Articolo metodologico

Preparazione di un'emulsione antigene-adiuvante per indurre l'encefalomielite autoimmune

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Source: Bäckström, B. T. Un metodo di omogeneizzazione rapido, semplice e standardizzato per preparare emulsioni antigene/adiuvante per indurre l'encefalomielite autoimmune sperimentale. J. Vis. Exp. (2022)

Questo video dimostra un'efficiente tecnica di omogeneizzazione per generare un'emulsione antigene-adiuvante per indurre l'encefalomielite autoimmune sperimentale (EAE) in un modello murino. L'emulsione contiene un autoantigene - la glicoproteina oligodendrocitaria della mielina (MOG) - in fase acquosa, circondata da una fase oleosa continua comprendente un batterio patogeno inattivato. L'emulsione garantisce un rilascio prolungato di antigeni per una risposta immunitaria prolungata.

Protocollo

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Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.

NOTA: Un flusso schematico del metodo è descritto nella Figura 1.

1. Preparazione del materiale

NOTA: Preparare tutti i reagenti in modo asettico in una cappa sterile, aliquotare e conservare alla temperatura indicata. I reagenti possono essere conservati fino a 2 anni senza perdere il loro effetto.

  1. Preparare CFA contenente 20 mg/mL di Mycobacterium tuberculosis come descritto di seguito.
    1. Aggiungere 100 mg di M. tuberculosis liofilizzato H37RA (vedere la Tabella dei materiali) e cinque perline di acciaio da 3,2 mm in una provetta da 7 ml (vedere la Tabella dei materiali). Agitare il tubo in un omogeneizzatore (vedere la tabella dei materiali) per 60 s alla massima velocità (5.000 giri/min).
    2. Aggiungere 5 mL di adiuvante di Freund incompleto (IFA) alla provetta e agitare nuovamente per 60 s alla massima velocità. Trasferire il liquame di M. tuberculosis omogeneizzato in IFA (ora chiamato CFA) in una provetta nuova con una pipetta, lasciando le perle, e conservare a 4 °C fino al momento dell'uso.
  2. Aggiungere acqua ultrapura alla polvere liofilizzata del peptide MOG35-55 (vedere la Tabella dei materiali) per ottenere una concentrazione finale del peptide di 10 mg/mL. Sterilizzare la soluzione facendola passare attraverso un filtro da 0,2 μm. Preparare aliquote da 60 μl e conservare a -20 °C fino al momento dell'uso.
    nota: Il peptide MOG35-55 utilizzato per questo esperimento è di purezza ImmunoGrade (~70%), è scisso in TFA, si dissolve facilmente in acqua e contiene un'ammide C-terminale (-NH2) per aumentare la stabilità in vivo. Le aliquote di peptidi non sono mai state scongelate e ricongelate più di due volte e sono state conservate a -20 °C fino all'uso.

2. Preparazione di emulsioni CFA/peptidiche

  1. Calcolare la quantità di emulsione necessaria per l'immunizzazione. In questo protocollo standard, ogni topo riceve 50 μg di peptide MOG35-55 e 300 μg di M. tuberculosis dispersi nell'adiuvante di Freund (CFA). La quantità di ciascun reagente (peptide MOG35-55, PBS, CFA e IFA) necessaria per la preparazione delle emulsioni può essere calcolata utilizzando il file supplementare 1. Un ulteriore 20% di tutti i reagenti, per compensare la piccola perdita di emulsione, è incluso nel calcolo.
    nota: Il kit di emulsione commerciale (vedi Tabella dei materiali) utilizzato in questo studio comprende un tubo, un tappo a vite e uno stantuffo in una busta sterilizzata. Ogni provetta del kit di emulsione contiene un massimo di 9,6 ml, rendendo possibile la preparazione di 8 siringhe da 1 ml sufficienti per immunizzare 40 topi (o 80 topi se si utilizzano 100 μl di emulsione per animale).
  2. Posizionare il tubo con tappo a vite (dal kit di emulsione in commercio) e i reagenti da utilizzare sul ghiaccio.
  3. Aggiungere i componenti dell'emulsione nel seguente ordine nei volumi calcolati al punto 2.1: PBS, quindi il peptide, quindi M. tuberculosis in CFA e infine IFA.
  4. Chiudere saldamente il tubo con il tappo stringendolo e allentandolo più volte. Agitare energicamente la provetta per 5-10 s a mano per premiscelare i reagenti.
  5. Posizionare il tubo nell'omogeneizzatore di agitazione e fissarlo con l'asta. Impostare la velocità al massimo e il tempo a 60 s. Una volta terminata la corsa, posizionare il tubo sul ghiaccio per 3 minuti. Ripetere la corsa una o due volte con le stesse impostazioni.
  6. Centrifugare la provetta a 300 x g per 1 minuto per rimuovere l'aria intrappolata e compattare l'emulsione.
  7. Rimuovere il tappo dal tubo, inserire lo stantuffo nel tubo e spingerlo lentamente verso il basso fino a raggiungere la parte superiore dell'emulsione. Rimuovere la chiusura a scatto sul fondo del tubo ruotandola.
  8. Rimuovere lo stantuffo da una siringa per iniezione (1 mL; vedere Tabella dei materiali). Aggiungere un ago (preferibilmente 25-27 G) alla siringa per iniezione.
  9. Collegare l'estremità posteriore della siringa per iniezione all'apposito blocco nella parte inferiore del tubo e bloccarla con una breve rotazione.
  10. Trasferire l'emulsione dal tubo alla siringa per iniezione spingendo delicatamente lo stantuffo. Arrestare quando l'emulsione raggiunge la graduazione di 0,15 mL della siringa per iniezione.
  11. Separare la siringa per iniezione dal tubo e inserire lo stantuffo con cautela, facendo attenzione che l'aria non penetri nella siringa. Spingere lo stantuffo fino a quando l'emulsione non fuoriesce dall'ago.
    nota: A questo punto, una parte dell'emulsione può essere utilizzata per il controllo qualità (vedi passaggio 3).
  12. Ripetere i passaggi 2.8-2.11 per il resto dell'emulsione presente nel tubo.
    nota: Per ridurre al minimo lo spreco di costose emulsioni di CFA/antigene, è necessario utilizzare siringhe da 1 mL. Possono essere utilizzate altre siringhe che si adattano all'apposito blocco sul fondo del tubo; Tuttavia, potrebbe essere necessario preparare un volume maggiore di emulsione. L'emulsione peptidica CFA/MOG35-55 può essere conservata a 4 °C per un massimo di 15 settimane senza perdere la sua capacità di indurre EAE.

