Artigo de método

Um ensaio de microdiluição em caldo in vitro para a triagem de compostos antifúngicos

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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

Fonte: de-Souza-Silva, C. M., et al. Triagem In Vitro de Microdiluição em Caldo: Um Método Fácil e Rápido para Detectar Novos Compostos Antifúngicos. J. Vis. Exp. (2018).

Este vídeo demonstra um ensaio in vitro para rastrear compostos antifúngicos usando um ensaio de microdiluição em caldo. Os compostos de teste são diluídos em série em uma placa de microtitulação e incubados com um inóculo fúngico. Após a incubação, a placa é examinada em busca de poços sem crescimento fúngico visível para avaliar o potencial antifúngico dos compostos de teste e sua concentração inibitória mínima (CIM).

Protocolo

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

1. Soluções e Mídia

  1. Prepare 2X Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 médio, solução salina tamponada com fosfato (PBS), caldo Sabouraud dextrose e ágar Sabouraud dextrose conforme Tabela 1.

2. Condições de crescimento do inóculo fúngico

  1. Armazene todas as cepas de fungos como caldos congelados em glicerol a 35% a -80 °C, até que seja necessário.
  2. Execute as etapas a seguir antes de cada experimento.
    1. Para cepas de Candida albicans:
      1. Descongele um frasco de estoque e transfira 200 μL para 10 mL de caldo de dextrose Sabouraud em um tubo estéril de polipropileno de 50 mL com tampa e cultive durante a noite a 30 ° C com agitação (200 rpm). Lembre-se de inclinar o tubo e deixar a tampa ligeiramente aberta para melhor aeração da cultura.
    2. Para cepas de Cryptococcus neoformans:
      1. Raspe a superfície congelada de um frasco para injetáveis. Colocar as células em placas de ágar-Sabouraud dextrose e incubar durante 48 h a 30 °C. Após o crescimento visível de colônias isoladas, mantenha as placas na geladeira (4 ° C) seladas com filme de parafina por até 15 dias.
      2. Colete uma colônia isolada de tamanho médio da placa usando um palito de dente estéril ou alça de inoculação estéril e inocule 10 mL de caldo Sabouraud dextrose em um tubo cônico estéril de 50 mL. Incubar durante cerca de 24 h a 30 °C sob agitação (200 rpm).
      3. Não exceda as 24 h de incubação. Lembre-se de inclinar o tubo e deixar a tampa ligeiramente aberta para melhor aeração. É sempre bom padronizar o estágio de crescimento das células antes de cada teste, pois esse é um fator importante que afeta a resistência antimicrobiana.
        nota: Ambos os fungos foram cultivados a 30 ° C para propagação rápida em nossos experimentos, mas a temperatura pode ser alterada para refletir os objetivos do estudo, por exemplo, tratamento clínico (37 ° C). Mais importante ainda, esse tempo inicial de incubação deve ser estabelecido previamente para cada isolado de fungo e mantido ao longo de todos os testes para garantir a reprodutibilidade.
  3. Após o crescimento do fungo, colete as células centrifugando os tubos cônicos a 1.200 x g por 5 min em temperatura ambiente. Descarte o sobrenadante e adicione 10 mL de PBS.
  4. Ressuspenda as células e centrifugue novamente a 1.200 x g por 5 min em temperatura ambiente.
  5. Repita a lavagem e centrifugação do PBS mais duas vezes. Após a terceira lavagem, ressuspenda as células em 5 mL (de acordo com o tamanho do pellet) de meio 2X RPMI-1640.
  6. Prepare 1 mL de uma diluição de 1:100 ou 1:1.000 em um tubo de microcentrífuga (dependendo da turbidez da suspensão celular).
  7. Alíquota de 10 μL desta diluição, colocá-la em uma câmara de hemocitômetro e contar o número total de células nos quatro quadrantes de canto ao microscópio. Calcular a concentração pela fórmula: (número total de células/4) x factor de diluição x10,4 (constante de diluição da câmara).
    1. Considere uma viabilidade de 100% se as contagens de viabilidade e as condições de crescimento tiverem sido sistematicamente correlacionadas para o isolado em estudo.
      nota: A padronização e o controle de qualidade das contagens de viabilidade podem ser feitos por back-plating de acordo com o método antifúngico de Concentração Inibitória Mínima (CIM) antifúngica do Comitê Europeu de Testes de Suscetibilidade Antimicrobiana (EUCAST) para leveduras.
    2. Se a correlação crescimento/viabilidade não tiver sido estabelecida para o isolado em estudo, medir a viabilidade fúngica contando as células vivas em um hemocitômetro com o auxílio de corantes que colorem seletivamente as células mortas, como floxina B11, azul de tripano ou verde Janus. Use as células fúngicas para este protocolo somente se a viabilidade da população neste momento for de 90% ou mais.
      NOTA: Corantes mortos/vivos podem não funcionar bem com o fungo de sua escolha. Por favor, teste-os antes de usar. Por exemplo, o corante azul de tripano não funciona bem com C. neoformans.
  8. Em seguida, prepare as suspensões celulares em meio 2X RPMI-1640 (2X inóculo ajustado em meio RPMI-1640). Para placas de 96 poços, considere um volume de 5 mL para cada placa.
    1. Para todas as cepas de C. albicans, prepare uma suspensão de células de estoque de 4 x 103 células / mL. Essa concentração é 2X da concentração final de células em cada poço (2 x 103 células/mL).
    2. Para cepas de C. neoformans, prepare uma cultura de estoque de células 2 x 104 células / mL. Essa concentração é o dobro da concentração final de células em cada poço (1 x 104 células/mL).
    3. Para outros fungos, testar com um antifúngico conhecido qual a concentração ideal para o estudo específico em relação ao tempo de incubação. Leve em consideração o metabolismo e o tempo de duplicação do fungo.

