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Artículo de método

Métodos de cultivo de espiroquetas de Borrelia burgdorferi Sensu Lato Complex y fiebre recidivante Borrelia

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DOI:

10.3791/64431

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25 de noviembre de 2022

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En este artículo

Resumen

El cultivo in vitro es un método de detección directa de la presencia de bacterias vivas. Este protocolo describe métodos para el cultivo de diversas espiroquetas de Borrelia, incluidas las del complejo Borrelia burgdorferi sensu lato, las especies de fiebre recidivante de Borrelia y Borrelia miyamotoi. Estas especies son fastidiosas y de crecimiento lento, pero pueden ser cultivadas.

Resumen

La Borrelia consiste en tres grupos de especies, las del grupo de la borreliosis de Lyme (LB), también conocido como B. burgdorferi sensu lato (s.l.) y recientemente reclasificado en Borreliella, el grupo de la fiebre recurrente (RF) Borrelia, y un tercer grupo de espiroquetas asociado a reptiles. Los métodos basados en el cultivo siguen siendo el estándar de oro para la detección de infecciones bacterianas en el laboratorio tanto para la investigación como para el trabajo clínico, ya que el cultivo de patógenos a partir de fluidos corporales o tejidos detecta directamente patógenos replicantes y proporciona material de origen para la investigación. Las espiroquetas de Borrelia y Borreliella son fastidiosas y de crecimiento lento, y por lo tanto no se cultivan comúnmente con fines clínicos; Sin embargo, la cultura es necesaria para la investigación. Este protocolo demuestra la metodología y las recetas necesarias para cultivar con éxito espiroquetas LB y RF, incluidas todas las especies reconocidas del complejo B. burgdorferi s.l., incluidas B. afzelii, B. americana, B. andersonii, B. bavariensis, B. bissettii/bissettiae, B. burgdorferi sensu stricto (s.s.), B. californiensis, B. carolinensis, B. chilensis, B. finlandensis, B. garinii, B. japonica, B. kurtenbachii, B. lanei, B. lusitaniae, B. maritima, B. mayonii, B. spielmanii, B. tanukii, B. turdi, B. sinica, B. valaisiana, B. yangtzensis yespiroquetas RF, B. anserina, B. coriaceae, B. crocidurae, B. duttonii, B. hermsii, B. hispanica, B. persica, B. recurrentis y B. miyamotoi. El medio básico para cultivar espiroquetas LB y RF es el medio Barbour-Stoenner-Kelly (BSK-II o BSK-H), que apoya de manera confiable el crecimiento de espiroquetas en cultivos establecidos. Para poder cultivar aislados de Borrelia recién aislados a partir de muestras derivadas de garrapatas o huéspedes donde el número inicial de espiroquetas es bajo en el inóculo, se prefiere el medio Kelly-Pettenkofer (MKP) modificado. Este medio también apoya el crecimiento de B. miyamotoi. El éxito del cultivo de espiroquetas de RF también depende críticamente de la calidad de los ingredientes.

Introducción

Borrelia es un género de bacterias espiroquetas que abarca tres clados principales: el grupo de la borreliosis de Lyme (LB), el grupo de la fiebre recurrente (RF) y un grupo menos caracterizado aparentemente restringido a los reptiles. La taxonomía de Borrelia está en constante cambio con el advenimiento de metodologías moleculares que permiten comparaciones de genomas y proteomas, como ocurre con la mayoría de los otros grupos taxonómicos 1,2,3,4,5,6,7.<....

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Protocolo

Todos los estudios con muestras obtenidas de sujetos humanos fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad y/o centro médico correspondiente, y se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los participantes antes de que se recolectaran las muestras. Todos los estudios con muestras obtenidas de animales fueron aprobados y realizados bajo los lineamientos del Comité Institucional de Ética Animal. En su caso, se han obtenido aprobaciones para el muestreo ambiental.

NOTA: El éxito de la cultura depende críticamente de la calidad de los ingredientes. El medio BSK comercial está disponible y apoya robustamente ....

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Resultados

Los medios de cultivo de Borrelia BSK y MKP, y sus variantes, son medios de cultivo ricos con ingredientes que deben prepararse y esterilizarse secuencialmente. Cuando se prepara correctamente, el medio BSK debe ser rojo-naranja y transparente (Figura 1). La turbidez y la precipitación que persisten después del calentamiento indican ingredientes problemáticos, producción media o contaminación; Tal medio es mejor descartarlo. Si se añade gelatina a BSK y con MKP, el medio será gelati.......

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Discusión

El cultivo de bacterias en laboratorio es el trampolín para la investigación. La profunda ventaja conferida por la capacidad de cultivar se ejemplifica en la lucha, durante más de un siglo que culminó recientemente en éxito, para cultivar Treponema pallidum, la espiroqueta que es el agente etiológico de la sífilis44. Las espiroquetas de Borrelia también son difíciles de cultivar, pero la cultura es posible 23,24,34,44,45,46,47,48,49.

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Divulgaciones

No se declararon conflictos de intereses.

