L’objectif global de ce protocole est d’instruire comment extraire, maintenir et dissocier les cellules astrocytes murines et microglies du système nerveux central, suivies d’une infection par des parasites protozoaires.
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Article de méthode
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L’objectif global de ce protocole est d’instruire comment extraire, maintenir et dissocier les cellules astrocytes murines et microglies du système nerveux central, suivies d’une infection par des parasites protozoaires.
Les astrocytes et les microglies sont les cellules gliales les plus abondantes. Ils sont responsables du soutien physiologique et de l’entretien de l’homéostasie dans le système nerveux central (SNC). Les preuves croissantes de leur participation à la lutte contre les maladies infectieuses justifient l’intérêt croissant pour l’amélioration des méthodologies pour isoler les astrocytes primaires et les microglies afin d’évaluer leurs réponses aux infections qui affectent le SNC. Considérant l’impact de Trypanosoma cruzi (T. cruzi) et Toxoplasma gondii (T. gondii) infection dans le SNC, ici nous fournissons une méthode pour extraire, maintenir, dissocier et infecter les astrocytes murins et les cellules de microglie avec des parasites protozoaires. Les cellules extraites des cortices nouveau-nés sont maintenues in vitro pendant 14 jours avec le remplacement différentiel périodique de médias. Les astrocytes et les microglies sont obtenus à partir du même protocole d’extraction par dissociation mécanique. Après le phénotypage par cytométrie d’écoulement, les cellules sont infectées par des parasites de protozoaire. Le taux d’infection est déterminé par la microscopie de fluorescence à différents moments, permettant ainsi l’évaluation de la capacité différentielle des cellules gliales pour commander l’invasion et la réplication protozoaires. Ces techniques représentent des méthodes simples, bon marché et efficaces pour étudier les réponses des astrocytes et des microglies aux infections, ouvrant le champ à d’autres analyses neuroimmunologiques.
Le CNS est principalement composé de neurones et de cellules gliales1,2,3. Les microglies et les astrocytes sont les cellules gliales les plus abondantes du SNC. Microglia, le macrophage résident, est l’immunocompétence et la cellule gliale phagocytique dans le CNS3,4, tandis que les astrocytes sont responsables du maintien de l’homéostasie et exercent des fonctions de soutien5.
En dépit des cellules gliales étant classiquement connues pour être responsables du soutien et de la protection des neurones6,7, les fonctions émergentes de ces cellules ont été décrites dans la littérature récente, y compris leurs réponses aux infections8,9,10,11. Ainsi, il ya une poussée pour développer des méthodes pour isoler ces cellules gliales pour comprendre leurs fonctions individuellement.
Il existe d’autres modèles pour étudier les cellules gliales plutôt que les cultures primaires, comme les lignées cellulaires immortalisées et les modèles in vivo. Cependant, les cellules immortalisées sont plus susceptibles de subir des changements génétiques à la dérive et morphologiques, tandis que les études in vivo imposent des conditions de manipulation limitées. Inversement, les cultures primaires sont faciles à manipuler, mieux ressembler aux cellules in vivo et nous permettent également de contrôler les facteurs expérimentaux12,13. Ici, nous décrivons des lignes directrices sur la façon d’extraire, maintenir et dissocier les astrocytes murins et les cellules primaires de microglie dans le même protocole. En outre, nous fournissons également des exemples sur la façon de travailler avec l’infection à protozoaires dans ces cultures.
Les cellules du SNC extraites de souris néonatales (jusqu’à 3 jours) ont été cultivées pendant 14 jours sur des supports différentiels qui permettent la croissance préférentielle des astrocytes et des cellules de microglies. Puisque les microglies reposent au-dessus des astrocytes attachés, les populations cellulaires ont été mécaniquement dissociées dans un incubateur orbital. Ensuite, nous avons recueilli tous les supernatants contenant des microglies et ajouté de la trypsine pour détacher les astrocytes. Les cellules gliales isolées ont été évaluées phénotypiquement par cytométrie d’écoulement et plaquées selon l’expérience désirée.
Nous avons également fourni des exemples sur la façon d’infecter ces microglies et astrocytes isolés avec des parasites protozoaires. T. gondii est un protozoaire hautement neurotrope responsable de la toxoplasmose14, tandis que T. cruzi est responsable de la maladie de Chagas qui peut conduit au développement de troubles neurologiques dans leSNC 15,16. En outre, il a également été signalé que l’infection par T. gondii17,18 ou T. cruzi19,20,21 étaient la cause vraisemblablement de la mort chez les patients immunocompromisés. Par conséquent, l’élucidation du rôle immunologique des cellules gliales du SNC dans le contrôle des infections de protozoaire est d’une grande importance.
