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Articolo metodologico

Un saggio per studiare la formazione di biofilm indotta da sali biliari attraverso il rilevamento della matrice EPS

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8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

Fonte: Nickerson, K. P., et al. Formazione di biofilm indotta da sali biliari in patogeni enterici: tecniche per l'identificazione e la quantificazione. (2018).

Questo video dimostra un metodo basato sulla fluorescenza per quantificare la formazione di biofilm indotta da sali biliari. Dopo l'aggiunta di sali biliari nella coltura di un batterio enterico patogeno, la produzione di biofilm viene rilevata utilizzando una lectina fluorescente che si lega ai polisaccaridi nella matrice di sostanza polimerica extracellulare (EPS) del biofilm.

Protocollo

1. Preparazione dei reagenti

  1. Sali biliari (BS) medium: per preparare il brodo di soia triptico (TSB) contenente lo 0,4% di sali biliari (peso/volume), risospendere 200 mg di sali biliari in 50 ml di TSB autoclavato. Sterilizzare con filtro da 0,22 μm. Prepara un fresco medio settimanale.
    Note: I sali biliari abitualmente utilizzati sono una miscela 1:1 di colato di sodio e desossicolato di sodio isolati dalla cistifellea ovina e bovina. Come dimostrato in precedenza, la presenza di glucosio era necessaria per la formazione del biofilm indotta dal sale biliare. TSB ha aggiunto glucosio rispetto al brodo Luria-Bertani (LB); e quindi, è stato sufficiente per indurre la formazione di biofilm in Shigella e negli altri patogeni enterici analizzati. A seconda dei batteri da analizzare, potrebbero essere necessarie diverse concentrazioni di glucosio o diversi requisiti di zucchero.
  2. 0,5% p/v cristallovioletto in acqua: sciogliere 2,5 g di cristallovioletto in 500 ml di acqua distillata. Sterilizzare con filtro da 0,22 μm.
  3. Concanavalina A (ConA) coniugata all'isotiocianato di fluoresceina (FITC): ricostituire lo stock in 1x PBS. Diluire il brodo concentrato da 10 mg con 400 μL di 1x PBS a una concentrazione finale di 25 μg/mL e proteggere dalla luce.
  4. PBS + glucosio: Sciogliere 0,2 g di glucosio in 10 ml 1x PBS (2% p/v glucosio finale). Sterilizzare con filtro da 0,22 μm. Preparare fresco il giorno dell'uso.
  5. PBS + sali biliari: sciogliere 40 mg in 10 ml 1x PBS (0,4% p/v sali biliari finale). Sterilizzare con filtro da 0,22 μm. Preparare fresco il giorno dell'uso.
  6. PBS + glucosio e sali biliari: sciogliere 40 mg di sali biliari e 0,2 g di glucosio in 10 ml 1x PBS (0,4% p/v sali biliari e 2% p/v glucosio finale). Sterilizzare con filtro da 0,22 μm. Preparare fresco il giorno dell'uso.
  7. Preparare le piastre di agar LB.
  8. Fissazione formaldeide/glutaraldeide: aggiungere 810 μL di formaldeide (soluzione madre al 37%, concentrazione finale al 3%) e 125 μL di glutaraldeide (soluzione madre al 25%, concentrazione finale allo 0,25%) a 14 mL di PBS. Mescolare accuratamente e conservare a 4 °C. La correzione dovrebbe essere fredda per un uso corretto.
    cautela: La soluzione è tossica e richiede lo smaltimento dei rifiuti pericolosi.
  9. Soluzione montante antidissolvenza: utilizzare una soluzione montante antisbiadimento contenente la colorazione 4,6-diamidino-2-fenilindolo (DAPI) per inibire il fotosbiancamento dei campioni di microscopia immunofluorescente mentre colora in modo fluorescente il DNA dei batteri.

2. Preparazione dei batteri

  1. Coltivare colture notturne dei ceppi batterici da testare inoculando 3 ml di TSB con una singola colonia ben isolata in una provetta di coltura sterile. Incubare a 37 °C con agitazione a 225 rpm per incubazione notturna (16 - 24 h).
    nota: I ceppi devono essere recuperati dalle scorte di congelamento ogni 2-4 settimane e mantenuti su piastre non più vecchie di 2 settimane.

