$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
En este artículo, se describe en detalle el uso del ensayo CEI en la investigación del ZIKV. El flujo de trabajo de este ensayo se ilustra en la Figura 1. Demostramos la conveniencia del monitoreo en tiempo real de la infección por ZIKV en un tipo de célula deseado, así como la evaluación de la inhibición de la infección por un compuesto antiviral. Como ejemplo antiviral, utilizamos el bien descrito péptido laberinthopeptin A1 (Laby A1); Nos referimos a esto como "el compuesto", ya que sus propiedades específicas están más allá del alcance de este artículo de métodos y se discuten en otra parte20,21. Cabe destacar que la reproducibilidad del método no se discute en la sección de resultados, ya que queremos centrarnos en los perfiles de impedancia individuales obtenidos utilizando la metodología. Sin embargo, esto se ha descrito anteriormente19.
En el primer conjunto de experimentos, demostramos la importancia de la optimización de la densidad celular al realizar ensayos de infección CEI (Figura 2). Cuando se siembran demasiadas células, la monocapa celular habrá crecido completamente y no podrá propagarse más a través de los electrodos CEI. Esto conduce a una diferencia menor entre CC y VC, y por lo tanto una resolución más baja, disminuyendo la ventana de detección de la actividad antiviral. Esto está bien ejemplificado en la Figura 2E. Para ciertos tipos de células más grandes, como las células U87, sembrar células demasiado densamente podría incluso conducir a un desprendimiento completo de la monocapa celular al manipular la placa, como se demuestra aquí (Figura 2F). Esto también se observa microscópicamente.
La figura 2 también demuestra que el ensayo es muy útil para realizar estudios de susceptibilidad celular. De la figura 2A,B se desprende claramente que la cinética de infección depende en gran medida del tipo de célula. La Figura 2C demuestra que las células U87 solo son susceptibles a la infección por ZIKV a MOI altos.
En el segundo conjunto de experimentos, se destaca el uso versátil del ensayo de infección CEI utilizando varias cepas de ZIKV en diferentes MOI y en presencia de un compuesto antiviral bien descrito (Figura 3). Estos experimentos se realizan con células A549, un modelo comúnmente utilizado en la investigación de flavivirus22,23. Esta línea celular también ha sido utilizada en otros estudios que han demostrado su idoneidad en ensayos CEI24. En primer lugar, la cinética de infección por una cepa representativa del ZIKV del linaje africano MR766, se compara con la del linaje asiático PRVABC59. La Figura 3A demuestra que ambas cepas tienen patrones CEI comparables, con PRVABC59 con propiedades inductoras de CPE ligeramente más lentas. Esto también se refleja en los valores CIT50 (Figura 3B). Este interesante parámetro fue introducido por primera vez por Fang et al.16 y tiene en cuenta la cinética de las mediciones de CEI. Se define como el tiempo necesario para reducir la impedancia en un 50% en comparación con el control celular.
A continuación, las células se infectaron con tres MOI diferentes de ZIKV MR766 o PRVABC59, en presencia o ausencia de varias concentraciones de compuestos, y se monitorizaron los perfiles de impedancia. Como se puede observar en la figura 3C-H, ciertas concentraciones de compuestos inhiben o retrasan la caída de impedancia causada por la infección por ZIKV. Esto también se refleja cuando se calculan los valores AUC. Los resultados del ensayo CEI también demuestran visualmente que la actividad antiviral depende del MOI y del punto de tiempo de la evaluación de la potencia. Los cálculos de AUCn se pueden utilizar para determinar los valores de IC50, como se muestra en la Figura 3I. Finalmente, la Figura 3H muestra que los valores CIT50 también se pueden usar para determinar y comparar potencias compuestas. Los compuestos inactivos o las concentraciones de compuestos se caracterizan por perfiles CEI, AUC y valores CIT50 comparables a los de VC.

Figura 1: Descripción general esquemática del flujo de trabajo del ensayo. La línea de tiempo y los diferentes pasos de manejo e incubación del ensayo CEI se representan aquí. Abreviaturas: CEI = impedancia eléctrica basada en células; ZIKV = virus del Zika; D = días. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Perfiles normalizados de CEI de células infectadas por ZIKV a diferentes densidades. (A,D) A549, (B,E) HEL 299, o (C,F) Las células U87 se sembraron en (A-C) 15,000-20,000 ("óptimas") o (D-F) 75,000 células ("subóptimas") por pocillo en una placa CEI de 96 pocillos. Después de 24 h de monitoreo de impedancia, las células se infectaron con diluciones MOI diez veces mayores de ZIKV MR766. La impedancia fue monitoreada adicionalmente durante 5 días consecutivos. Se muestran los perfiles CEI (media ± rango de dos réplicas técnicas) de un experimento representativo. Abreviaturas: CEI = impedancia eléctrica basada en células; MOI = multiplicidad de la infección; ZIKV = virus del Zika; Norma = normalizada. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Perfiles CEI normalizados de células A549 después de la infección con dos cepas de ZIKV e inhibición por un compuesto antiviral. (A) Las células A549 adherentes se infectaron con varios MOI de ZIKV MR766 o ZIKV PRVABC59, y la impedancia se monitoreó continuamente. Se muestra la media ± SD de tres réplicas técnicas de un experimento representativo. (B) Los valores CIT50 se calcularon sobre la base del perfil CEI de A y se compararon. Se muestra la media ± DE de tres réplicas técnicas realizadas. (C-H) Las células A549 adherentes fueron tratadas con varias concentraciones de compuestos y posteriormente infectadas con un MOI específico de ZIKV MR766 (C-E) o ZIKV PRVABC59 (F-H). La impedancia fue monitoreada continuamente. Se muestra la media ± rango de dos réplicas técnicas de un experimento representativo. (I) Para comparar la inhibición del compuesto contra diferentes cepas y diluciones del ZIKV, se calculó el AUC n y se determinaron los porcentajes inhibitorios restando todas las condiciones por el CC AUC n y dividiendo por el VC AUCn. (J) Los valores CIT50 del experimento mostrado en C-H se calcularon para comparar las diferentes cepas de ZIKV y MOI. Se muestra la media ± rango de dos réplicas técnicas. Abreviaturas: CEI = impedancia eléctrica basada en células; MOI = multiplicidad de la infección; ZIKV = virus del Zika; Norma = normalizada; CIT50 = tiempo en que la impedancia disminuyó en un 50% en relación con el control no tratado; AUC = área bajo la curva; CC = control celular; VC = control de virus. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.