El objetivo general de este protocolo es instruir cómo extraer, mantener y disociar las células de astrocitos murinoy y microglia del sistema nervioso central, seguida de una infección con parásitos protozoos.
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Artículo de método
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El objetivo general de este protocolo es instruir cómo extraer, mantener y disociar las células de astrocitos murinoy y microglia del sistema nervioso central, seguida de una infección con parásitos protozoos.
Los astrocitos y la microglia son las células gliales más abundantes. Son responsables del apoyo fisiológico y el mantenimiento de la homeostasis en el sistema nervioso central (SNC). Las crecientes evidencias de su participación en el control de enfermedades infecciosas justifican el interés emergente en la mejora de metodologías para aislar los astrocitos primarios y la microglia con el fin de evaluar sus respuestas a las infecciones que afectan al SNC. Teniendo en cuenta el impacto de la infección Trypanosoma cruzi (T. cruzi) y Toxoplasma gondii (T. gondii) en el SNC, aquí proporcionamos un método para extraer, mantener, disociar e infectar astrocitos murinos y células microglia con parásitos protozoos. Las células extraídas de cortices recién nacidos se mantienen in vitro durante 14 días con reemplazo diferencial periódico de medios. Los astrocitos y la microglia se obtienen del mismo protocolo de extracción por disociación mecánica. Después de fenotiar por citometría de flujo, las células se infectan con parásitos protozoos. La tasa de infección se determina mediante microscopía de fluorescencia en diferentes momentos, lo que permite la evaluación de la capacidad diferencial de las células gliales para controlar la invasión y replicación protozoaria. Estas técnicas representan métodos simples, baratos y eficientes para estudiar las respuestas de los astrocitos y la microglia a las infecciones, abriendo el campo para un análisis de neuroinmunología.
El SNC se compone principalmente de neuronas y células gliales1,2,3. La microglia y los astrocitos son las células glias más abundantes del SNC. Microglia, el macrófago residente, es el inmunocompetente y la célula glia fagocítica en el SNC3,4, mientras que los astrocitos son responsables de mantener la homeostasis y ejercer funciones de apoyo5.
A pesar de que las células gliales son clásicamente conocidos por ser responsables del apoyo y la protección de las neuronas6,7, las funciones emergentes de estas células se han descrito en la literatura reciente, incluyendo sus respuestas a las infecciones8,9,10,11. Por lo tanto, hay un empujón para desarrollar métodos para aislar estas células gliales para entender sus funciones individualmente.
Existen algunos modelos alternativos para estudiar células gliales en lugar de cultivos primarios, como linajes celulares inmortalizados y modelos in vivo. Sin embargo, las células inmortalizadas son más propensas a sufrir cambios genéticos y morfológicos, mientras que los estudios in vivo imponen condiciones de manipulación limitadas. Por el contrario, los cultivos primarios son fáciles de manejar, se asemejan mejor a las células in vivo y también nos permiten controlar los factores experimentales12,,13. Aquí, describimos pautas sobre cómo extraer, mantener y disociar astrocitos murinos y células primarias de microglia en el mismo protocolo. Además, también proporcionamos ejemplos sobre cómo trabajar con la infección protozoa en estos cultivos.
Las células del SNC extraídas de ratones neonatales (hasta 3 días de edad) se cultivaron durante 14 días en medios diferenciales que permiten el crecimiento preferencial de astrocitos y células de microglia. Dado que la microglia descansa por encima de los astrocitos adjuntos, las poblaciones celulares se disociaron mecánicamente en una incubadora orbital. A continuación, recogimos todo el sobrenadante que contiene microglia y añadimos trippsina para separar los astrocitos. Las células gliales aisladas fueron evaluadas fenotípicamente por citometría de flujo y chapadas de acuerdo con el experimento deseado.
También proporcionamos ejemplos sobre cómo infectar a estas microglias aisladas y astrocitos con parásitos protozoos. T. gondii es un protozoo altamente neurotrópico responsable de la toxoplasmosis14,mientras que T. cruzi es responsable de la enfermedad de Chagas que puede conduce al desarrollo de trastornos neurológicos en el SNC15,,16. Además, también se ha informado de que la infección por T. gondii17,18 o T. cruzi19,20,21 fueron la causa presumible de muerte en pacientes inmunocomprometidos. Por lo tanto, el esclarecimiento del papel inmunológico de las células gliales del SNC en el control de las infecciones protozoarias es de gran importancia.
