Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Izolacja i oczyszczanie β-glukanu grzybów jako strategia immunoterapii glejaka

3.2K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/64924

⸱

2 czerwca 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Obecny protokół opisuje etapy oczyszczania i kolejne badania czterech różnych grzybów β-glukanów jako potencjalnych cząsteczek immunomodulujących, które wzmacniają właściwości przeciwnowotworowe mikrogleju przeciwko komórkom glejaka.

Streszczenie

Jednym z największych wyzwań w opracowywaniu skutecznych terapii przeciwko glejakowi jest pokonanie silnej supresji immunologicznej w mikrośrodowisku guza. Immunoterapia stała się skuteczną strategią odwracania odpowiedzi układu odpornościowego przeciwko komórkom nowotworowym. Makrofagi i mikroglej (GAM) związane z glejakiem są głównymi czynnikami napędzającymi takie scenariusze przeciwzapalne. W związku z tym wzmocnienie odpowiedzi przeciwnowotworowej w GAM może stanowić potencjalną terapię wspomagającą w leczeniu pacjentów z glejakiem. W tym duchu cząsteczki β-glukanu grzybów są od dawna znane jako silne modulatory odporności. Opisano ich zdolność do stymulowania wrodzonej aktywności immunologicznej i poprawy odpowiedzi na leczenie. Te cechy modulujące są częściowo przypisywane ich zdolności do wiązania się z receptorami rozpoznawania wzorców, które, co ciekawe, są silnie wyrażane w GAM. W związku z tym praca ta koncentruje się na izolacji, oczyszczaniu, a następnie stosowaniu β-glukanów grzybów w celu wzmocnienia odpowiedzi rakobójczej mikrogleju na komórki glejaka. Mysie linie komórkowe glejaka (GL261) i mikrogleju (BV-2) są wykorzystywane do testowania właściwości immunomodulujących czterech różnych β-glukanów grzybów ekstrahowanych z grzybów intensywnie stosowanych w obecnym przemyśle biofarmaceutycznym: Pleurotus ostreatus, Pleurotus djamor, Hericium erinaceus i Ganoderma lucidum. Aby przetestować te związki, przeprowadzono testy kostymulacji w celu zmierzenia wpływu wstępnie aktywowanej pożywki kondycjonowanej mikroglejem na proliferację i aktywację apoptozy w komórkach glejaka.

Wprowadzenie

Pomimo pojawienia się nowych osiągnięć w dziedzinie neuroonkologii, oczekiwana długość życia pacjentów z glejakiem pozostaje niewielka. Złoty standard terapii przeciwko nowotworom mózgu opiera się na połączeniu chirurgii, radioterapii i chemioterapii. Jednak w ciągu ostatniej dekady immunoterapia stała się potężną strategią leczenia różnych rodzajów raka1. W związku z tym możliwość wykorzystania odpowiedzi immunologicznej organizmu przeciwko komórkom nowotworowym stała się ostatnio czwartym filarem onkologii.

Od dawna wiadomo, że jednym z największych wyzwań w tej dziedzinie jest pokonanie silnej immunosupresji wystę....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Cztery różne warianty grzybów opisane w tym protokole zostały uzyskane z komercyjnego źródła (zobacz Tabelę Materiałów).

1. Izolacja β-glukanów grzybów

  1. Ekstrakcja i izolacja rozpuszczalnych polisacharydów grzybowych
    UWAGA: Rozpuszczalne polisacharydy grzybowe (SMP) otrzymano zgodnie z procedurą schematycznie pokazaną w Rysunek 1.
    1. Delikatnie opłucz świeże owocniki P. ostreatus, P. djamor, H. erinaceus i G. lucidum (około 2,000 g/grzyb) w wodzie destylowanej pięć razy.
    2. Wysuszyć owocniki w temperaturze 50....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Skuteczne oczyszczanie β-glukanów
Masę MP, SMP i SβG otrzymanych z owocników P. ostreatus, P. djamor, G. lucidum i H. erinaceus po procesie ekstrakcji i oczyszczania zestawiono w Tabeli 1. Podstawowy skład (całkowite węglowodany, β-glukany i białka) MP, SMP i SβG otrzymanych z grzybów przedstawiono w Tabeli 2. Wyniki te pokazują, że zastosowany protokół pozwolił na odzyskanie dużej ilości białek w SMP. Jednakże obróbka enzymatyczna.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

W pracy opisano zastosowanie dobrze znanych technik do skutecznego izolowania, oczyszczania i charakteryzowania zawartości SβG z czterech różnych grzybów. Wyniki pokazały, że po ekstrakcji SMP gorącą wodą, uzyskanych z P. ostreatus, P. djamor, G. lucidum i H. erinaceus, a następnie leczeniu hydrolitycznym α-amylazą, glukozydazą i proteazą, zawartość α-glukanu i białka została zmniejszona, co znacznie wzbogaciło ilość czystych SβGs.

