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Isolamento de Bactérias Patogênicas Intracelulares de Células Hospedeiras Infectadas

26 de fevereiro de 2026

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Sigal, N., et al. Purificação de RNA a partir de Listeria monocytogenes Cultivada Intracelularmente em Células Macrófagos. J. Vis. Exp. (2016).

Este vídeo demonstra o isolamento de bactérias patogênicas internalizadas a partir de macrófagos derivados da medula óssea (BMDMs) infectados. As bactérias são permitidas a se fixar nas células hospedeiras, e as bactérias não ligadas são levadas pela água. Após a internalização, um antibiótico é adicionado para eliminar bactérias não internalizadas. As células hospedeiras são lisadas, centrificadas, e o sobrenadante é filtrado para capturar as bactérias em papel filtrante, que é congelado rapidamente e armazenado para uso posterior.

Protocolo

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NOTA: Durante todo o experimento, células de macrófagos são incubadas a 37 °C em uma incubadora de ar forçado com 5% deCO2 e retiradas da incubadora apenas para manipulações experimentais, realizadas em um gabinete de segurança biológica Classe II. Trabalhar com a bactéria Listeria monocytogenes está de acordo com as regulamentações de segurança biológica nível 2.

1. Preparação Celular e Infecção Bacteriana (Dias 1 e 2)

  1. Dia 1
    1. Seme 2,0 x 107 células de macrófagos derivadas da medula óssea (BMDM) em um prato de 145 mm em meio de 30 ml BMDM + Pen-Strep (Tabela 2). Seme 3 placas para cada cepa bacteriana a ser analisada. Incubar durante a noite a 37 °C em uma incubadora de ar forçado com 5% de CO2 .
    2. Inicie uma cultura bacteriana durante a noite da cepa selvagem (WT) L. monocytogenes 10403S em 10 ml de meio de infusão cerebral cardíaca (BHI), a 30 °C em uma incubadora padrão. Coloque tubos de cultura inclinados sem tremer.
      NOTA: Essas condições de crescimento regulam a expressão dos genes dos flagelos, o que promove uma infecção eficiente.
  2. Dia 2
    1. Meio BMDM pré-quente (sem antibióticos Pen-Strep) (Tabela 2) e soro tampão fosfatado (PBS) a 37 °C.
    2. Lave a monocamada de macrófagos duas vezes com 25 ml de PBS pré-aquecido para remover os antibióticos. Adicione 30 ml de medium BMDM fresco.
    3. Lave 1,5 ml de cultura bacteriana durante a noite com PBS centrifugando as bactérias a > 14.000 x g por 1 minuto, descartando o sobrenadante e ressuspendendo as bactérias suavemente em 1,5 ml de PBS por pipeteamento. Repita duas vezes.
    4. Infecte cada placa de macrófagos com 0,5 ml de uma cultura lavada durante a noite de L. monocytogenes do tipo selvagem. Se usar várias placas, infecte cada placa com 15 minutos de intervalo. Esse intervalo permitirá a colheita de cada placa individualmente ao final da infecção.
      NOTA: A multiplicidade de infecção (MOI) é avaliada por meio de placas de diluições seriadas de cultura bacteriana usadas para infecção em placas de ágar BHI e contagem de unidades formadoras de colônias (CFU) após incubação de placas de 24 horas a 37 °C. O uso de 0,5 ml de WT L. monocytogenes cepa 10403S resulta em um MOI de ~ 100 (100 UFC bacterianas por célula macrófaga). Ao analisar mutantes bacterianos com defeito no crescimento intracelular, deve-se considerar um MOI mais alto.
    5. Após uma incubação de 0,5 horas a 37 °C, lave as células infectadas duas vezes com PBS para remover bactérias não aderidas, e adicione 30 ml de meio BMDM pré-aquecido. As bactérias anexadas vão internalizar durante as próximas 0,5 horas.
    6. Em 1 hora após a infecção, adicione 30 μl de gentamicina (1:1.000 para atingir uma concentração final de 50 μg/ml) para matar bactérias extracelulares.
    7. Montar o aparelho de filtro colocando uma cabeça de filtro em um frasco de líquido coletor com uma saída a vácuo. Depois, coloque um filtro (0,45 μm) em uma cabeça de filtro, seguido por um funil cilíndrico, e fixe as diferentes partes com uma gramposa metálica. Prepare água gelada e sem RNase.
    8. Às 6 horas após a infecção, colhe bactérias das células infectadas da seguinte forma. Trate cada prato individualmente.
      NOTA: Normalmente, L. monocytogenes completa 1-log de crescimento durante 6 horas de infecção nas células de macrófagos. Incubações mais longas podem resultar em crescimento excessivo bacteriano e morte celular dos macrófagos, enquanto períodos de incubação mais curtos podem resultar em cargas bacterianas consideravelmente menores. O MOI e o momento da infecção podem ser modificados para atingir condições ideais.
      1. Lave as células infectadas com PBS uma vez. Adicione 20 ml de água fria e sem RNase para lisar células de macrófagos. Usando um raspador de células, raspe as células da placa rapidamente, mas com cuidado.
      2. Colete células lisadas em um tubo cônico de 50 ml. Vórtice por 30 segundos. Centrifuge a 800 x g por 3 minutos a 4 °C.
      3. Passe o sobrenadante pelo aparelho de filtragem usando um sistema de vácuo. Usando uma pinça, role o filtro e transfira rapidamente para um tubo cônico de 15 ml. Congele rapidamente os tubos com os filtros em nitrogênio líquido.
      4. Montar o aparelho de filtragem com um novo filtro para a próxima amostra, conforme descrito na 1.2.7.
      5. Armazene os filtros congelados a -80 °C para o dia seguinte. Alternativamente, prossiga diretamente para a extração de ácidos nucleicos.

