O objetivo geral deste protocolo é instruir como extrair, manter e dissociar as células murina e microglia do sistema nervoso central, seguidas de infecção com parasitas protozoários.
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Artigo de método
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O objetivo geral deste protocolo é instruir como extrair, manter e dissociar as células murina e microglia do sistema nervoso central, seguidas de infecção com parasitas protozoários.
Astrócitos e microglia são as células gliais mais abundantes. São responsáveis pelo apoio fisiológico e manutenção da homeostase no sistema nervoso central (SNC). As evidências crescentes de seu envolvimento no controle de doenças infecciosas justificam o interesse emergente no aprimoramento de metodologias para isolar astrócitos primários e microglia, a fim de avaliar suas respostas às infecções que afetam o SNC. Considerando o impacto da infecção por Trypanosoma cruzi (T. cruzi)e Toxoplasma gondii (T. gondii)no CNS, aqui fornecemos um método para extrair, manter, dissociar e infectar astrócitos de murina e células de microglia com parasitas protozoários. As células extraídas de cortices recém-nascidos são mantidas in vitro por 14 dias com substituição periódica diferencial da mídia. Astrócitos e microglias são obtidos a partir do mesmo protocolo de extração por dissociação mecânica. Após a fenotipagem por citometria de fluxo, as células são infectadas com protozoários parasitas. A taxa de infecção é determinada por microscopia de fluorescência em diferentes pontos de tempo, permitindo assim a avaliação da capacidade diferencial das células gliais para controlar a invasão e a replicação do protozoário. Essas técnicas representam métodos simples, baratos e eficientes para estudar as respostas dos astrócitos e microglia às infecções, abrindo o campo para análises neuroimunologia suplementares.
O SNC é composto principalmente por neurônios e células gliais1,2,3. Microglia e astrócitos são as células glia mais abundantes no SNC. Microglia, o macrófago residente, é a célula de glia imunocompetente e fagocítica no CNS3,4, enquanto os astrócitos são responsáveis pela manutenção da homeostase e exercem funções de apoio5.
Apesar de as células gliais serem conhecidas por serem conhecidas por serem responsáveis pelo apoio e proteção dos neurônios6,7, funções emergentes dessas células foram descritas na literatura recente, incluindo suas respostas às infecções8,9,10,11. Assim, há um empurrão para desenvolver métodos para isolar essas células gliais para entender suas funções individualmente.
Existem alguns modelos alternativos para estudar células gliais em vez de culturas primárias, como linhagens celulares imortalizadas e modelos in vivo. No entanto, as células imortalizadas são mais propensas a sofrer deriva genética e alterações morfológicas, enquanto estudos in vivo impõem condições limitadas de manipulação. Por outro lado, as culturas primárias são fáceis de manusear, se assemelham melhor às células in vivo e também nos permitem controlar fatores experimentais12,13. Aqui, descrevemos orientações sobre como extrair, manter e dissociar os astrócitos murina e as células primárias de microglia no mesmo protocolo. Além disso, também fornecemos exemplos de como trabalhar com a infecção por protozoários nessas culturas.
As células CNS extraídas de camundongos neonatais (até 3 dias de idade) foram cultivadas durante 14 dias em meios diferenciais que permitem o crescimento preferencial de astrócitos e microglias. Uma vez que a microglia está acima dos astrócitos anexados, as populações celulares foram mecanicamente dissociadas em uma incubadora orbital. Em seguida, coletamos todo o sobrenadante contendo microglia e adicionamos tripsina para desapegar os astrócitos. As células gliais isoladas foram avaliadas fenotipicamente por citometria de fluxo e banhadas de acordo com o experimento desejado.
Também fornecemos exemplos de como infectar essas microglias isoladas e astrócitos com parasitas protozoários. T. gondii é um protozoário altamente neurotrópico responsável pela toxoplasmose14, enquanto T. cruzi é responsável pela doença de Chagas que pode levar ao desenvolvimento de distúrbios neurológicos na CNS15,16. Além disso, também foi relatado que a infecção por T. gondii17,18 ou T. cruzi19,20,21 foram a causa presumida de morte em pacientes imunocomprometidos. Portanto, a elucidação do papel imunológico das células gliais do SNC no controle das infecções por protozoários é de grande importância.