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Toutes les procédures expérimentales impliquant des souris ont été effectuées conformément à la loi nationale brésilienne (11.794/2008) et approuvées par les Comités institutionnels de soins et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’Université fédérale de Sao Paulo (UNIFESP).
1. Extraction, entretien et dissociation des cellules gliales
REMARQUE : Le nombre de souris utilisées pour l’extraction des cellules gliales dépend de la quantité de cellules nécessaires pour effectuer les expériences souhaitées. Dans ce protocole, un total de 2,7 x 107 astrocytes et 4 x 106 microglies ont été obtenus à partir de six souris néonatales C57BL/6. Toutes les procédures ont été exécutées sous état stérile dans un coffret de biosécurité de classe II.
2. Infection et évaluation des taux d’infection
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Le 14e jour, la culture des cellules gliales(figure 1A) a subi une dissociation mécanique. Les populations cellulaires isolées ont été analysées par cytométrie d’écoulement selon les marqueurs CD11b, CD45 et GFAP. Nous avons pu observer une pureté de 89,5% pour la population d’astrocytes et de 96,6% pour la population de microglies(figure 1B). Après l’isolement, les cellules ont été plaquées dans une plaque plate de 9...
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L’importance d’étudier les fonctions isolées des cellules gliales dans des contextes biologiques distincts s’est développée au cours des deux dernières décennies. Comprendre le SNC au-delà des neurones est encore un domaine croissant dans la biologie cellulaire, en particulier dans les infections ou les conditions inflammatoires8,9,24. Les cellules glials sont cruciales non seulement pour le soutien physique des neurones (comme ...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Nous tenons à remercier le professeur Renato A. Mortara de l’Université fédérale de Sao Paulo (UNIFESP) pour mAb 2C2 anti-Ssp-4. Ce travail a été soutenu par des subventions de Fundaço de Amparo à Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP, subvention 2017/25942-0 à K.R.B.), Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient-fico e Tecnol-ogico (CNPq, 402100/2016-6 à K.R.B.), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Vacinas (INCTV/CNPq) et Coordenaçao de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nàvel Superior (CAPES, Code financier 001). M.P.A. reçoit une bourse du CNPq, A.L.O.P. reçoit une bourse de CAPES, et I.S.F et L.Z.M.F.B. reçoivent une bourse de la FAPESP.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 70 % | d’éthanol Dinâ ; mica Quí ; mica Contemporâ ; | nea Cat : 2231 | Stériliser |
| 75 cm2 Flacon | Corning | Cat : 430720U | Matière plastique |
| 96 puits plaque de culture cellulaire | Greiner Cellstar | Cat : 655090 | Culture cellulaire |
| Chlorure d’ammonium (NH4Cl) | Dinâ ; mica Quí ; mica Contemporâ ; nea | Cat : C10337.01.AH | Supprimer l’autofluorescence |
| Anticorps anti-GFAP | Abcam | Cat. : ab49874 | Immunofluorescence antidoby |
| Bottle Top Filter 0.22 &mu ; mm CA | Corning | Cat : 430513 | Milieu de culture |
| Filtre Albumine sérique bovine (BSA) | Sigma Aldrich | Cat : A7906 | FACS Préparation du tampon |
| CD11b (FITC) | BD Pharmigen | Cat. : 553310 | Anticorps de cytométrie en flux |
| CD45 (PE) | Invitrogen | Cat. : 12-0451-83 | Centrifugeuse d’anticorps de cytométrie en flux |
| Eppendorf | Cat : 5810R | Centrifugeuse de centrifugation | |
| Eppendorf | 5415R | Centrifugation | |
| Classe II Enceinte de biosécurité | Pachane | Cat : 200 | Armoire de biosécurité pour procédures stériles |
| CO2 Incubateur | ThermoScientific | Modèle : 3110 | Maintenance des cellules primaires |
| Tubes coniques 15 mL | Corning | Cat : 430766 | Matière plastique |
