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Un test battericida sierico per l'attività battericida mediata dal complemento degli anticorpi

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fonte: Weerts, H. P., et al. Un test battericida specifico per Shigella ad alto rendimento. J. Vis. Exp. (2019).

Questo video dimostra una tecnica per valutare l'attività battericida mediata dal complemento degli anticorpi presenti nel siero. Questo approccio combina siero isolato con batteri patogeni e proteine esogene del complemento. Dopo l'incubazione, i batteri vengono coltivati su una piastra di agar e le colonie prodotte vengono quantificate per misurare il titolo battericida sierico.

Protocol

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1. Prepara il Complemento e i Batteri Bersaglio

  1. Preparare il complemento per coniglietti (BRC)
    NOTA:
    I criteri dettagliati per la selezione del lotto di complemento sono disponibili qui: https://www.vaccine.uab.edu/uploads/mdocs/UAB-MOPA.pdf
    1. Ottenere il BRC congelato e scongelarlo con acqua fredda corrente. Mescolare fisicamente il BRC ogni ~10-20 minuti fino a completo scongelamento. Non sottoporre BRC a ripetuti cicli di gelo-disgelo.
    2. Durante lo scongelamento del BRC, etichettare le provette da centrifuga da 1,5 mL, 5 mL o 15 mL. Posizionare i tubi etichettati sul ghiaccio per pre-raffreddarli. Aliquotare il volume corretto di BRC nelle provette da centrifuga pre-raffreddate (dopo il riempimento, rimettere immediatamente ciascuna provetta nel ghiaccio). Conservare le aliquote a ≤ -70 °C in congelatore.
      nota: Per ogni piastra di saggio è necessario circa 1 mL di complemento. Le aliquote del complemento sono monouso e devono essere aliquotate in volumi appropriati ai layout dei saggi.
    3. Per preparare il BRC inattivato a caldo, scongelare un'aliquota di BRC attivo. Preparare un bagnomaria a 56 °C. Dopo che il BRC è completamente scongelato, trasferirlo a bagnomaria e incubare per 30 minuti.
    4. Dopo l'incubazione, rimuovere il BRC inattivato termicamente dal bagnomaria e lasciarlo raffreddare a temperatura ambiente (RT) per 10-15 minuti. Mescolare energicamente e aliquotare provette per microcentrifuga da ~150 μl in 1,5 mL. Conservare le aliquote a ≤ -10 °C.
  2. Preparare il brodo batterico target
    NOTA:
    La procedura seguente viene utilizzata per preparare 48 aliquote di stock di batteri bersaglio; Se sono necessarie più aliquote, il protocollo può essere scalato.
    1. Rimuovere la fiala di brodo per i batteri dal congelatore e raschiare la superficie batterica congelata per rimuovere una piccola quantità di ghiaccio dalla fiala su una piastra di agar sanguigno. Rimettere immediatamente la fiala di scorta principale nel congelatore.
    2. Strisciare questa piccola aliquota di brodo batterico sulla piastra di agar sanguigno e coprirla con il coperchio della piastra. Incubare la piastra capovolta per una notte in un incubatore a 37 °C/5% CO2
