Imágenes de fluorescencia NAD(P)H para el análisis metabólico del intestino murino y los parásitos durante la infección por nematodos

Wjatscheslaw Liublin; Sebastian Rausch; Ruth Leben; Juliane Liebeskind; Anja E. Hauser; Susanne Hartmann; Raluca A. Niesner

doi:10.3791/64982

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Artículo de método

Imágenes de fluorescencia NAD(P)H para el análisis metabólico del intestino murino y los parásitos durante la infección por nematodos

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DOI:

10.3791/64982

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1 de septiembre de 2023

Wjatscheslaw Liublin¹^,² , Sebastian Rausch³ , Ruth Leben¹^,²^,³ , Juliane Liebeskind³ , Anja E. Hauser⁴^,⁵ , Susanne Hartmann³ , Raluca A. Niesner²^,¹

¹Biophysical Analytics, Deutsches Rheuma-Forschungszentrum, Berlin - A Leibniz Institute, ²Dynamic and Functional In Vivo Imaging, Department of Veterinary Medicine, Institute for Veterinary Physiology, Freie Universität Berlin, ³Institute of Immunology, Department of Veterinary Medicine, Freie Universität Berlin, ⁴Laboratory for Immune Dynamics, Deutsches Rheuma-Forschungszentrum, Berlin - A Leibniz Institute, ⁵Intravital Microscopy and Immune Dynamics, Department of Rheumatology and Clinical Immunology, Charité - Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin and Humboldt Universität zu Berlin

En este artículo

Resumen

El presente protocolo describe la imagen de por vida de fluorescencia de NAD(P)H de un intestino murino explantado infectado con el parásito natural Heligmosomoides polygyrus, lo que permite investigar los procesos metabólicos tanto en los tejidos del huésped como en los del parásito de una manera espacialmente resuelta.

Resumen

Los parásitos generalmente tienen un efecto negativo en la salud de su huésped. Representan una enorme carga para la salud, ya que afectan globalmente a la salud de los seres humanos o animales infestados a largo plazo y, por lo tanto, repercuten en los resultados agrícolas y socioeconómicos. Sin embargo, se han descrito efectos inmunorreguladores impulsados por parásitos, con potencial relevancia terapéutica para enfermedades autoinmunes. Si bien el metabolismo tanto del huésped como de los parásitos contribuye a su defensa y es la base para la supervivencia de los nematodos en el intestino, ha permanecido en gran medida poco estudiado debido a la falta de tecnologías adecuadas. Hemos desarrollado y aplicado imágenes de fluorescencia NAD(P)H a tejido intestinal murino explantado durante la infección con el nematodo natural Heligmosomoides polygyrus para estudiar los procesos metabólicos tanto en el huésped como en los parásitos de una manera espacialmente resuelta. La explotación del tiempo de vida de fluorescencia de las coenzimas nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH), en adelante NAD(P)H, que se conservan en todas las especies, depende de su estado de unión y del sitio de unión a las enzimas que catalizan los procesos metabólicos. Centrándonos en las enzimas dependientes de NAD(P)H más abundantemente expresadas, se distinguieron las vías metabólicas asociadas con la glucólisis anaeróbica, la fosforilación oxidativa/glucólisis aeróbica y el estallido oxidativo basado en NOX, como un mecanismo de defensa importante, y se caracterizó la diafonía metabólica entre el huésped y el parásito durante la infección.

Introducción

Las infecciones parasitarias suponen una enorme carga para la salud humana ^1,2. Se ha observado una correlación entre el aumento de las enfermedades autoinmunes y la disminución de las infecciones parasitarias en los países industrializados. Se sabe que los parásitos pueden tener efectos beneficiosos al amortiguar las respuestas inmunitarias excesivas del huésped. H. polygyrus es un parásito natural que se encuentra en el intestino de los roedores, y se sabe que este parásito induce mecanismos inmunorreguladores que reducen la respuesta inmunitaria antiparasitaria del....