| Tubes coniques 50 mL | Corning | Cat : 352070 | Matière plastique |
| Compteur de cellules automatisé Countess | Invitrogen | Cat : C10281 | Compteur de cellules |
| DAPI | Invitrogen | Cat. : D1306 | Antidoby d’immunofluorescence |
| Appareil photo de microscope numérique | Nikon | Cat : DS-RI1 | Capture d’images au microscope |
| Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | Cat : 12800-058 | Milieu de culture cellulaire |
| Acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) | Sigma Aldrich | Cat : E9884 | FACS Préparation du tampon |
| F12 Mélange de nutriments | Gibco | Cat : 21700-026 | Milieu de culture cellulaire |
| FACS Canto II | BD Biosciences | Cytomètre en | flux |
| indisponible Sérum fœtal bovin (FBS) | LGC Biotechnology | Cat : 10-bio500-1 | Complément de milieu de culture cellulaire |
| Flow Jo (logiciel) | Flow Jo | Version : Flow Jo_9.9.4 | Analyse des données |
| Fluorescence lumière intense | Comment | : C-HGFI | Source de fluorescence |
| GFAP (APC) | Invitrogen | Cat. : 50-9892-82 | Anticorps de cytométrie en flux |
| IgG de chèvre - anti-souris (FITC) | Kirkeegood& Perry Lab (KPL) | Cat. : 172-1806 | Antidoby d’immunofluorescence |
| HBSS - Solution saline équilibrée de Hank | Gibco | Cat : 14175079 | Milieu de culture cellulaire |
| HEPES | Sigma Aldrich | Cat : H4034 | Supplément de milieu de culture |
| cellulaire IC Fixation Buffer | Invitrogen | Cat : 00-8222-49 | Fixation cellulaire pour citométrie en flux |
| Microscope inversé | Nikon | Modèle : ECLIPSE TS100 | Microscope |
| Isoflurane | Cristá ; lia | Cat : 21.2665 | Anesthésique inhalé |
| Methanol | Synth | Cat : 01A1085.01.BJ | Fixation pour immunofluorescence |
| Micro spatule | ABC inoxydable | Indisponible | Matériau chirurgical |
| Microtube 1,5 mL | Axygen | Cat : MCT-150-C | Matière plastique |
| Anticorps monoclonal (mAb) 2C2 anti-Ssp-4 | Non commercial | commercial | Immunofluorescence antidoby |
| Pipette multicanaux (p200) | Corning | Cat : 751630124 | Réactifs pour pipette |
| NIS Elements Software | Nikon | Version 4.0 | Acquisition et analyse d’images |
| Lait écrémé | Nestlé ; | Cat : 9442405 | Solution bloquante pour l’immunofluorescence |
| Incubateur à agitateur orbital | ThermoScientific | Modèle : 481 Cat : 11 | Dissocier la microglie des astrocytes |
| Paraformaldéhyde (PFA) | Sigma Aldrich | Cat : P6148 | Fixation pour l’immunofluorescence |
| PBS | Non commercial | commercial | Tampon neutre |
| Pénicilline G | Sigma Aldrich | Cat : P-7794 | Supplément de milieu de culture cellulaire |
| Tampon de perméabilisation (10x) | Invitrogen | Cat : 00-8333-56 | Perméabilisation cellulaire pour citométrie en flux |
| Boîte de Petri 60 mm x 15 mm (jetable, stérile) | Prolab | Cat : 0303-8 | PH-mètre en matière plastique |
| Kasvi | K39-1014B | Calibrer la solution de pH | |
| RPMI 1640 Medium | Gibco | Cat : 31800-014 | Milieu de culture cellulaire |
| Ciseaux | ABC inox | Cat : LO9-W4 | Matériel chirurgical |
| Pipette sérologique 10 mL | Corning | Cat : 4101 | Matière plastique |
| Pipette sérologique 5 mL | Corning | Cat : 4051 | Matière plastique |
| Pipette monocanal (p1000) | Gilson Pipetman | Cat : F123602 | Réactifs de pipette |
| Simple Pipette à canal (p200) | Gilson Pipetman | Cat : F123601 | Réactifs de pipette |
| Bicarbonate de sodium Sigma Aldrich | Cat : S6297 | Supplément de milieu de culture cellulaire | |
| Sel de sulfate de streptomycine | Sigma Aldrich | Cat : S9137 | Supplément de milieu de culture cellulaire |
| Triton X-100 | Sigma Aldrich | Cat : T9284 | Perméabilisation pour immunofluorescence |
| Trypsine | Gibco | Cat : 27250-018 | Enzyme digestive |
| Pince à épiler | ABC inox | Cat : L28-P4-172 | Matériel chirurgical |
| Bain d’eau | Novatecnica | Modèle : 09020095 | Digeste tissu à 37 ° ; C avec trypsine |
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