3. Peptídeos (Agente Desconhecido)

  1. Armazene os peptídeos liofilizados a -20 ° C e dissolva-os em água deionizada antes de cada experimento. O tempo máximo de armazenamento, uma vez dissolvido em água, dependerá da natureza de cada peptídeo.
  2. Preparar alíquotas com o dobro da concentração final mais elevada ensaiada no ensaio (2X). O ideal é preparar um pequeno número de alíquotas com peptídeo suficiente para uso único para evitar ciclos de congelamento e descongelamento.
    nota: A escolha da concentração deve ser baseada na literatura e nas propriedades do peptídeo. Recomenda-se iniciar as diluições seriadas com aproximadamente 100 μM do peptídeo e, em seguida, diminuir ou aumentar essa faixa de concentração dependendo dos resultados obtidos.

4. Antifúngicos de referência (controlos positivos)

  1. Para aqueles diluídos em água: prepare uma solução 2X da concentração mais alta da análise (consulte a Seção 5: Ensaio antifúngico para as etapas de diluição).
    1. Para cepas de C. albicans, prepare uma solução de 128 μg/mL de fluconazol ou 128 μg/mL de caspofungina. A concentração da placa para ambos será de 64 μg/mL.
    2. Para cepas de C. neoformans, prepare uma solução de 32 μg/mL de anfotericina B (solução solúvel em água). A concentração da placa será de 16 μg/mL.
      NOTA: Normalmente, a anfotericina B é diluída em dimetilsulfóxido (DMSO), uma vez que este antifúngico é pouco solúvel em água. No entanto, existem preparações de anfotericina B solúveis em água disponíveis comercialmente.
  2. Para antifúngicos diluídos em solvente orgânico: prepare uma solução estoque 100X em DMSO e dilua-a a 10X em água para uso.
    nota: Assim, no poço, a concentração final de DMSO não excederá 1%. Um poço onde o fungo crescerá em meios contendo 1% de DMSO como controle é necessário, uma vez que alguns fungos não toleram bem essa concentração do solvente. Lembre-se de que o DMSO é fotossensível, portanto, cubra a placa com papel alumínio ou coloque-a em uma câmara escura durante o período de incubação.

5. Ensaio antifúngico

NOTA: Os ensaios antifúngicos in vitro são realizados com base no teste de suscetibilidade à microdiluição em caldo das diretrizes M27-A3 do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) com algumas modificações.

  1. Prepare uma diluição seriada dupla de cada peptídeo e controle o antifúngico em microplacas de poliestireno de 96 poços até um volume final de 50 μL.
    1. Usando uma pipeta, adicione 100 μL do antifúngico/peptídeo na concentração 2X da maior concentração final desejada nas colunas 1-3, na linha A.
    2. Usando uma pipeta multicanal, adicione 50 μL de água estéril nos outros poços, nas fileiras B a H.
    3. Remover 50 μL dos alvéolos com maior concentração (fileira A), transferir para o poço seguinte da concentração seguinte (fileira B) e homogeneizar.
    4. Repita as etapas acima até o poço com a concentração mais baixa e descarte 50 μL desse poço (linha H). Deixe as colunas 11 e 12 (linhas A, B, C) com apenas água para controle em branco ou controle negativo/crescimento.
    5. Adicionar 50 μL do inóculo ajustado 2X em meio RPMI-1640 a cada poço (colunas 1-3 mais coluna 11 (negativo/controle de crescimento)); a concentração final para C. albicans será de 2 x 103 células/mL, e a concentração final para cepas de C. neoformans será de 104 células/mL.
    6. Prepare controles em branco (50 μL de água + 50 μL de meio 2X RPMI-1640 sem células) e controle negativo/de crescimento (50 μL de água + 50 μL de inóculo ajustado 2X RPMI-1640 meio sem antifúngico) e carregue na placa do poço conforme descrito acima.
  2. Repita o procedimento para cada composto a ser testado e o controle antifúngico escolhido (colunas 4-10).
    nota: As diluições em série podem ser feitas verticalmente como o experimento abaixo, ou horizontalmente na placa (ou seja, se o número de diluições do composto/extrato dado que precisa ser testado for oito ou mais).
    1. Se os compostos, medicamentos de referência ou qualquer um de seus componentes forem fotossensíveis, realize o ensaio com luz reduzida, cubra as placas com papel alumínio ou coloque em uma câmara escura durante as incubações.
  3. Considere as seguintes recomendações opcionais.
    1. Sele a placa com uma placa de cobertura transparente que permita a troca gasosa, pois isso ajuda a reduzir a evaporação.
    2. Coloque a placa em uma câmara úmida; isso também ajudará a reduzir a evaporação.
  4. Incubar as placas a 37 °C durante 24 h ou 48 h para todas as estirpes de C. albicans e durante 48 h com agitação de 200 rpm para C. neoformans. O volume final mais baixo (100 μL) garante que não ocorra transbordamento.
    nota: Não foi observada diferença significativa entre as leituras de CIM em 24 h e 48 h para as cepas de C. albicans. No entanto, as leituras a 48 h são mais fáceis de visualizar.
  5. Observe todos os poços, com o auxílio de um microscópio óptico invertido, antes e depois do período de incubação para verificar alterações na morfologia, bem como verificar se há sinais de contaminação.
    nota: As leituras podem ser feitas visualmente e fotografadas no final do experimento. Antes de cada leitura, homogeneizar ligeiramente a placa. As leituras também podem ser realizadas medindo seu OD a 600 nm, se aglomerados de células ou filamentação não forem observados.
  6. Realize os experimentos pelo menos três vezes em datas separadas.