Mimo to zaobserwowaliśmy, .......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie ma sprzecznych interesów, które można by zadeklarować.

Podziękowania

Chcielibyśmy podziękować dr Vasiliki Economopoulos za jej wewnętrzny skrypt do pomiaru sygnału fuluorescencji w ImageJ. Chcielibyśmy również podziękować CITIUS (Uniwersytet w Sewilli) i całemu personelowi za wsparcie podczas demonstracji. Prace te były wspierane przez hiszpański FEDER I + D + i-USE, US-1264152 z Uniwersytetu w Sewilli oraz Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades PID2021-126090OA-I00

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Szkiełka 8-dołkoweThermo Fisher, USA171080
Piec suszący na powietrzuJ.P. Selecta S.A., Hiszpania2000210
AlbuminSigma-Aldrich, St. LouisA7030
AlcalaseNovozymes, Daniaproteaza
Alexa Fluor 488Thermofisher, USAA32731
Alexa Fluor 647Thermofisher, USAA32728
Młyn ostrzowyRetsch, Niemcy  SM100
Albumina surowicy bydlęcejMERK, NiemcyA9418
Membrana rurkowa celulozowaSigma-Aldrich, St. LouisD9402
WirówkaMERK, NiemcyEppendorf, 5810R
Kolokacja plugginsówImageJ(https://imagej.net/imaging/colocalization-analysis )
DAPIMERK, Niemcy28718-90-3
DextransPharmacosmos, Holbalk, DaniaDekstran 410, 80, 50
Dulbecco´ s zmodyfikowany Eagle´ s medium, Gluta MAXTMGibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA10564011
Extenda (α- amylaza/glukoamylaza)Novozymes, Dania
Surowica bydlęca płoduGibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USAA4736301
spektrometu FT-IRBruker-Vertex, SzwajcariaVERTEX 70v
Oprogramowanie dotworzenia wykresów i analizyGraphPad Prism (GraphPad Software, Inc.)
System H2SO4
HPLCWaters Corp, Milford, MA, USAInkubator HPLC
EppedorfGalaxy 170S
Spektrometr masowyQ Exactive GC, Thermo Scientific725500
ParaformaldehydMERK, NiemcyP6148
Penicylina/streptomycynaSigma-Aldrich, St. LouisP4458
pH-metrCrison, Barcelona, HiszpaniaBasic 20
Sól fizjologiczna buforowana fosforanamiGibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA1010-015
Królik Rozszczepiony Kaspaza-3 (Asp175)Przeciwciało Abcam, Wielka Brytaniaab243998
Szczur Ki-67 MonoklonalnyThermofisher, USAMA5-14520
Parownik obrotowyBü chi Ibé rica S.L.U., HiszpaniaEl Rotavapor R-100
Ultra-hydrożelowa liniowa kolumna do filtracji żelowej (300 mm x 7,8 mm)Waters Corp, Milford, MA, USAWAT011545
Spektrofotometr UVAmersham Bioscience, Wielka BrytaniaUltrospec 2100 pro
VectaMountVector Laboratories, C.A, USAH-5000-60
Łaźnia wodnaJ.P. Selecta S.A., Hiszpania
System mikroskopu konfokalnego Zeiss LSM 7 DUO.Zeiss, Niemcy
β-glukan Zestaw testowyMegazyme, Bray, Co. Wicklow, IrlandiaK-BGLU
β-glukanySetas y Hongos del Sur, S.L.Dostarczono cztery warianty grzybów
Waters 2695

Bibliografia

  1. Aldape, K., et al. Challenges to curing primary brain tumours. Nature Reviews. Clinical Oncology. 16 (8), 509-520 (2019).
  2. Himes, B. T., et al. Immunosuppression in glioblastoma: current understanding and therapeutic implications. Fr....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

beta-glukan grzybowyoczyszczanie beta-glukanuimmunoterapia glejaka wielopostaciowegoaktywacja mikroglejumikrośrodowisko nowotworuchromatografia żelowawysokosprawna chromatografia cieczowatransformata Fouriera w spektroskopii podczerwieniekstrakcja polisacharydów z grzybówpożywka warunkująca mikroglej