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Uso complementare di tecniche microscopiche e lettura di fluorescenza nello studio delle interazioni Cryptococcus-Amoeba

DOI:

10.3791/58698

June 22nd, 2019

In This Article

Summary

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

Questo documento descrive in dettaglio un protocollo per la preparazione di una co-cultura delle cellule criptococcali e delle amebe che viene studiata utilizzando immagini ancora fluorescenti e immagini al microscopio elettronico a trasmissione ad alta risoluzione. Di seguito sono illustrati in che modo i dati quantitativi possono integrare tali informazioni qualitative.

Abstract

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Per simulare l'infezione da Cryptococcus, l'ameba, che è il predatore naturale delle cellule criptococcali nell'ambiente, può essere utilizzato come modello per i macrofagi. Questo organismo predatorio, simile ai macrofagi, utilizza la fagocitosi per uccidere le cellule interiorizzate. Con l'aiuto di un microscopio a scansione laser confocale, vengono catturate immagini che raffigurano momenti interattivi tra cellule criptococcali e ameba. La potenza di risoluzione del microscopio elettronico aiuta anche a rivelare il dettaglio ultrastrutturale delle cellule criptococcali quando intrappolate all'interno del vacuole alimentare ameba. Poiché la fagocitosi è un processo continuo, i dati quantitativi vengono quindi integrati nell'analisi per spiegare cosa accade nel momento in cui un'immagine viene acquisita. Per essere specifici, le unità di fluorescenza relativa vengono lette al fine di quantificare l'efficienza dell'ameba nell'internalizzare le cellule criptococcali. A questo scopo, le cellule criptococcali sono macchiate con un coloranti che le fa fluorescenza una volta intrappolate all'interno dell'ambiente acido del vacuole alimentare. Se usate insieme, le informazioni raccolte attraverso tali tecniche possono fornire informazioni critiche per aiutare a trarre conclusioni sul comportamento e sul destino delle cellule quando vengono interiorizzate da ameba e, eventualmente, da altre cellule fagocitiche.

Introduction

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I microbi si sono evoluti nel tempo per occupare e prosperare in diverse nicchie ecologiche come i confini fisici aperti del suolo e dell'acqua, tra gli altri1. In queste nicchie, i microbi spesso si impegnano nella competizione diretta per risorse limitate; importante, per i nutrienti che usano per sostenere la loro crescita o lo spazio, che hanno bisogno di ospitare la popolazione in espansione2,3. In alcuni casi, alcuni organismi olozoici come l'ameba possono anche precedere le cellule criptococcali come un modo per estrarre sostanze nutritive dalla loro biomassa4

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Protocol

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I neoforman di Cryptococcus e alcuni ceppi di Acanthamoeba castellanii sono considerati patogeni di livello di biosicurezza-2 (BSL-2); pertanto, i ricercatori devono prendere le dovute precauzioni quando lavorano con questi organismi. Ad esempio, il personale di laboratorio deve disporre di attrezzature di formazione e protezione personale specifiche (PPE) come camici da laboratorio, guanti e protezione degli occhi. Un armadio di sicurezza biologica (livello 2) deve essere utilizzato per le procedure che possono causare l'infezione14.

1. Coltivazione e standardizzazione delle cellule fungine (modifica....

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Results

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I microbi sono organismi microscopici che non possono essere percepiti ad occhio nudo. Tuttavia, il loro impatto può provocare malattie clinicamente evidenti osservabili, come le infezioni cutanee. Quando si studiano alcuni aspetti dei microbi, che vanno dalla loro morfologia, sottoprodotti e interazioni, essere in grado di fornire prove pittoriche e video è della massima importanza.

Per prima cosa abbiamo cercato di visualizzar.......

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Discussion

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Nel documento, diverse tecniche sono state impiegate con successo per rivelare il possibile risultato che può sorgere quando l'ameba interagisce con le cellule criptococcali. Inoltre, eravamo interessati a mostrare gli effetti degli acidi grassi 3-idrossici sul risultato delle interazioni Cryptococcus-amoeba.

La prima tecnica utilizzata è stata la microscopia confocale, che ha reso le immagini fisse. Il principale inconveniente di questa tecnica è stato che ci ha fornito solo informaz.......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Acknowledgements

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Il lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione della National Research Foundation of South Africa (numero di sovvenzione: UID 87903) e dell'Università dello Stato Libero. Siamo anche grati ai servizi e all'assistenza offerti da Pieter van Wyk e Hanlie Grobler durante i nostri studi di microscopia.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1,4-Diazabiciclo-[2.2.2]-ottanoSigma-AldrichD27802-1.5-mL
provetta di plastica Thermo Fisher Scientific69715-15-mL
Provetta da centrifuga Thermo Fisher Scientific
7252018-50-mL Provetta da centrifuga Thermo Fisher Scientific Vetrinocamera a1132017-8
pozzettiThermo Fisher Scientific1109650-Acetone
Merck
SAAR1022040LC-Amoeba ceppoATCCOgrave; 30234TM-
ATCC medium 712ATCCOgrave; 712TMAmeba medium
Piastra per microtitolazione nera a 96 pozzettiThermo Fisher Scientific152089-Centrifuga
Hermle--
CloroformioSigma-AldrichC2432-Microscopio
confocaleNikonNikon TE 2000-Resina
epossidica:
[1] NSA[1] ALS[1] R1054-
[2] DER 736[2] ALS[2] R1073-
[3] ERL Y221 resina[3] ALS[3] R1047R-
[4] S1 (2-dimetilamminoetanolo)[4] ALS [4] R1067-Isotiocianato
fluoresceinaSigma-AldrichF4274-Acido
formicoSigma-Aldrich489441-Fluoroskan
Ascent FLThermo Fisher Scientific374-91038CLettore di micropiastre
GlucosioSigma-AldrichG8270-Glutaraldeide
ALSR1009-
EmocitometroBoeco--
Citrato di piomboALSR1209-Spettrometro
massa per cromatografia liquidaThermo FisherScientific-Metanolo
Sigma-AldrichR 34.860-Agitatore
orbitaleLasec --
Tetrossido di osmioALSR1015-pHrodo
Zymosan verde A BioParticlesLife TechnologiesP35365Questo è il colorante sensibile al pH
Soluzione tampone fisiologicaSigma-AldrichP4417-50TAB-Agitatore
rotanteLabcon--
Tampone fosfato di sodio:
[1] ortofosfato di idrogeno disodico diidrato [1] Merck[1] 106580-
[2] sodio di-idrogeno ortofosfato diidrato[2] Merck [2] 106345
Microscopio elettronico a trasmissionePhilipsPhilips EM 100 -
Blu di tripano Sigma-AldrichT8154-Ultramicrotome
LeicaEM UC7-Acetato
uranileALSR1260A-Essiccatore
sottovuotoLasec --
FialaSigma-Aldrich29651-U-YNB
Lasec 239210-YPD
agarSigma-AldrichY-1500-
da di di di

References

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  1. Barton, L. L., Northup, D. E. Microbial Ecology. , Wiley-Blackwell. New Jersey. (2011).
  2. Hunter, P. Entente cordiale: multiple symbiosis illustrates the intricate interconnectivity of nature. EMBO Reports. 7, 861-864 (2006).
  3. Comolli, L. R.

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Cryptococcus Amoeba InteractionsConfocal MicroscopyTransmission Electron MicroscopyPhagocytosis AssayFluorescence ReadingpHrodo StainingFungal Cell CultureAmoeba ViabilityCo culture PreparationUltrastructural Analysis

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