Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
La co-infection par le paludisme et le VIH est une priorité croissante en matière de santé. Cependant, la plupart des recherches sur le paludisme ou le VIH se concentrent actuellement sur chaque infection individuellement. Bien qu’il soit essentiel de comprendre la dynamique de la maladie pour chacun de ces agents pathogènes indépendamment, il est également important que les interactions entre ces agents pathogènes soient étudiées et comprises.
Nous avons développé un modèle in vitro polyvalent de co-infection VIH-paludisme pour étudier les réponses immunitaires de l’hôte au paludisme dans le contexte de l’infection par le VIH. Notre modèle permet d’étudier les facteurs sécrétés dans les surnageants cellulaires, les marqueurs de protéines de surface cellulaire et intracellulaires, ainsi que les niveaux d’expression de l’ARN. La conception expérimentale et les méthodes utilisées limitent la variabilité et favorisent la fiabilité et la reproductibilité des données.
Tous les agents pathogènes utilisés dans ce modèle sont des agents pathogènes naturels pour l’homme (Plasmodium falciparum et VIH-1), et toutes les cellules infectées sont naturellement infectées et utilisées fraîches. Nous utilisons des érythrocytes humains parasités par P. falciparum et maintenus en culture in vitro continue. Nous obtenons des cellules mononucléées du sang périphérique fraîchement isolées à partir de volontaires infectés par le VIH de manière chronique. Chaque affection utilisée fait l’objet d’un contrôle approprié (P. falciparum parasité par rapport aux érythrocytes normaux), et chaque donneur infecté par le VIH a un témoin non infecté par le VIH, à partir duquel les cellules sont prélevées le même jour. Ce modèle fournit un environnement réaliste pour étudier les interactions entre les parasites du paludisme et les cellules immunitaires humaines dans le contexte de l’infection par le VIH.
Co-infection, l'infection par de multiples infections simultanées, est la norme dans les milieux naturels. Co-infection peut avoir un impact majeur sur la pathologie de la maladie et sur la prise en charge clinique de chaque infection. Dans le cadre de la co-infection, le vaccin et l'efficacité des médicaments, ainsi que des tests de diagnostic, peut être eu une incidence négative (revue en 1). Cependant, malgré son importance, la majorité des recherches de l'agent pathogène considère seulement les infections simples.
Le paludisme et le VIH-1 (VIH) sont les principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde. Les zones de paludisme endémique et VIH partagent un large chevauchement géographique, en mettant des millions de personnes à risque de co-infection et par conséquent un risque de maladie clinique plus sévère 2 - 10. Les deux maladies interagissent négativement. Chez les personnes infectées par le VIH, la hausse des charges virales de VIH et des diminutions temporaires de CD4 + lymphocytes T peut être vu lors d'une infection par le paludisme, tandis quepaludisme charges parasitaires et risque de paludisme clinique et grave sont plus élevés dans les individus co-infectés 2,3,5,7,8,10. Les mécanismes par lesquels le VIH augmente la gravité du paludisme ne sont pas entièrement comprises et justifient une enquête plus approfondie.
Nous décrivons ici une méthode par laquelle le paludisme et la co-infection VIH peut être étudiée in vitro. Plus précisément, cette méthode permet à l'examen des réponses immunitaires spécifiques contre le paludisme dans le contexte de l'infection à VIH. Notre protocole décrit un système polyvalent de co-culture en utilisant des cellules mononucléaires de sang périphérique fraîchement isolées (PBMC) isolées de donneurs infectés chroniquement par le VIH in vitro et en culture P. falciparum parasité érythrocytes (PfRBC). L'impact du traitement antirétroviral sur ces réponses peut également être examiné en utilisant PBMC recueillies de façon prospective du VIH (+) donateurs pré- et post-traitement.
Nous avons utilisé ce système pour étudier l'impact de l'infection à VIHsur les réponses immunitaires innées spécifiques au paludisme 11,12, et ont pu déterminer que IFN-y et TNF réponses spécifiques au paludisme sont altérées dans les cellules NK, les cellules NKT, yô cellules du VIH (+) donateurs pré- et post-traitement antirétroviral VIH T . En outre, nous avons été en mesure d'utiliser ce système pour déterminer que les fonctions monocytaires sont également affaiblies par le VIH (+) les bailleurs de fonds, mais récupérer post-VIH thérapie antirétrovirale.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Ce protocole exige le recrutement de donateurs pour le sérum et RBC à être utilisés pour la culture du parasite, et le VIH (+) et non infectés donateurs pour CMSP isolement. Institutional Review Board doivent approuver toutes les études et tous les donateurs doivent fournir un consentement éclairé avant le prélèvement de sang.