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Todos los procedimientos experimentales relacionados con ratones fueron llevados a cabo de acuerdo con la Ley Nacional de Brasil (11.794/2008) y aprobados por los Comités Institucionales de Cuidado y Uso Animal (IACUC) de la Universidad Federal de Sao Paulo (UNIFESP).
1. Extracción, Mantenimiento y Disociación de Células Glial
NOTA: El número de ratones utilizados para la extracción de células gliales depende de la cantidad de células necesarias para realizar los experimentos deseados. En este protocolo, se obtuvieron un total de 2,7 x 107 astrocitos y 4 x 106 microglia de seis ratones C57BL/6 neonatales. Todos los procedimientos se realizaron en condiciones estériles en un gabinete de bioseguridad de clase II.
2. Infección y evaluación de las tasas de infección
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En eldía 14, el cultivo de células gliales(Figura 1A)sufrió disociación mecánica. Las poblaciones de células aisladas fueron analizadas por citometría de flujo según los marcadores CD11b, CD45 y GFAP. Podríamos observar una pureza del 89,5% para la población de astrocitos y del 96,6% para la población de microglia(Figura 1B). Después del aislamiento, las células fueron chapadas en una placa plana de 96 pocillos y desp...
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La importancia de estudiar las funciones aisladas de las células gliales en contextos biológicos distintos se ha ido ampliando en las últimas dos décadas. Comprender el SNC más allá de las neuronas sigue siendo un campo creciente en la biología celular, especialmente en infecciones o condiciones inflamatorias8,9,24. Las células gliales son cruciales no sólo para el soporte físico de las neuronas (como se conocía anteriormente), ...
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Los autores no tienen nada que revelar.
Nos gustaría dar las gracias al profesor Dr. Renato A. Mortara, de la Universidad Federal de Sao Paulo (UNIFESP), por mAb 2C2 anti-Ssp-4. Esta obra fue apoyada por subvenciones de la Fundación de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP, subvención 2017/25942-0 a K.R.B.), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, 402100/2016-6 a K.R.B., Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Vacinas (INCTV/CNPq) y Coordena-o de Aperfei-oamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, Código De Finanzas 001). M.P.A. recibe beca de CNPq, A.L.O.P. recibe beca de CAPES, e I.S.F y L.Z.M.F.B. reciben beca de FAPESP.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 70% Etanol | Dinâ mica Quí mica Contemporâ nea | Cat: 2231 | Esterilizar |
| 75 cm2 Matraz | Corning | Cat: 430720U | Material plástico |
| Placa de cultivo celular de 96 pocillos | Greiner Cellstar | Cat: 655090 | Cultivo celular |
| Cloruro de amonio (NH4Cl) | Dinâ mica Quí mica Contemporâ nea | Cat: C10337.01.AH | |
| anticuerpo anti-GFAP | Abcam | Cat.: ab49874 | Inmunofluorescencia antidoby |
| Bottle Top Filter 0.22 μ mm CA | Corning | Cat: 430513 | Filtro de medio de cultivo |
| Albúmina sérica bovina (BSA) | Sigma Aldrich | Gato: A7906 | FACS Preparación de tampón |
| CD11b (FITC) | BD Pharmigen | Cat.: 553310 | Anticuerpo de citometría de flujo |
| CD45 (PE) | Invitrogen | Cat.: 12-0451-83 | Centrífuga de anticuerpos contra citometría |
| de | Eppendorf | Cat: 5810R | |
| Centrífuga centrífuga | Eppendorf | 5415R | Centrifugación |
| Clase II cabina de bioseguridad | Pachane | Cat: 200 | Cabina de bioseguridad para procedimientos estériles |
| CO2 Incubadora | ThermoScientific | Modelo: 3110 | Mantenimiento de células primarias |
| Tubos cónicos 15 mL | Corning | Cat: 430766 | Material plástico |
| Tubos cónicos 50 mL | Corning | Cat: 352070 | Material plástico |