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Todos os procedimentos experimentais envolvendo camundongos foram realizados de acordo com a Lei Nacional (11.794/2008) e aprovados pelos Comitês Institucionais de Cuidado e Uso animal (IACUC) da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP).
1. Extração, Manutenção e Dissociação de Células Gliais
NOTA: O número de camundongos utilizados para a extração de células gliais depende da quantidade de células necessárias para realizar os experimentos desejados. Neste protocolo, foram obtidos um total de 2,7 x 107 astrócitos e 4 x 106 microglias de seis camundongos c57BL/6 neonatais. Todos os procedimentos foram realizados em condições estéreis em um gabinete de biossegurança classe II.
2. Infecção e Avaliação das Taxas de Infecção
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No14º dia, a cultura das células gliais (Figura 1A) sofreu dissociação mecânica. As populações de células isoladas foram analisadas por citometria de fluxo segundo marcadores CD11b, CD45 e GFAP. Observou-se uma pureza de 89,5% para a população astrócida e de 96,6% para a população de microglias (Figura 1B). Após o isolamento, as células foram banhadas em uma placa plana de 96 poços e após 24 h estavam prontas para ser...
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A importância de estudar funções isoladas de células gliais em contextos biológicos distintos vem se expandindo nas últimas duas décadas. Compreender o SNC além dos neurônios ainda é um campo crescente na biologia celular, especialmente infecções ou condições inflamatórias8,9,24. As células gliais são cruciais não apenas para o suporte físico dos neurônios (como era conhecido anteriormente), mas também em muitas outras situações...
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Os autores não têm nada para revelar.
Agradecemos ao professor Dr. Renato A. Mortara, da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), pelo mAb 2C2 anti-Ssp-4. Este trabalho foi apoiado por bolsas da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP, na justiça, na obra). subvenção 2017/25942-0 à K.R.B.), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), bolsa 402100/2016-6 à K.R.B.), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Vacinas (INCTV/CNPq) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, Código financeiro 001). M.P.A. recebe bolsa do CNPq, A.L.O.P. recebe bolsa da CAPES, e I.S.F e L.Z.M.F.B. recebem bolsa da FAPESP.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 70% de etanol | Dinâ mica Quí mica Contemporâneaâ nea | Cat: 2231 | Esterilizar |
| 75 cm2 Frasco | Corning | Cat: 430720U | Material plástico |
| 96 poços placa de cultura de células | Greiner Cellstar | Cat: 655090 | Cultura de células |
| Cloreto de amônio (NH4Cl) | Dinâ mica Quí mica Contemporâneaâ nea | Cat: C10337.01.AH | Remova o anticorpo anti-GFAP de autofluorescência |
| Abcam | Cat.: ab49874 | Filtro superior de frasco antidoby de imunofluorescência | |
| 0,22 μ mm CA | Corning | Cat: 430513 | Filtro de meio de cultura |
| Albumina de soro bovino (BSA) | Sigma Aldrich | Cat: A7906 | FACS Preparação do tampão |
| CD11b (FITC) | BD Pharmigen | Cat.: 553310 | Anticorpo de citometria de fluxo |
| CD45 (PE) | Invitrogen | Cat.: 12-0451-83 | Anticorpo de citometria de fluxo |
| Centrífuga | Eppendorf | Cat: 5810R | |
| Centrífuga de | Eppendorf | 5415R | Gabinete de |
| biossegurança de classe II | Pachane | Cat: 200 | Armário de biossegurança para procedimentos estéreis |
| CO2 Incubadora | ThermoScientific | Modelo: 3110 | Manutenção de células primárias |
| Tubos cônicos 15 mL | Corning | Cat: 430766 | Material plástico |
