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Estabelecendo um Modelo de Infecção por Microinjeção de Organoides Gástricos com Bactérias Patogênicas

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Bartfeld, S. et al. Organoides como Modelo para Doenças Infecciosas: Cultura de Organoides Estomacais Humanos e Murinos e Microinjeção de Helicobacter Pylori. J. Vis.(2015).

Este vídeo demonstra um método para estabelecer um modelo de infecção de organoides gástricos por microinjeção do patógeno gástrico Helicobacter pylori no lúmen dos organoides. Este modelo ajuda no estudo das alterações induzidas por infecções nas células gástricas.

Protocolo

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1. Passagem de culturas organoides

  1. Adicione 1 ml de meio basal frio à matriz basal no poço. Usando uma micropipeta de 1 ml, pipete vigorosamente para cima e para baixo até que a matriz basal seja quebrada. Transferir para um tubo de 15 ml. Coloque no gelo.
  2. Pegue os organoides na pipeta e pipete vigorosamente 10x para cima e para baixo. A quebra dos organoides pode ser observada a olho nu.

2. Microinjeção de cultura organoide.

Nota: Este protocolo pode ser usado para microinjetar bactérias em organoides. Pode ser útil iniciar a injeção com organoides que são mais permissivos à microinjeção. Por exemplo, organoides gástricos de camundongos podem se transformar em organoides císticos muito grandes que são fáceis de atingir.

  1. Preparação do material
    1. Puxe um capilar de vidro em duas agulhas de injeção usando um extrator de micropipeta, de acordo com as recomendações dos fabricantes. O extrator de micropipeta aquecerá o capilar de vidro no meio e puxará o capilar em duas partes, gerando assim duas agulhas de vidro. É prático puxar várias agulhas e guardá-las em uma placa de Petri limpa.
    2. Para permitir a infecção bacteriana, remova os antibióticos de todos os meios por pelo menos 3 trocas de meio (= uma semana). Isso diluirá os antibióticos da matriz basal. Se estiver usando uma cepa bacteriana resistente a um antibiótico específico, adicione esse antibiótico específico para minimizar as chances de contaminação.
    3. Prepare a bancada para microinjeções. Para trabalhos em diferentes níveis de biossegurança, pode ser necessário colocar um estereomicroscópio dentro de uma bancada estéril. Neste protocolo, injetar H. pylori em condições de nível 2 de biossegurança sob um estereomicroscópio dentro de uma bancada estéril.
    4. Cultive as bactérias de acordo com os protocolos padrão.
    5. Para estimar a multiplicidade de infecção (MOI), estime dois parâmetros: o número de bactérias e o número de células por organoide, conforme descrito abaixo. O MOI pode se correlacionar com os resultados, por exemplo, com a expressão de mRNA de IL-8 do hospedeiro.
      1. Para calcular a densidade bacteriana na solução de infecção, primeiro estabeleça a curva padrão de densidade óptica e unidades formadoras de colônias (UFC) de acordo com os protocolos padrão. Uma densidade óptica de 0,1 a 550 nm deve produzir aproximadamente 107 UFC/ml.
      2. Para estimar o número de células por organoide, conte o número de organoides em 1 poço. Interrompa os organoides conforme descrito nas etapas 1.1-1.4. Após centrifugação durante 5 min a 200 x g e 4 °C, adicionar 1 ml de solução de dissociação enzimática e ressuspender.
        1. Incube a 37 ° C com agitação repetida por 5-10 min. Determine se as células se dissociaram em células únicas sob o microscópio (microscópio invertido, como Leica DMIL com ampliação de 10X). Se necessário, prolongue a incubação.
        2. Conte as células por organoide usando um hemocitômetro e calcule o número de células por organoide. Os organoides gástricos humanos com um diâmetro de cerca de 200 μm têm aproximadamente 4.000 células. A injeção de 0,2 μl de uma solução bacteriana com 1 x 109 bactérias por ml resulta em um MOI aproximado de 50.
  2. Injeção de Organoides.
    Nota: Para microinjeção, a agulha de vidro é estabilizada em um suporte, que pode ser manobrado em 3 dimensões por um micromanipulador. Os organoides permanecem dentro da matriz do embasamento dentro do poço. Devido ao tamanho e posicionamento no poço, nem todos os organoides são igualmente passíveis de injeção. Normalmente, os 30 maiores organoides em um poço podem ser direcionados em 5 min.
    1. Colha as bactérias e lave-as no meio basal de acordo com os protocolos padrão.
    2. Calcular o número de bactérias por ml de acordo com a densidade óptica (ver passo 2.1.5.1). Diluir as bactérias para 1 x 109 bactérias por ml num meio basal.
    3. Pegue uma agulha de vidro. Usando uma pinça, quebre a ponta de modo que a abertura tenha aproximadamente 10 μm de largura.
    4. Insira a agulha no suporte de injeção e fixe-a no micromanipulador.
    5. Pegue aproximadamente 10 μl de solução bacteriana na agulha.
    6. Coloque uma placa de 4 poços com bordas baixas contendo culturas organoides sob o estereomicroscópio.
    7. Navegando com o micromanipulador, mire em um único organoide com a agulha. Posicione a agulha perto do organoide e, em seguida, insira a agulha no organoide com um movimento rápido. Injete aproximadamente 0,2 μl de solução bacteriana em cada organoide usando o microinjetor.

3. Colha organoides para qualquer análise.

  1. Por exemplo, fixe os organoides após 4 horas. Remova o sobrenadante e adicione 1 ml de formaldeído a 2% e incube 20 min em RT ou O/N a 4 °C. Os organoides podem ser processados para imuno-histoquímica de acordo com procedimentos padrão.

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Média
HEPESInvitrogenRolamento 15630-056
DMEM/F12 avançadoInvitrogen12634-028
Matrigel, TFG, sem fenolBd356231
GlutaMAXInvitrogenRolamento 35050-079Concentração de estoque 200 mM, concentração final 2 mM
B27InvitrogenRolamento 17504-044Concentração de estoque 50 x, concentração final 1x
N-acetilcisteínaSigma-AldrichA9165-5GConcentração de estoque 500 mM, concentração final 1 mM
EGF recombinante murinoInvitrogenPMG8043Concentração de estoque 500 μg/ml, concentração final 50 ng/ml
FGF10 recombinante humanoPeprotech100-26Concentração de estoque 100 μg/ml, concentração final 200 ng/ml
PinçasNeolabs2-1033Pinças com pontas finas são úteis para a remoção da camada muscular do tecido.
4 Bem MultipratosThermo Científico144444Você pode usar outros Multipratos. Estes foram particularmente úteis para microinjeções porque têm uma borda externa baixa e permitem mais mobilidade para o manipulador.
MicroinjetorNarishigeIM-5B
EstereomicroscópioLeicaMZ75
Extrator de micropipetaInstrumentos SutterExtrator de micropipeta marrom flamejante
anticorpo anti Cag ASanta CruzSC-25766

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Etiquetas

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