANOVA para evaluar los datos, seguido de una prueba de muestra no apareada de dos colas post hoc para una comparación estadística detallada. Los valores de p de <0,05 se consideraron estadísticamente significativos.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Abrazadera para tubo de perfusiónIbidi10821Para retener el líquido en el tubo antes de conectar la corredera al sistema de bombeo
OrdenadorDellLatitud 3440Comuter con software de bomba de presión
Microscopio de barrido láser confocal (CLSM)LeicaDMi8Un microscopio inverso con una platina cubierta por una cámara calentable y con una unidad de fluorescencia equipada con filtro de fluorescencia, fuente de luz de xenón (SP8, DMi8) y DFC 365 FX Kamera (1392 x 1040, 1,4 megapíxeles)
Fosfato de hidrógeno de Di potasio (KH₂PO₄)Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe3904.1Se utiliza para el búfer PBS
Material de secadoMerck101969Perlas de sílice naranja para secar utilizadas en una botella de vidrio con un adaptador de tubo
Suplemento ECGM MixPromocellC-39215Mezcla de suplementos para ECGM -medio, necesaria para el precultivo de células endoteliales: 0,02 mL/mL Suero fetal para terneros, 0,004 mL/mL suplemento para el crecimiento de las células endoteliales, 0,1 ng/mL factor de crecimiento epidérmico, 1 ng/mL factor de crecimiento fibroblásico básico, 90 μg/mL de heparina, 1 μg/mL de hidrocortisona
ECGMSPromocellC-22010ECGM suplementado con 5 % [p / p] FCS y 1 mM de sulfato de magnesio para aumentar la adhesión celular
Medio de crecimiento de células endoteliales (ECGM, listo para usar)PromocellC-22010Medio de cultivo de HUVECs, ya complementado con todos los componentes de la mezcla de suplementos
Suero fetal de terneros (FCS)Biocromo ahora MerckS 0415Suplemento para cultivo celular, utilizado para análisis de infecciones
Anticuerpo anti-VWF humano de cabra conjugado con FITCAbcamAB8822Concentración de stock: 10 mg/mL, para inmunodetección de VWF globular y multimerizado en flujo
Unidad de fluidosIbidi10903Unidad fluídica para cultivo de flujo
Gelatina (porcina)Sigma AldrichG-1890-100gPara el recubrimiento previo de la superficie del canal de microdeslizamiento
Diclorhidrato de histaminaSigma AldrichH-7250-10MGPara la inducción de la secreción de VWF de cuerpos endoteliales de Weibel Palade
Células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVEC)PromocellC-12203 Lote-Nr. 396Z042Células endoteliales primarias de donante combinado, almacenadas en nitrógeno líquido
Anticuerpo humano específico para el VWF derivado de ratón (monoclonal)Santa CruzSC73268Concentración de stock: 200 μg/mL para inmunotinción de VWF en portaobjetos microfluídicos después de la fijación de PFA
Puerto de inyecciónIbidi10820Para la inyección de histamina o bacterias en el tubo del depósito durante la circulación del flujo
Portaobjetos Luer I0.4 (microportaobjetos ibiTreat472)Ibidi80176Portaobjetos modificados físicamente para cultivo fludico (μ–Slide I0.4Luer con una altura de canal de 0,4 mm, un volumen de canal de 100 μl, un área de crecimiento de 2,5 cm y un área de recubrimiento de 25,4 cm²) adecuados para todo tipo de ensayos de flujo, el tratamiento físico genera una superficie hidrófila y adhesiva.
Sulfato de magnesio (MgSO₄, no hidratado)Sigma AldrichM7506-500GPara la preparación del medio ECGMS
Bomba microfluídicaIbidi10905Bomba de presión de aire
Set de perfusiónIbidi10964El equipo de perfusión amarillo/verde tiene un diámetro de tubo de 1,6 mm, una longitud de tubo de 50 cm, un volumen total de trabajo de 13,6 ml, un volumen de tubo muerto de 2,8 ml y un tamaño de depósito de 10 ml. combinado con el μ-slide L0.4Luer, a 37 °C y una viscosidad de 0,0072 dyn x s/cm2 , se puede alcanzar un rango de caudal de 3,8 ml/min hasta 33,9 mL/min y un esfuerzo cortante entre 3,5 dyn/cm² y 31,2 dyn/cm². con 50 cm de longitud para microfluídica
Solución salina tamponada con fosfato (PBS)  La solución se preparó utilizando los siguientes productos químicos: 0,2 g/L KCl, 1,44 g/L Na₂HPO₄, 0,24 g/L KH₂PO₄, pH 7,4
Cloruro de potasio (KCl)Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe6781.1Se utiliza para el búfer PBS
Software de control de bombas (PumpControl v1.5.4)Ibidiv1.5.4Software informático para controlar la bomba de presión, configurar las condiciones de flujo e iniciar/finalizar el flujo
Neumococos que expresan RFPColección Nacional de Cultivos Tipo, Salud Pública de Inglaterra10,319Streptococcus pneumoniae serotipo 47 que expresa RFP fusionado con una proteína similar a una histona integrada en el genoma

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Etiquetas

Factor de von Willebrandmicroscop a de fluorescenciaim genes de pila Zestimulaci n con histaminamarcaje con anticuerpos contra VWFneumococos RFPbomba microflu dica

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