| Tubos cônicos 50 mL | Corning | Cat: 352070 | Material plástico |
| Contador de células automatizado Countess | Invitrogen | Cat: C10281 | Contador de células |
| DAPI | Invitrogen | Cat.: D1306 | Imunofluorescência antidoby |
| Câmera de microscópio digital | Nikon | Cat: DS-RI1 | Capturar imagens no microscópio |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | Cat: 12800-058 | Meio de cultura celular |
| Ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) | Sigma Aldrich | Cat: E9884 | FACS Preparação de tampão |
| F12 Mistura de nutrientes | Gibco | Cat: 21700-026 | Meio de cultura celular |
| FACS Canto II | BD Biosciences | Citômetro de fluxo | indisponível |
| Soro bovino fetal (FBS) | LGC Biotecnologia | Cat: 10-bio500-1 | Suplemento de meio de cultura de células |
| Flow Jo (software) | Flow Jo | Versão: Flow Jo_9.9.4 | Análise de dados |
| Luz intensa de fluorescência | Nikon | Cat: C-HGFI | Fonte de fluorescência |
| GFAP (APC) | Invitrogen | Cat.: 50-9892-82 | Anticorpo de citometria de fluxo |
| Cabra - IgG anti-rato (FITC) | Kirkeegood& Perry Lab (KPL) | Cat.: 172-1806 | Imunofluorescência antidoby |
| HBSS - Hank's Balanced Salt Solution | Gibco | Cat: 14175079 | Meio de cultura de células |
| HEPES | Sigma Aldrich | Cat: H4034 | Suplemento de meio de cultura de células |
| IC Fixation Buffer | Invitrogen | Cat: 00-8222-49 | Fixação de células para Citometria de Fluxo |
| Microscópio invertido | Nikon | Modelo: ECLIPSE TS100 | Microscópio |
| Isoflurano | Cristá lia | Cat: 21.2665 | Anestésico inalado |
| Metanol | Synth | Cat: 01A1085.01.BJ | Fixação para Imunofluorescência |
| Micro espátula | ABC inoxidável | cirúrgico | indisponível |
| Microtubo 1,5 mL | Axygen | Cat: MCT-150-C | Material plástico |
| Anticorpo monoclonal (mAb) 2C2 anti-Ssp-4 | Não comercial | Não comercial | Imunofluorescência antidoby |
| Pipeta multicanal (p200) | Corning | Cat: 751630124 | Reagentes de pipeta |
| Software NIS Elements Nikon | Versão 4.0 | Adquirir e analisar imagens | |
| Leite desnatado | Nestlé | Cat: 9442405 | Solução de bloqueio para imunofluorescência |
| Incubadora Orbital Shaker | ThermoScientific | Modelo: 481 Cat: 11 | Dissociar micróglia de astrócitos |
| Paraformaldeído (PFA) | Sigma Aldrich | Cat: P6148 | Fixação para Imunofluorescência |
| PBS | Não comercial | Não comercial | Tampão neutro |
| Penicilina G | Sigma Aldrich | Cat: P-7794 | Suplemento de meio de cultura de células |
| Tampão de permeabilização (10x) | Invitrogen | Cat: 00-8333-56 | Permeabilização celular para citometria de fluxo |
| Placa de Petri 60 mm x 15 mm (Descartável, estéril) | Prolab | Cat: 0303-8 Medidor de | de material plástico |
| Kasvi | K39-1014B | Calibrar solução de pH | |
| RPMI 1640 Médio | Gibco | Cat: 31800-014 | Meio de cultura celular |
| Tesoura | ABC inoxidável | Cat: LO9-W4 | Material cirúrgico |
| Pipeta serológica 10 mL | Corning | Cat: 4101 | Material plástico |
| Pipeta serológica 5 mL | Corning | Cat: 4051 | Material plástico |
| Pipeta monocanal (p1000) | Gilson Pipetman | Cat: F123602 | Reagentes de pipeta |
| simples Pipeta de canal (p200) | Gilson Pipetman | Cat: F123601 | Reagentes de pipeta |
| Bicarbonato de sódio | Sigma Aldrich | Cat: S6297 | Suplemento de meio de cultura de |
| células Sal de sulfato de estreptomicina | Sigma Aldrich | Cat: S9137 | Suplemento de meio de cultura de células |
| Triton X-100 | Sigma Aldrich | Cat: T9284 | Permeabilização para imunofluorescência |
| Tripsina | Gibco | Cat: 27250-018 | Pinça de enzima digestiva |
| ABC inoxidável | Cat: L28-P4-172 | Material cirúrgico | |
| Banho-maria | Novatecnica | Modelo: 09020095 | Digerir tecido a 37 ° C com tripsina |
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