Agradecimientos

Este trabajo fue parcialmente apoyado por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y la Fundación Canadiense de la Enfermedad de Lyme (AB y VL), el Consejo Sueco de Investigación (SB, M-LF e IN), el proyecto TAČR GAMA 2 - "Apoyo a la verificación del potencial de aplicación 2.0 en el Centro de Biología CAS" (TP01010022) (MG y NR), y por una subvención del Ministerio de Salud de la República Checa NV19-05-00191 (MG y NR). Agradecemos a S. Vranjes (2021, Rudenko lab) por la imagen de la Figura 4 y a J. Thomas-Ebbett (2021, Lloyd lab) por las imágenes de la Figura 5. Agradecemos a todos los investigadores que han contribuido al campo y ped....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Tubos de 1,7 ml VWR87003-294Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará
0,2  y micro; m Filtro de jeringa estéril VWR28145-501Artículo estándar: cualquier proveedor hará
10 µ Punta de pipeta de barrera LNeptuneBT10XLS3Artículo estándar: cualquier proveedor hará
pipetas serológicas de 10 mL Celltreat229011BArtículo estándar: cualquier proveedor hará
1000 µ Punta de pipeta de barrera LNeptuneBT1000.96Artículo estándar: cualquier proveedor hará
un tubo de 15 mlCelltreat188261Artículo estándar: cualquier proveedor hará
20 y micro; Punta de pipeta de barrera LNeptuneBT20Artículo estándar: cualquier proveedor hará
20 mL Jeringa estéril BD309661Artículo estándar: cualquier proveedor hará
200 y micro; Punta de pipeta de barrera LNeptuneBT200Artículo estándar: cualquier proveedor hará
25 mL Tubos de cultivo con tapón de roscaFisher Scientific14-933CArtículo estándar: cualquier proveedor hará
25 mL Pipetas serológicasCelltreat229025BArtículo estándar: cualquier proveedor hará
mL Jeringa estérilBD309657Artículo estándar: cualquier proveedor hará
35% BSA SigmaA-7409La fuente es importante - ver nota
5 mL Pipetas serológicas Celltreat229006BArtículo estándar: cualquier proveedor hará
un tubo de 50 mlCelltreat229421Artículo estándar: cualquier proveedor hará
tubos de vidrio MKP de 6,5 ml SchottSchott Nr. 26 135 115Artículo estándar: cualquier proveedor hará
AmikacineSigmaPHR1654Artículo estándar: cualquier proveedor hará
Anfotericina BSigmaA9528-100MGArtículo estándar: cualquier proveedor hará
Bactrim / rimetoprima / sulfametoxazolSigmaPHR1126-1GArtículo estándar - cualquier proveedor hará
caldo BBL Brucella  BD211088Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará
Gabinete de bioseguridadLabconco302419100Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará
Tubos de extracción de sangre (parte superior amarilla - ACD)Fisher ScientificBD  Tubos de recolección de sangre de vidrio Vacutainer con citrato ácido dextrosa (ACD)Artículo estándar: cualquier proveedor hará
BSK-H Medio [w 6% Suero de conejo] Productos biológicos de DarlynnBB83-500Artículo estándar: cualquier proveedor hará
centrífuga  Eppendorfmodelo 5430Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará
Ácido cítrico TrisodioSalDihidratoSigmaC-8532 100 gArtículo estándar: cualquier proveedor lo hará
CMRLGibco BRL21540 500 mLArtículo estándar: cualquier proveedor lo hará
CMRL-1066Gibco21-510-018Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará
Tubos criogénicos (Nalgene)Fisher Scientific5000-0020Artículo estándar: cualquier proveedor hará
Petri profunda con anillo de apilamiento de 100 mm y veces; 25 mmSigmaP7741Artículo estándar: cualquier proveedor hará
Incubadora digitalVWRmodelo 1545Artículo estándar: cualquier proveedor hará
DMSOThermoFisherD12345Artículo estándar: cualquier proveedor hará
Filtros para la esterilización defiltrosMillipore 0.22μ m GPExpressPLUS MembranaSCGPU05REArtículo estándar - cualquier proveedor hará
GelatinaDifco BD214340 500 gArtículo estándar - cualquier proveedor hará
Tubos de cultivo de vidrioFisher Scientific99449-20Artículo estándar - cualquier proveedor hará
GlucosaSigmaG-7021 1 kgArtículo estándar - cualquier proveedor hará
GlycerolSigmaG5516Artículo estándar: cualquier proveedor hará
Hemafuge (Hematocrit & Centrífuga de inmunohematología )LabwissenModelo 3220Artículo estándar: cualquier proveedor hará
HEPESSigma  H-3784 100 gArtículo estándar - cualquier proveedor hará
N-acetilglucoseaminaSigma A-3286 25 gArtículo estándar - cualquier proveedor hará
NeopeptoneDifco  BD211681 500 gArtículo estándar - cualquier proveedor hará
Hematocitómetro NeubauerSigma Z359629Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará:
Microscopio de contraste de fase LeitzArtículo estándar - cualquier proveedor hará
FosfomicinaSigmaP5396-1GArtículo estándar - cualquier proveedor hará
FosfomicinaSigmaP5396Artículo estándar - cualquier proveedor hará
PipetboyIntegraArtículo estándar - cualquier proveedor hará
Balanza estándar de precisiónOHAUSmodelo TS200SArtículo estándar - cualquier el proveedor hará
ácido pirúvico (sal de Na)SigmaP-8574 25 gArtículo estándar - cualquier proveedor hará
Suero de conejo  Gibco16-120-032La fuente es importante 
Suero de conejo  SigmaR-4505  La fuente de 100 mLes importante 
RifampicinaSigmaR3501-1GArtículo estándar - cualquier proveedor hará
Bicarbonato de sodioSigmaS-5761         500 gArtículo estándar: cualquier proveedor hará
Sufametaxazol  SigmaPHR1126artículo estándar: cualquier proveedor hará
TC YeastolateDifco  BD255752 100 gArtículo estándar: cualquier proveedor lo hará
Pipetas de transferenciaVWR470225-044Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará.
TrimethoprimSigma PHR1056Artículo estándar: cualquier proveedor lo hará
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Referencias

  1. Aberer, E., Duray, P. H. Morphology of Borrelia burgdorferi: Structural patterns of cultured borreliae in relation to staining methods. Journal of Clinical Microbiology. 29 (4), 764-772 (1991).
  2. Estrada-Peña, A., Cabezas-Cruz, A.

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