ATTENTION: Travailler avec des échantillons de sang humain et parasites du paludisme humain nécessite des mesures de précaution. Toujours porter une blouse, des gants, et le travail dans une armoire de biosécurité de niveau 2. En cas d'exposition percutanée accidentelle au paludisme humain, un rapport à la santé et la sécurité pour le traitement prophylactique. Facteur de sécurité supplémentaire devrait également être mis en place pour travailler avec (+) VIH dans le sang. Porter une blouse de laboratoire dos fermeture. Double gant (en haut gant doit être latex). Effectuer toutes les manipulations dans une armoire de biosécurité de niveau 2. Ne pas utiliser de verre ou des objets pointus. Ne pas utiliser l'aspirateur. Placez tous les objets contaminés dans une solution de Virox ou eau de Javel pour un minimum de 1 heure avant de les jeter.Lavez toutes les surfaces avec Virox et UV pendant 1 heure après leur utilisation. Notez que chaque institution auront leurs propres réglementations de biosécurité spécifiques qui doivent être suivies. Signaler toutes les expositions accidentelles au sang infecté par le VIH à la santé et la sécurité pour l'évaluation et l'examen de la prophylaxie post-exposition possibles.
Remarque: Différentes souches de P. parasites de la malaria falciparum existent. ITG a été utilisé pour ces expériences, mais différentes souches peut être utilisé. Excellentes instructions sur la congélation et la décongélation Plasmodium falciparum parasites sont disponibles sur le site MR4 13.
1. Faire RPMI-A pour Parasite du paludisme Culture
2. Préparation des globules rouges du sang humain pour Parasite Culture
Note: Les donneurs de sang doivent être de type O.
3. Maintenir Cultures Parasite
4. Parasite Synchronisation
Remarque: Le jour avant til expérimenter, de synchroniser la culture du parasite par traitement avec l'alanine. Les parasites au stade anneau seulement et non infecté RBC survivent à ce traitement. La synchronisation d'Alanine vous donnera une culture trophozoïte le lendemain pur qui peut être utilisé dans les expériences de co-culture. Assurez-vous de commencer par une culture de parasites qui contient la majorité des parasites au stade anneau.
5. Parasite et RBC Préparation pour les expériences de co-culture
6. Isolement des cellules mononucléaires du sang périphérique humain (PBMC)
7. Paludisme / Co-infection par le VIH Culture
8. Détection des réponses immunitaires contre le paludisme
Remarque: Effectuez des expériences de co-culture aussi longtemps que 4 jours. Aucun changement moyen est nécessaire pendant cette période. Le moment optimal dépendra du type de cellule d'intérêt et la question posée. Une incubation de 12-48 heures est optimal pour les réponses monocytiques à PfRBCs, tandis que les réponses des lymphocytes ont été mieux observé à 72-96 h. Les points de temps devront être optimisé basé sur la question expérimentale. Des périodes plus courtes (2-4 hr) peuvent être utilisés si l'interaction entre intacte PfRBC et CMSP est d'intérêt.
9. intracellulaire de cytométrie en flux de réponses de Ccytokine spécifiques aux cellules utilisant PBMC co-cultivées avec P. falciparum Infected RBC
Remarque: Comme mentionné ci-dessus la longueur de la co-culture dépendra du type cellulaire d'intérêt. Si vous êtes intéressé dans les réponses à monocytiques PfRBC une période d'incubation plus courte est nécessaire. Fois sera plus longue pour les réponses des lymphocytes T innées yô cellules, les cellules NK, les cellules NKT), et plus encore pour les cellules T CD4 et CD8. Optimisation sera nécessaire.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Les graphiques représentent les niveaux de la production d'IFNy par les cellules NKT (figure 2), en utilisant CD56 + CD3 + γδ- portes pour obtenir la population de cellules NKT (données non présentées). Les cellules ont été cultivées pendant 72 heures avant la coloration. Une fois colorées, 100.000 cellules CD3 + ont été acquis sur le cytomètre de flux pour obtenir une population suffisamment large de NK, NKT et les cellules yô (cellules d'intérêt). Un minimum de 5600 cellules NKT sont affichés ...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Notre protocole a été optimisé afin d'étudier plus réaliste la co-infection VIH-de paludisme in vitro. Tout d'abord, les globules rouges humains frais et le sérum sont nécessaires pour la culture du parasite du paludisme. Ceci est essentiel pour obtenir une population saine des parasites du paludisme. Lysats parasite ne peut pas être remplacé par des parasites vivants que la production de cytokines est beaucoup plus rapide et intense lors de l'utilisation en direct P. falciparum infecté RBC...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
C.A.M.F. et L.S. ont participé à la conception du protocole, à l’acquisition et à l’analyse des données, et à la rédaction de l’article.