    3. .
    4. Trasferire ~10 colonie lisce isolate in una provetta da 50 mL contenente 30 mL di brodo LB. Incubare per 3-5 ore a 37 °C agitando delicatamente fino a quando il brodo di coltura non ha un OD600 di ~0,6-0,7.
    5. Raccogliere i 12,5 mL superiori della coltura e trasferirli in una provetta fresca da 50 mL. Centrifugare la coltura a 15.000 x g per 2 minuti utilizzando una microcentrifuga da tavolo. Scartare il surnatante e risospendere il pellet in 25 mL di glicerolo-LB sterile al 15%.
    6. Mescolare bene ed erogare aliquote da 0,5 mL in provette sterili da microcentrifuga da 1,5 mL (~48 provette). Conservare le aliquote a ≤ -70 °C in congelatore.
    7. Confermare l'identità batterica utilizzando il test di agglutinazione prima dell'uso.
  3. Determinazione del fattore di diluizione ottimale per i batteri bersaglio stock
    NOTA:
    Ogni lotto di batteri bersaglio deve essere titolato in condizioni di saggio per determinare la diluizione necessaria per produrre ~120 CFU/spot su piastre LB.
    1. Procuratevi una piastra per microtitolazione (piastra di diluizione) e aggiungete 135 μl di tampone per il saggio al pozzetto 1A. Aggiungete 120 μl di burro per il saggio ai pozzetti 1B-1H.
    2. Estrarre una fiala di batteri bersaglio congelati dal congelatore e scongelare a temperatura ambiente. Aggiungere 15 ul di brodo batterico scongelato al pozzetto 1A per ottenere una diluizione di 10 volte del brodo batterico.
    3. Trasferire 30 μL di soluzione batterica dal pozzetto 1A al pozzetto 1B per eseguire una diluizione seriale di 5 volte. Continuare le diluizioni seriali di 5 volte fino a pozzetto 1H per un totale di 8 diluizioni (1:10; 1:50; 1:250; 1:1 250; 1:6 250; 1:31 250; 1:156 250; 1:781 250).
    4. Procuratevi un'altra piastra per microtitolazione (piastra di saggio) e aggiungete 20 μl di tampone di saggio a tutti i pozzetti nelle colonne 1 e 2 della piastra di saggio.
    5. Trasferire 10 μl di batteri diluiti da ciascun pozzetto nella colonna 1 della piastra di diluizione nei pozzetti corrispondenti nelle colonne 1 e 2 della piastra di saggio. 10 μl di batteri vengono trasferiti dal pozzetto 1A della piastra di diluizione nei pozzetti 1A e 2A della piastra di saggio, ecc.
    6. Continuare con il test come descritto nel test battericida sierico (SBA) di seguito per il controllo A e il controllo B, passaggi 3.6-3.12.
    7. Dopo che le piastre sono state incubate su ghiaccio, utilizzare una pipetta multicanale con 8 puntali per individuare 10 μl dai pozzetti della colonna 1 su una piastra LBA. Inoltre, individua i pozzetti dalla colonna 2 sulla piastra LBA.
    8. Continuare con il test come descritto di seguito nei passaggi 3.14-4.6.
    9. Determinare la diluizione batterica che produce ~120 CFU/spot nel controllo B, questa diluizione verrà utilizzata nel saggio.