Tabela 1: Protocolo de Reação DNase.

RNAaté 2 μg (no volume máximo de 44 μl)
Buffer DNase 10x5 μl
Água livre de RNasecompleto até 50 μl volume total
DNAse1 μl (1 unidade)

Tabela 2: Receitas de Mídia e Buffers.

1. 500 ml de meio BMDM+Pen-Strep (Filtrado esterilizado): 
Eagle Médio Modificado (DMEM) de Dulbecco235 ml
Soro fetal bovino (FBS) (inativado 30 min a 54 °C)100 ml
Fator estimulante de colônias de macrófagos ou M-CSF (meio condicionado L-929)150 ml
Glutamina5 ml
Piruvato de sódio5 ml
β-Mercaptoetanol0,5 ml
Penicilina/Estreptomicina5 ml
Total500 ml
2. 500 ml BMDM (Esterilizado com filtro): 
DMEM235 ml
FBS (inativado 30 min a 54 °C)100 ml
M-CSF (L-929 médio condicionado)150 ml
Glutamina5 ml
Piruvato de sódio5 ml
β-Mercaptoetanol0,5 ml
Total500 ml
3. Buffer AE 
Acetato de sódio (NaOAc) pH 5,250 mM
Ácido etilenediaminotetraacético (EDTA)10 mM
Água livre de RNase 
4. fenol-clorofórmio-IAA 
Fenol25 ml
Clorofórmio24 ml
Álcool iso-amílico1 ml
5. clorofórmio-IAA 
Clorofórmio24 ml
Álcool iso-amílico1 ml

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Listeria monocytogenes 10403S   
Macrófagos derivados da medula óssea preparados a partir de camundongos C57B/6 fêmeas   
H₂O, livre de RNAseTermo Científica10977-015Água tratada com DEPC pode ser usada
DMEMGibco41965039 
GlutaminaGibco25030081 
Piruvato de sódioGibco11360-088 
β-MercaptoetanolGibco31350010 
Caneta/EstreptococoGibco15140-122 
GentamicinaSigma-AldrichG1397 
FBSGibco10270106 
Soro Salino Tamponado de Fosfato da Dulbecco - PBSSigma-AldrichD8537 
Infusão cerebral e cardíaca (BHI)Merckmillipore1104930500 
Acetato de sódioSigma-AldrichW302406 
EDTASigma-AldrichEDS 
Absoluto do etanolMerck Millipore1070174000 
Incubadora de ar forçado de 37 °C, 5% de CO₂Termo CientíficaModelo 3111 
Raspadores de célulaNunc179693 
Suporte de vidro Kontes para filtros de 45 mmFisherK953755-0045 
Filtros MF-Millipore 45 mm, 0,45 μmMerck MilliporeHAWP04700 
Sistema SpeedVacTermo CientíficaSPD131DDA 
Vortex-Genie 2Indústrias CientíficasModelo G560E 
Pratos de cultura celular de 145 mmGreiner639 160 
Tubos de 1,7 ml, sem RNaseAxygenMCT-175-C 
Centrífuga de mesa de 4 °CEppendorf5417R 
Pipetas estéreis, 25 mlGreiner  
Tubos Falcon, 50 mlGreiner  

Reimpressões e permissões

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