| Contador de células automatizado Countess | Invitrogen | Cat: C10281 | Contador de células |
| DAPI | Invitrogen | Cat.: D1306 | Inmunofluorescencia antidoby |
| Cámara de microscopio digital | Nikon | Cat: DS-RI1 Captura de | imágenes en el microscopio |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | Cat: 12800-058 | Medio de cultivo celular |
| Ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) | Sigma Aldrich | Gato: E9884 | FACS Preparación tampón |
| F12 Mezcla de nutrientes | Gibco | Cat: 21700-026 | Medio de cultivo celular |
| FACS Canto II | BD Biosciences | Citómetro de flujo no disponible | Suero |
| fetal bovino (FBS) | LGC Biotechnology | Cat: 10-bio500-1 | Suplemento de medio de cultivo celular |
| Flow Jo (software) | Flow Jo | Versión: Flow Jo_9.9.4 | Análisis de datos |
| Fluorescencia intensa | Nikon | Cat: C-HGFI | Fuente de fluorescencia |
| GFAP (APC) | Invitrogen | Cat.: 50-9892-82 | Anticuerpo de citometría |
| Cabra - anti-ratón IgG (FITC) | Kirkeegood& Perry Lab (KPL) | Cat.: 172-1806 | Inmunofluorescencia antidoby |
| HBSS - Solución salina equilibrada de Hank | Gibco | Cat: 14175079 | Medio de cultivo celular |
| HEPES | Sigma Aldrich | Cat: H4034 | Suplemento de medio de cultivo celular |
| Tampón de fijación IC Invitrogen | Cat: 00-8222-49 | Fijación celular para citometría de flujo | |
| Microscopio invertido | Nikon | Modelo: ECLIPSE TS100 | Microscopio |
| Isoflurano | Cristá lia | Cat: 21.2665 | Anestésico inhalado |
| Metanol | Synth Cat | : 01A1085.01.BJ | Fijación para Inmunofluorescencia |
| Micro espátula | ABC inoxidable | Inservible | Material quirúrgico |
| Microtubo 1,5 mL | Axygen | Cat: MCT-150-C | Material plástico |
| Anticuerpo monoclonal (mAb) 2C2 anti-Ssp-4 | No comercial | No comercial | Inmunofluorescencia antidoby |
| Pipeta multicanal (p200) | Corning | Cat: 751630124 | Reactivos de pipeta |
| NIS Elements Software | Nikon | Versión 4.0 | Adquisición y análisis de imágenes |
| Leche descremada | Nestlé | Cat: 9442405 | Solución bloqueante para inmunofluorescencia |
| Incubadora agitadora orbital | ThermoScientific | Modelo: 481 Gato: 11 | Disociar la microglía de los astrocitos |
| Paraformaldehído (PFA) | Sigma Aldrich | Gato: P6148 | Fijación para inmunofluorescencia |
| PBS | comercial | No comercial | Tampón neutro |
| Penicilina G | Sigma Aldrich | Cat: P-7794 | Suplemento de medio de cultivo celular |
| Tampón de permeabilización (10x) | Invitrogen | Cat: 00-8333-56 | Permeabilización celular para citometría de flujo |
| Placa de Petri 60 mm x 15 mm (Desechable, estéril) | Prolab | Cat: 0303-8 | Material plástico |
| Medidor de pH | Kasvi | K39-1014B | Calibrar solución de pH |
| RPMI 1640 Medio | Gibco | Gato: 31800-014 | Medio de cultivo celular |
| Tijeras | ABC inoxidable | Cat: LO9-W4 | Material quirúrgico |
| Pipeta serológica 10 mL | Corning | Cat: 4101 | Material plástico |
| Pipeta serológica 5 mL | Corning | Cat: 4051 | Material plástico |
| Pipeta monocanal (p1000) | Gilson Pipetman | Cat: F123602 | Reactivos de pipeta |
| individuales Pipeta de canal (p200) | Gilson Pipetman | Cat: F123601 | Reactivos de pipeta |
| Bicarbonato de sodio | Sigma Aldrich | Cat: S6297 | Suplemento de medio de cultivo celular |
| Sal de sulfato de estreptomicina | Sigma Aldrich | Cat: S9137 | Suplemento de medio de cultivo celular |
| Triton X-100 | Sigma Aldrich | Cat: T9284 | Permeabilización para inmunofluorescencia |
| Tripsina | Gibco | Cat: 27250-018 | Pinzas de enzima digestiva |
| ABC inoxidable | Cat: L28-P4-172 | Material quirúrgico | |
| Baño de agua | Novatecnica | Modelo: 09020095 | Tejido Digeste a 37 ° C con tripsina |
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