2. Dosaggio battericida del siero (SBA)

NOTA: La procedura descritta di seguito è per una piastra di analisi, ma il numero di piastre di analisi può essere aumentato.

  1. Inattivare termicamente i campioni di prova incubandoli in un bagno d'acqua a 56 °C per 30 min.
    nota: I campioni di prova devono essere inattivati a caldo prima del test per abrogare qualsiasi attività endogena del complemento. Questo può essere fatto prima del test e i campioni inattivati possono essere ricongelati o conservati a 4 °C fino al test.
  2. Procuratevi una piastra di analisi e aggiungete 20 μl di tampone di analisi alle colonne da 1 a 12 delle righe da A a G. Aggiungete 20 μl di tampone di analisi alle colonne 1 e 2 della riga H, vedere la Tabella 1.
  3. Caricare 30 μl di ciascun campione di prova, in duplicato, nella riga H della piastra di saggio. Ad esempio, erogare 30 μL di campione 1 nei pozzetti 3H e 4H e 30 μL di campione 2 nei pozzetti 5H e 6H, ecc.
  4. Eseguire diluizioni seriali di 3 volte dei campioni di prova utilizzando una pipetta multicanale.
    1. Rimuovere 10 μ del campione dai pozzetti 3H-12H e trasferirlo nei pozzetti corrispondenti nella fila G e mescolare il pozzetto del campione pipettando su e giù 8-10 volte.
    2. Quindi rimuovere 10 μ dai pozzetti 3G-12G e trasferirli nei pozzetti corrispondenti nella fila F e mescolare bene.
    3. Continuare queste diluizioni seriali fino alla riga A. Dopo aver mescolato i pozzetti della fila A, rimuovere ed eliminare 10 μl dai pozzetti 3A-12A in modo che tutti i pozzetti contengano 20 μl.
      nota: Poiché vengono utilizzati 20 μl di siero in un volume totale del saggio di 80 μl, il test offre una diluizione aggiuntiva di 4 volte. Questa diluizione deve essere presa in considerazione durante il calcolo di un titolo SBA moltiplicando la diluizione del siero per 4. Ad esempio, se si utilizza una diluizione iniziale di 1:2, la diluizione effettiva da testare è 1:8.
  5. Rimuovere una fiala di brodo di batteri bersaglio congelato e scongelare a temperatura ambiente. Diluire i batteri in 20 mL di Assay Buffer secondo il fattore di diluizione ottimale predeterminato (questo fattore di diluizione è stato determinato nella sezione 1.3). Aggiungere 10 μl di batteri diluiti a ciascun pozzetto della piastra di analisi utilizzando una pipetta multicanale.
  6. Rimuovere una fiala di BRC congelato e una fiala di BRC congelato inattivato dal calore, scongelare a temperatura ambiente con acqua fredda corrente o posizionare sulla griglia di una cabina di sicurezza biologica con aria soffiata per scongelare rapidamente.
  7. Preparare una soluzione al 20% di BRC inattivato termicamente. Miscelare 100 μl di BRC inattivato termicamente con 400 μl di tampone per saggi. Aggiungere 50 μl di questa soluzione BRC inattivata termicamente al 20% a tutti i pozzetti della colonna 1 (pozzetti di controllo A).
    nota: Il BRC inattivato a caldo viene utilizzato come controllo per monitorare l'uccisione non specifica (NSK) nel saggio.
  8. Preparare una soluzione al 20% di BRC nativo. Miscelare 1 mL di BRC nativo con 4 mL di tampone per saggi. Aggiungere 50 μl di questa miscela a tutti i pozzetti nelle colonne da 2 a 12 (pozzetti di controllo B e campioni di prova).
    nota: La concentrazione finale di BRC nella miscela di reazione è del 12,5%.
  9. Miscelare brevemente la piastra del saggio agitando delicatamente per 10-15 s su un agitatore per piastre o miscelare pipettando su e giù 8 volte utilizzando una pipetta multicanale.
  10. Mettere la piastra di analisi in un incubatore microbiologico a 37 °C per 2 ore (senza agitare).
  11. Asciugare 2 piastre LBA rimuovendo i coperchi e posizionando le piastre a faccia in su nella cabina di sicurezza biologica per 40-60 minuti.
  12. Al termine dell'incubazione di 2 ore, spostare la piastra del saggio sul ghiaccio umido e incubare per 10-20 minuti per arrestare la reazione.
  13. Utilizzando una pipetta a 12 canali, miscelare i pozzetti della fila H e posizionare 10 μl della miscela di reazione sul fondo di una piastra LBA. Inclinare immediatamente la piastra e lasciare che i punti scorrano per ~1,5-2 cm. Ripetere questa procedura per le righe G, F ed E, individuandole sopra la riga precedente sulla piastra LBA. Le righe E, F, G e H sono individuate su una piastra LBA e le righe A, B, C e D sono individuate su una seconda piastra LBA allo stesso modo, vedere la Figura 1.
  14. Incubare le piastre LBA a temperatura ambiente fino a quando la soluzione non viene adsorbita nelle piastre LBA (10-15 min). Mettere i coperchi sulle piastre LBA e posizionare le piastre LBA nell'incubatore microbiologico capovolte per incubare durante la notte (~16-18 h). Incubare Shigella flexneri 2a e 3a a 29 °C e incubare S. sonnei a 26 °C.
    nota: Queste temperature producono "micro-colonie" più piccole con dimensioni adatte per un conteggio accurato da parte di un contatore di colonie9.
  15. Dopo l'incubazione notturna, aggiungere 25 mL di Overlay Agar (a ~55 °C) contenente 100 μg/mL di TTC e 0,1% di NaN3 a ciascuna piastra LBA.
  16. Incubare le piastre LBA a 37 °C per 2 ore per consentire ai batteri sopravvissuti di sviluppare un colore rosso, vedere la Figura 1 di seguito.
  17. Fotografare le lastre utilizzando una fotocamera digitale e trasferire le immagini su un computer in cui è stato installato il software integrato di enumerazione delle colonie (NICE) del NIST, vedere Figura 2.
    nota: Il software per il conteggio delle colonie NICE è disponibile gratuitamente. Vedere l'elenco dei materiali per i dettagli e le istruzioni di installazione.

