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Artigo de método

Ensaio de luciferase para estudar a eficácia de produtos químicos antiparasitários contra parasitas

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9 de outubro de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Key, M., et al. Determinação da eficiência do inibidor químico contra o crescimento intracelular de Toxoplasma gondii usando um ensaio de crescimento baseado em luciferase. J. Vis. Exp. (2020).

O vídeo demonstra o ensaio de luciferase usado para determinar a eficácia de um inibidor químico antiparasitário contra o patógeno intracelular Toxoplasma gondii. O estudo envolve parasitas que expressam luciferase invadindo as células hospedeiras para se replicar e sobreviver. O inibidor químico se liga às cisteína proteases do parasita e inibe a replicação. A atividade da luciferase detectada é proporcional às mudanças nas dobras no crescimento do parasita, determinando a eficácia do fármaco contra o parasita.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária JoVE.

1. Avaliação da eficácia da inibição de compostos químicos contra o crescimento de Toxoplasma

NOTA: Aqui, a avaliação da inibição do LHVS no crescimento de Toxoplasma é apresentada como exemplo. Oito concentrações diferentes de LHVS são testadas e três repetições técnicas são realizadas para cada uma das três réplicas biológicas para as cepas RHΔku80::NLuc e RHΔku80Δcpl::NLuc.

  1. Antes da infecção do parasita, semeie HFFs em microplacas de 96 poços no formato de três linhas e nove colunas para uma réplica biológica por composto por cepa. As células hospedeiras poderão crescer por pelo menos 7 dias antes do uso.
  2. Passe os parasitas RHΔku80::NLuc e RHΔku80Δcpl::NLuc por 2 dias antes do uso.
  3. Passe os parasitas do Toxoplasma para HFFs confluentes 2 dias antes do uso, transferindo ~ 0,3-0,4 mL de parasitas totalmente lisados para um frasco T25. Incubar as células hospedeiras infectadas a 37 ° C com 5% de CO2 por 2 dias.
  4. Seringa 5 mL de parasitas recém-lisados através de uma agulha de segurança de 21 G 5x para liberar parasitas intracelulares e, em seguida, passe por um filtro de 3 μm para remover os detritos da célula hospedeira. Enxágue os parasitas residuais do frasco usando 7 mL de meio D10 sem vermelho de fenol e passe novamente pelo filtro.
  5. Centrifugue os parasitas a 1000 x g por 10 min à temperatura ambiente (RT). Despeje o sobrenadante e ressuspenda o pellet em 10 mL de meio D10 sem vermelho de fenol.
  6. Conte os parasitas usando um hemocitômetro para determinar a concentração.
  7. Dilua os parasitas para 1 x 104 parasitas / mL para a cepa do tipo selvagem (WT). Para cepas de parasitas com deficiência de crescimento, aumente a concentração de acordo para observar um aumento significativo nos sinais de luciferase.
  8. Ressuspenda os parasitas em meio livre de vermelho de fenol a 1 x 104 parasitas / mL.
  9. Aspirar o meio de uma placa contendo HFFs confluentes e inocular cada poço com 150 μL de ressuspensão do parasita. Incubar a microplaca a 37 °C e 5% de CO2 durante 4 h.
  10. Preparar o LHVS em oito concentrações diferentes num reservatório de 12 poços por diluição em série. Geralmente, as concentrações são reduzidas em três vezes de forma de diluição seriada.
    nota: A concentração mais baixa é reduzida em 6.561 vezes em relação à concentração mais alta. A mudança de dobra da diluição pode ser ajustada de acordo com as diferentes propriedades de compostos individuais.
  11. Às 4 h pós-infecção, aspire o meio para remover os parasitas não invadidos e preencha cada poço das colunas 2-9 com 150 μL de meio suplementado com LHVS em diferentes concentrações. Deixe a primeira coluna cheia de meio regular para servir como um controle não tratado.
  12. Incubar a microplaca a 37 °C e 5% de CO2 durante mais 96 h.
  13. Aspire cuidadosamente o meio dos poços para remover parasitas não invadidos e, em seguida, encha os alvéolos com meio livre de vermelho de fenol RT em cada fileira (exceto na primeira fileira).
  14. Misture volumes iguais de PBS e tampão de ensaio de luciferase 2x e dilua o substrato de luciferase a 12,5 μM.
  15. Adicione 100 μL de substrato de luciferase diluído em cada poço da linha superior. Incube as microplacas em RT por 10 min para permitir que as células se lisem completamente.
  16. Meça a atividade da luciferase de poços individuais.
  17. Calcule a média das atividades de luciferase de três réplicas técnicas de poços de cada concentração individual de LHVS.
  18. Divida a atividade média da luciferase para cada concentração de LHVS pela atividade média da luciferase derivada de parasitas não tratados para calcular a atividade normalizada da luciferase como uma porcentagem.
  19. Plote as atividades normalizadas da luciferase em relação às concentrações individuais de LHVS usando software gráfico (Figura 1). A inibição da pirimetamina contra o crescimento do parasita também é medida como controle. A pirimetamina é um antibiótico clínico usado para tratar a toxoplasmose aguda, inibindo o metabolismo do ácido fólico no Toxoplasma.
  20. Calcule os valores de IC50 para compostos individuais usando o método incorporado no software gráfico, resposta normalizada vs. [inibidor], sob o programa de regressão "dose-resposta-inibição". O IC50 é calculado usando a seguinte fórmula:
    Y = 100/(1 + X/IC50)
    Onde: Y representa as atividades normalizadas da luciferase das células infectadas sob diferentes concentrações de inibidor e X representa concentrações individuais de inibidor.

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Resultados

figure-results-1
Figura 1: Avaliação da eficácia da inibição de LHVS e pirimetamina usando o ensaio de crescimento baseado em luciferase. Os parasitas foram inoculados em uma microplaca de 96 poços por 4 h para permitir a invasão das células hospedeiras. Os parasitas não invadidos foram lavados e a placa foi preenchida com meios contendo diferentes concentrações de LHVS ou pirimetamina e incubada por mais 96 h an...

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Leitor de microplacas multimodo híbrido Biotek Synergy H1Instrumentos BioTek
Doença de CoelenterazinaProlume301-10 hCTZ
software
Software GraphPad Prism (8ª versão)

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