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Determinación de la toxicidad inducida por nanopartículas en neuronas utilizando la microglía como biosensor sustituto

8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Duffy, C. M. et al., Microglia como biosensor sustituto para determinar la neurotoxicidad de las nanopartículas.J. Vis. Exp. (2016).

Este video muestra un método para evaluar los efectos neurotóxicos de las nanopartículas utilizando microglía. Describe los pasos para activar la microglía con nanopartículas, filtrar los medios condicionados para aislar las citocinas proinflamatorias derivadas de la microglía y probar la toxicidad de las neuronas hipotalámicas con los medios condicionados.

Protocolo

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>1. Mantenimiento del cultivo de células microgliales

  1. Medio de cultivo celular caliente (Dulbecco's Modified Eagle Medium; DMEM) suplementado con un 10% de suero fetal bovino (FBS) y un 1% de penicilina/estreptomicina/neomicina (PSN) a 37 °C.
  2. Obtener un stock congelado de células microgliales BV2 en el paso 18 - 25 del almacenamiento a -80 °C. Descongele rápidamente las células en un baño de agua a 37 °C.
  3. Transfiera suavemente las células a un matraz ventilado de 75cm2 que contenga 10 ml de medios de cultivo celular.
  4. Incubar el matraz en CO2 al 5% a 37 °C. Aspirar el medio después de 24 horas y sustituirlo por medio nuevo. Cultive células hasta aproximadamente 70 - 80% de confluencia.

>2. Conteo y enchapado de celdas

  1. En un baño de agua a 37 °C, calentar una solución de DMEM y 1x-tripsina-etilendiaminotetraacético (EDTA).
  2. Aspirar los medios de las células y añadir 500 μl de tripsina. Incubar a 37°C durante 2 - 5 min.
  3. Con un raspador, retire las células del matraz y suspenda en 5 ml de DMEM. Pase las células a través de un colador de 70 μm a un tubo de 50 ml tres veces.
  4. Cuente las células con un hemocitómetro y siembre 8.000 células/pocillo en una placa inferior transparente de paredes negras con un volumen final de 200 μl de DMEM suplementado con 10% de FBS y 1% de PSN. Placa de incubación en 5% CO2 a 37 °C durante 24 horas.
  5. Retire el DMEM viejo y reemplácelo con 200 μl de DMEM calentado suplementado con PSN al 1% para la microglía sérica hambrienta. Placa de incubación en 5% CO2 a 37 °C durante 24 horas.

>3. Activación de la microglía

  1. En tubos separados, diluir nanopartículas de plata (AgNPs) (0,01, 0,05 o 0,1 μg/ml) y control vehículo/neutro (citrato de sodio, 0,04 mM) en DMEM sin suero suplementado con PSN al 1% hasta las concentraciones finales de trabajo.
  2. Retire 100 μl de medio de cada pocillo y reemplácelo con 100 μl de compuesto de tratamiento adecuado.
  3. Placa de incubación en 5 % de CO2 a 37 °C durante 24 horas.

>4. Filtrado de medios condicionados

  1. Recoja 200 μl de sobrenadante de cada pocillo y transfiéralo a un filtro (corte de peso molecular de 10 kDa) con tubo de recolección (capacidad de 1,5 a 2 ml).
  2. Centrifugar a 14.000 x g a temperatura ambiente durante 15 min.
  3. Deseche el flujo (sobrenadante con partículas) y coloque el filtro boca abajo en un nuevo tubo de recolección.
  4. Centrífuga a 1.000 x g a temperatura ambiente durante 2 min.
    nota: El medio filtrado resultante (que contiene citocinas secretadas) se concentra seis veces.
  5. Lleve el volumen del concentrado a 400 μl con DMEM fresco suplementado con un 10% de FBS y un 1% de PSN y almacene en hielo.

>5. Mantenimiento del cultivo de células hipotalámicas

  1. Medio de cultivo celular DMEM tibio suplementado con 10% de FBS y 1% de PSN a 37 °C.
  2. Obtener un stock congelado de células hipotalámicas (mHypo-A1/2) en el pasaje 18 - 25 almacenadas a 80 °C. Descongele rápidamente las células en un baño de agua a 37 °C.
  3. Transfiera suavemente las células a un matraz ventilado de 75cm2 que contenga 10 ml de medios de cultivo celular.
  4. Incubar el matraz en CO2 al 5% a 37 °C. Aspirar el medio después de 24 horas y sustituirlo por medio nuevo. Cultive las células hasta que estén aproximadamente al 70 - 80% de confluencia.

>6. Determinación de la toxicidad de las células hipotalámicas

  1. Calentar la solución de DMEM y 1x-tripsina-EDTA en un baño de agua a 37 °C.
  2. Aspirar los medios de las células hipotalámicas y añadir 500 μl de tripsina. Incubar a 37 °C durante 2 - 5 min. Retire las células del matraz con un raspador, como se describe anteriormente en el paso 2.
  3. Contar las células con un hemocitómetro y placas de células hipotalámicas a 5.000 células/pocillo en una placa inferior transparente de paredes negras en un volumen final de 200 μl de DMEM suplementado con 10% de FBS y 1% de PSN, e incubar durante la noche en 5% de CO2 a 37 °C.
  4. Retire 100 μl de medios antiguos con una pipeta multicanal y agregue 100 μl de medios acondicionados concentrados filtrados hasta una concentración final de 1x.
  5. Placa de incubación en 5% CO2 a 37 °C durante 24 horas.
  6. Añadir 22 μl de reactivo de resazurina y fermentar la placa durante 20 min en CO2 al 5% a 37 °C.
  7. Utilizando un espectrofotómetro multimodo, registre la fluorescencia (560 nm EX/590 nm EM) para medir la viabilidad de la célula. Informe los resultados como unidades de fluorescencia relativa (RFU).

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Divulgaciones

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No se han declarado conflictos de interés.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Células/Reactivos
Línea celular microglial de ratón (BV2)Colección de líneas celulares Interlab (Génova, Italia)ATL03001
Línea celular de hipotálamo de ratón adulto mHypoA-1/2 Cellutions Biosystems Inc.CLU172
Medio de águila modificado de DulbeccoInvitrogen10313-039
Suero fetal bovino Laboratorios PAAA15-751
Penicilina/Estreptomicina/NeomicinaThermo Fisher Scientific15640-055
Tripsina-EDTAThermo Fisher Scientific25200056
Nanopartículas de plata (20 nm)Sigma-Aldrich730793
Reactivo de viabilidad celular PrestoBlueInvitrogenA13262
Ratón TNF-α ELISA Max DeluxBioleyenda430904
lipopolisacáridoSigma-AldrichL4391
Citrato de sodioSigma-AldrichS4641
equipo
Placa inferior óptica de 96 W, poliestireno negro, tratado con cultivo celular, con tapa, estérilThermo Fisher Scientific165305
Unidad de filtro centrífugo Amicon Ultra-0.5 con membrana Ultracel-10EMD MilliporeUFC501008
Microplaca multimodo SpectraMax M5Dispositivos molecularesM5
Tubos de centrífuga cónicos Falcon 50mLCorning, IncTeléfono 14-432-22
Coladores de células Falcon 70 μmCorning, Inc08-771-2
Centrífuga de sobremesa 5430Eppendorf22620560

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Etiquetas

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