Tabella 1: Layout della piastra di analisi. Le colonne 1 e 2 contengono i pozzetti di controllo del complemento. Il controllo A si trova nella colonna 1 ed è il controllo del complemento inattivato dal calore, contenente tampone SBA, batteri e complemento inattivato dal calore. Il controllo B si trova nella colonna 2 ed è il controllo attivo del complemento, contenente tampone SBA, batteri e complemento. Le colonne 3-12 contengono campioni di siero. Ogni campione viene eseguito in duplicato e diluito in serie 3 volte dalla riga H alla riga A

1numero arabo3456789101112
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EControllo AControllo BDiluizione 6Diluizione 6Diluizione 6Diluizione 6Diluizione 6Diluizione 6Diluizione 6Diluizione 6Diluizione 6Diluizione 6
DControllo AControllo BDiluizione 5Diluizione 5Diluizione 5Diluizione 5Diluizione 5Diluizione 5Diluizione 5Diluizione 5Diluizione 5Diluizione 5
EControllo AControllo BDiluizione 4Diluizione 4Diluizione 4Diluizione 4Diluizione 4Diluizione 4Diluizione 4Diluizione 4Diluizione 4Diluizione 4
EControllo AControllo BDiluizione 3Diluizione 3Diluizione 3Diluizione 3Diluizione 3Diluizione 3Diluizione 3Diluizione 3Diluizione 3Diluizione 3
EControllo AControllo BDiluizione 2Diluizione 2Diluizione 2Diluizione 2Diluizione 2Diluizione 2Diluizione 2Diluizione 2Diluizione 2Diluizione 2
HControllo AControllo BDiluizione 1Diluizione 1Diluizione 1Diluizione 1Diluizione 1Diluizione 1Diluizione 1Diluizione 1Diluizione 1Diluizione 1
Campione 1Campione 2Campione 3Campione 4Campione 5

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Results

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Figura 1: Lastre LBA dopo lo sviluppo del colore. Le microcolonie batteriche rappresentative di S. flexneri 3a sono cresciute durante la notte fino a raggiungere le dimensioni appropriate. È stato aggiunto l'agar di copertura e le colonie hanno sviluppato un colore rosso per riduzione del composto TTC nell'agar di copertura.

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Disclosures

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
gelatinasigmaG9391Tipo B, polvere, BioReagente, adatto per colture cellulari
TTC (cloruro di 2,3,5-trifeniltetrazolio)sigmaT8877≥98,0% (HPLC)
Sodio azide (NaN3)sigmaEpisodio 2002≥99,5%
Complemento ConigliettoPelFreezCodice 31061-33-4 settimane
HBSS con Ca2+/Mg2+InvitrogenCodice 14065-56Senza Rosso Fenolo
LB Agar (Lennox)sigmaL2897Terreno di crescita microbico in polvere
Bacto AgarBdCodice 214010In polvere, (C12H18O9)n
glicerolosigmaG5516Per la biologia molecolare, ≥99%
LB Brodo (Lennox)sigmaL3022Terreno di crescita microbico in polvere
Piastra di Petri quadratasigmaZ617679-240EA120 mm x 120 mm
Piastra di analisiCostarTelefono 3799Piastra con fondo a U a 96 pozzetti con coperchio
Software NICEUniversità dell'Alabama a Birminghamftp://ftp.nist.gov/pub/physics/mlclarke/NICE/

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Serum Bactericidal AssayComplement Mediated Bactericidal ActivityAntibody LPS BindingSerial Dilution ProtocolBacterial Colony EnumerationTTC Overlay AgarHeat Inactivated ComplementMicrobiological IncubatorDigital Colony AnalysisGram Negative Bacteria

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