3. EPS Rilevamento Matrice

NOTA: Questi saggi complementari quantificano e visualizzano l'EPS. In entrambi, l'EPS viene rilevato utilizzando una lectina per legare i polisaccaridi. La proteina coniugata in fluorescenza consente la quantificazione.

  1. Rilevamento semiquantitativo dell'EPS
    1. Installare due provette da 1,5 mL. Etichettare con TSB o TSB + BS.
    2. Aggiungere 1 mL di TSB o TSB + BS alle rispettive provette.
    3. Inoculare le provette con 20 μl di coltura notturna (diluizione 1:50).
    4. In una piastra a 96 pozzetti sterile, nera, a fondo piatto, trattata con coltura tissutale, aggiungere 130 μL/pozzetto di terreno di controllo non inoculato a tre pozzetti per fungere da controllo in bianco. Predisporre tre pozzetti di controllo per ogni tipo di terreno da testare. Aggiungere 130 μL/pozzetto di coltura inoculata ai pozzetti e ripetere fino a quando tutte le condizioni sperimentali non sono state piastrate in triplicato.
    5. Incubare per 4 - 24 ore a 37 °C staticamente.
    6. Trasferire il terreno di coltura in una piastra trasparente a 96 pozzetti con una pipetta, idealmente una pipetta multicanale. Fai attenzione a raccogliere tutto il terreno di coltura senza disturbare la popolazione aderente e/o l'EPS situato sulla superficie di plastica. Accantonare.
    7. Fissare la piastra nera per 15 minuti a RT utilizzando 200 μL/pozzetto di formaldeide/glutaraldeide in 1x PBS.
    8. Mentre la popolazione aderente si sta fissando, valutare la frazione surnatante dal passaggio 1.1.6. Utilizzando un lettore di piastre, registrare l'OD600. Impostare i pozzetti di controllo su "vuoto". Verificare che il mezzo di controllo sia chiaro senza segni di torbidità. Se viene rilevata una torbidità, scartare l'esperimento.
      1. In alternativa, l'intero test può essere eseguito in una piastra a fondo nero trasparente. In tali circostanze, i valori di OD600 possono essere registrati e il terreno di coltura può essere successivamente scartato prima di procedere al passaggio 3.1.7. I valori di OD600 possono essere utilizzati per normalizzare i dati nel caso in cui ci siano differenze significative nel tasso di crescita tra i ceppi batterici.
    9. Rimuovere il fissaggio e smaltirlo nei rifiuti pericolosi.
    10. Lavare delicatamente i pozzetti due volte con 200 μL/pozzetto di PBS sterile. Rimuovere il lavaggio PBS utilizzando la linea di aspirazione inclinando delicatamente la piastra e aspirando lentamente il lavaggio sul bordo inferiore del pozzetto.
    11. Aggiungere 150 μL/pozzetto di 25 μg/mL di ConA-FITC e incubare per 15 minuti a RT.
    12. Lavare delicatamente due volte con 200 μL di PBS.
    13. Aggiungere 150 μl di PBS a ciascun pozzetto. Registrare la fluorescenza a 488 nm.

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Brodo di soia tritticoSigma-Aldrich22092-500G
Concanavalin-A FITCsigmaC7642-10mg
glucosiosigmaG7021-1KG
Sali biliarisigmaB8756-100G
LB AgarsigmaL7533-1KG
Provette per coltura da 14 mL, 17 x 100 mm, plastica, sterilipescatore14-959-11B
Vectashield rigido antisbiadimento con DAPILaboratori VectorH-1500
FormaldeideSigma-AldrichF1635-500
GluteraldeideSigma-AldrichG6257
Piastre a fondo piatto a 96 pozzetti (trasparenti)TPPCodice 92696
Piastre a fondo piatto a 96 pozzetti (nere)Greiner Bio-One655076
Piastre a fondo piatto a 24 pozzetti (trasparenti)TPPCodice 92424
Lettore di piastre a 96 pozzettiSpettromax
Lettore di piastre fluorescentiSinergia Biotek 2
Microscopio confocale o fluorescenteMicroscopio confocale Nikon A1
Incubatore a scuotimento 37°CNuovo Brunswick Scientifico Excella E25
Incubatore a piastre 37°CThermolyne Serie 5000

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