Tabela 1. Preparação de meios e reagentes.

Médiapreparação
2X Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 médio – 500 mL10,4 g de RPMI-1640 (suplementado com L-glutamina e vermelho de fenol; sem bicarbonato)
330 mM de ácido propanosulfónico 3-(N-morfolino) (MOPS)
Ajuste para pH 7,0 com NaOH
Esterilizar por filtração (filtro de 0,22 μM)
Solução salina tamponada com fosfato (PBS)137 mM NaCl
2,7 mM KCl
10 mM Na2HPO4
2 mM KH2PO4
Autoclave a 121°C por 15 minutos.
Caldo de dextrose Sabouraud15 g do pó em 500 mL de água destilada.
Ajuste para pH 7,0 com NaOH
Autoclave a 121°C por 15 minutos.
Sabouraud Dextrose Agar32,5 g do pó em 500 mL de água destilada.
Ajuste para pH 7,0 com NaOH
Autoclave a 121°C por 15 minutos.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Meios e reagentes
Meio RPMI 1640 com L-glutamina, sem bicarbonato de sódioThermo FisherRolamento 31800-022
Ácido 3-(N-morfolino)propanosulfônico (MOPS)Sigma-AldrichUse para armazenar em buffer 2X RPMI médio
Cloreto de sódio (NaCl)Dinâmica1528-1137 mM para solução salina tamponada com fosfato (PBS)
Cloreto de potássio (KCl)J.T.Baker3040-012,7 mM para solução salina tamponada com fosfato (PBS)
Fosfato de sódio dibásico (Na2HPO4)Sigma-AldrichV00012910 mM para solução salina tamponada com fosfato (PBS)
Di-hidrogenofosfato de potássio (KH2PO4)Sigma-AldrichNº 602302 mM para solução salina tamponada com fosfato (PBS)
Caldo de dextrose BD Difco SabouraudBdRolamento 238230
BD Difco Sabouraud Ágar DextroseBdRolamento 210950
GlicerolSigma-AldrichV00012335% de sucesso
Água estéril
Medicamentos antifúngicos
Anfotericina BSigma-AldrichRolamento A2942
FluconazolSigma-AldrichRolamento F8929
CaspofunginaSigma-AldrichPHR1160
Plásticos
Tubo cônico de 50 mLSarstedtNº 62.547.254
Prato de PetriJ.Prolab0304-5
Placa de 96 poçosCorning3595
Reservatório de Solução EstérilKASVIK30-208Use para pipetar as soluções usando o pipete multicanal
Equipamentos e outros materiais
Microscópio ópticoNikonE200MV
CentrífugaThermo FisherMegaFuga 16R
incubadoraTecnologia Ethik403-3DDefina para 37° C
shakerCientífico de New BrunswickExcella E25Definido para 37 ° C, 200 RPM
Câmara de contagem de células, NeubauerBOECO AlemanhaBOE 13
Pipeta multicanalHTLRolamento 5123

Reimpressões e permissões

Solicitar permissão para reutilizar o texto ou as figuras deste artigo JoVE

Solicitar permissão

Etiquetas

Ensaio Antif ngicoDilui o SeriadaConcentra o Inibit ria M nimaIn culo F ngicoPlaca de Microtitula oMicrosc pio InvertidoPept deos AntimicrobianosControles de CrescimentoControles Branco

Artigos relacionados