Les auteurs souhaitent remercier le Dr Kain, le Dr Loutfy, le Dr Wasmuth et le Dr Ayi pour leurs contributions.
C.F. a été soutenu par une bourse postdoctorale du CTN/Réseau ontarien de traitement du VIH (OHTN). L.S. est soutenu par une bourse de développement de chercheur junior de l’OHTN. Les travaux ont été financés par une subvention de fonctionnement des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) (MOP-13721 et 115160) et une subvention catalyseur de nouveau chercheur des IRSC.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| anticorps anti-alanine | Sigma | A7377 | |
| (voir autre tableau) | |||
| BD Cytofix/Cytoperm avec BD GolgiPlug | BD | 555028 | comprend la brefeldine A, le tampon cytofix/cytoperm et le tampon perm/wash |
| BD Vacutainer ACD Solution A | BD | 364506 | |
| BD Vacutainer Sodium Heparine | BD | 17-1440-02 | |
| DPBS (sans calcium, sans magnésium) | Corning | 21-031-CV | |
| Fetal Bovine Serum | Sigma | F1051 | inactivation par la chaleur avant utilisation |
| Ficoll-Paque PLUS | GE Healthcare | 17-1440-02 | |
| gentamycine (10 mg/ml) | Gibco | 15710-064 | |
| Hema3 Staining Set | Fisher | 122-911 | |
| HEPES | Fisher | BP310-500 | |
| hypoxanthine | Sigma | H9636 | |
| Ionomycine | Sigma | I3909 | |
| MEM acides aminés non essentiels (10 mM) | Gibco | 11140 | |
| PMA | Sigma | P8139 | |
| RPMI-1640 poudre | Life-Technologies | 31800-022 | |
| RPMI-1640 avec L-glutamine et HEPES | Thermo Scientific | SH30255.01 | |
| Bicarbonate de sodium (poudre, culture cellulaire) | Sigma | S5761 | |
| Pyruvate de sodium (100 mM) | Gibco | 11360 | |
| Tris (base Trizma) | Sigma | T6066 | |
| Trizol | Ambion | 15596018 | |
| Trypan Blue (0,4 %) | Gibco | 15250-061 | |
| BD CompBead | BD | 552843, 552845 | dépend des anticorps utilisés |
| Mélange de gaz parasitaire Sur | commande | 3 % CO2, 1 % O2, équilibre N2 | |
| >Equipment | |||
| 0.2 μ ; Unité | |||
| Lames | |||
| Fioles | |||
| Fioles T75 Tubes | |||
| 50 ml Plaques | |||
| de culture 24 puits | |||
| débouchées Pipettes | |||
| Pasteur | bouchées | ||
| pipettes de transfert stériles | |||
| hémocytomètre | |||
| en flux cytomètre (laser 3) | |||
| Anticorps utilisés pour la cytométrie en flux | |||
| Anti-TNF | eBiosciences | 551487 | FITC (fluorophore) 2 μ ; l |
| Anti-IFNγ ; | Biolegend | 506507 | PE (fluorophore) 20 μ ; l |
| Biolegend anti-CD8 | 300914 | PE-Cy7 (fluorophore) 1 μ ; l | |
| Biolégende anti-CD14 | ; BD Biosciences | 325624 ; 551487 | Biotine (fluorophore) 0,5 μ ; l Streptavine PE-TR (fluorophore) 0,1 μ ; l |
| Biolegend anti-CD56 | 318322 | PerCP/Cy5.5 (fluorophore) 5 μ ; l | |
| Anti-γ ; δ ; | Biolegend | 331212 | APC (fluorophore) 5 μ ; l |
| Biolegend anti-CD3 | 300426 | APC-Cy7 (fluorophore) 5 μ ; l | |
| Biolegend anti-CD4 | 317424 | Bleu Pacifique (fluorophore) 1 μ ; l |
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.