3. Controllo di qualità dell'emulsione

  1. Test di caduta: Aggiungere una piccola goccia di emulsione in una provetta conica sterile da 50 ml riempita con 20 ml di acqua fredda. Chiudere il tubo e agitarlo a mano per un paio di secondi. La comparsa di minuscole goccioline distinte conferma la formazione di un'emulsione acqua-in-olio.
  2. Esaminare l'emulsione utilizzando la microscopia a contrasto di fase.
    1. Per analizzare le dimensioni delle particelle di acqua nell'olio, aggiungere una minuscola goccia (2-3 μL) di emulsione a un vetrino da microscopio, spalmarla con un vetrino coprioggetti e quindi spingere con forza con un movimento circolare per appiattire l'emulsione.
    2. Esaminare l'emulsione spalmata al microscopio a contrasto di fase (vedere Tabella dei materiali) con ingrandimento 400x e mettere a fuoco un campo con un monostrato dell'emulsione. Assicurarsi che siano visibili piccole particelle uniformi di colore grigio/bianco (Figura 2A).

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Risultati

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figure-results-1
Figura 1: Schema del processo di preparazione dell'emulsione utilizzando un kit di emulsione commerciale. Questa figura è stata riutilizzata da Topping et al con il permesso.

figure-results-2
Figura 2: Caratterizzazione di emulsioni prodotte con diversi metodi. (A) Immagini rappresentative di tre diversi metodi di pr...

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Siringa per iniezione da 1 mlB. Braun9166017V
Siringa per iniezione da 1 mlSigma-AldrichZ683531
Tubi vuoti da 7 ml con tappoBertin-StrumentiP000944LYSK0A.0Provetta da 7 mL
Provetta da centrifuga sterile da 50 mLFisher Scientifico10788561Provetta da 50 mL
Disperdente, olio minerale leggeroSigma-AldrichCodice: M8410Negozio presso RT
Kit emulsioneBertin-StrumentiD34200.10 cad.Contenente un tubo, un tappo e uno stantuffo
Coadiuvante di Freund incompletoSigma-AldrichF5506Conservare a +4 °C
Mycobacterium tuberculosis, H37RAFisher ScientificoDF3114-33-8Conservare a +4 °C
Minilys-Omogeneizzatore personaleBertin-StrumentiP000673-MLYS0-AOmogeneizzatore a scuotimento
Peptide MOG 35-55InnovagenN/A
Montanide ISA 51 VGSeppicCodice 36362ZCoadiuvante per olio approvato dalla FDA
Filtri per siringa Pall Acrodisc 0,2 μmFisher Scientifico17124381Filtro sterile
Senza PBS, Ca2+/Mg2+Thermo Fisher Scientifico14190144Pbs
Microscopio a contrasto di faseOlimpoBX40-B
Perline in acciaio 3,2 mmFisher ScientificoNC0445832Autoclave e stoccaggio presso RT

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Encefalomielite autoimmune sperimentaleGlicoproteina della mielina degli oligodendrocitiTecnica di omogeneizzazionePreparazione di emulsioniIniezione sottocutaneaMicroscopia a contrasto di faseParticelle olio acquaAdiuvante CFA IFAInduzione del modello murino

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