Este artigo detalha o monitoramento do fluxo de autofagia para identificar novas moléculas por triagem de imagem baseada em células.
Artigo de método
Este artigo detalha o monitoramento do fluxo de autofagia para identificar novas moléculas por triagem de imagem baseada em células.
A autofagia é um mecanismo central para regular a homeostase. Alterações da autofagia contribuem para doenças relacionadas ao envelhecimento. Métodos fenotípicos para identificar reguladores da autofagia podem ser usados para a identificação de novas terapêuticas. Este artigo descreve um fluxo de trabalho de triagem de imagem baseado em células desenvolvido para monitorar o fluxo autofágico usando LC3 como repórter de fluxo autofágico (mCherry-EGFP-LC3B) em condrócitos humanos. A aquisição de dados é realizada usando um microscópio automatizado de sistema de triagem de imagens de alto conteúdo. Um protocolo de análise de imagem automatizado baseado em algoritmo foi desenvolvido e validado para identificar moléculas que ativam o fluxo autofágico. Etapas críticas, notas explicativas e melhorias em relação aos protocolos atuais de monitoramento de autofagia são relatados. Abordagens de triagem fenotípica fisiologicamente relevantes para atingir as características do envelhecimento podem facilitar estratégias de descoberta de medicamentos mais eficazes para doenças musculoesqueléticas relacionadas à idade.
Muitas doenças crônicas estão associadas às características do envelhecimento, incluindo autofagia defeituosa1. A osteoartrite (OA) é a doença articular mais prevalente e tem um grande impacto na restrição das atividades cotidianas na população idosa, mas ainda não há medidas preventivas nem tratamentos modificadores da doença2.
O envelhecimento articular e a OA estão associados a características que definem a progressão da degeneração da cartilagem, incluindo autofagia defeituosa e senescência 3,4. O direcionamento da autofagia em tecidos musculoesqueléticos pode ajudar a encontrar inovações terapêuticas para doenças reumatológicas 5,6. A modulação farmacológica da autofagia é um mecanismo promissor e relevante para intervenção em modelos de doenças pré-clínicas7. Na OA, a ativação da autofagia tem sido usada para prevenir a disfunção articular8. Métodos para monitorar a autofagia com base em protocolos robustos e reprodutíveis que permitem a análise quantitativa podem ser usados para identificar novos agentes e facilitar o direcionamento farmacológico das características do envelhecimento relevantes para a doença.
O fluxo de autofagia reflete a atividade de degradação e é uma medida relevante para identificar novas moléculas que ativam a autofagia9. Este estudo descreve um método desenvolvido para determinar o fluxo autofágico medindo a atividade de degradação autofágica usando uma linhagem celular repórter de autofagia em condrócitos humanos (TC28a2). A expressão transitória de mCherry-EGFP-LC3- permite o monitoramento simultâneo de eventos de formação e degradação de autolisossomos, quantificando as diferenças na sensibilidade ao pH entre os sinais GFP e mCherry LC3 nos lisossomos de células vivas10.
A adaptação deste método relatado por citometria de fluxo a um sistema de monitoramento de imagem de expressão estável em condrócitos vivos pode permitir a identificação de moléculas que ativam o fluxo autofágico no contexto da biologia da cartilagem.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
1. Geração de linhagem celular repórter de autofagia de condrócitos humanos imortalizados
NOTA: A geração de uma linhagem celular repórter de autofagia por transfecção estável de pBABE-mCherry-GFP-LC3 por meio do estabelecimento de uma leitura quantitativa de citometria de fluxo foi descrita anteriormente11. Duas linhagens celulares foram utilizadas na transfecção retroviral: HEK 293-T17 durante o processo de cotransfecção e T/C28a2 na etapa de infecção.
2. Ensaio de fluxo autofágico baseado em imagem em condrócitos vivos
NOTA: Depois de selecionar um clone, inicie o ensaio para quantificar o fluxo autofágico.
3. Aquisição de dados e análise do fluxo autofágico
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
O fluxo autofágico pode ser monitorado nas células por modulação farmacológica ou por resposta ao estresse celular. Condrócitos humanos imortalizados (T/C28a2) foram empregados para desenvolver uma linhagem celular repórter de autofagia usando LC3 como repórter fluorescente (mCherry-EGFP-LC3B) para autofagia. A Figura 1 mostra o fluxo de trabalho esquemático do ensaio de triagem começando com o desenvolvimento da linhagem celular repórter de autofagia em condrócitos humanos (mCherry-EGFP-LC3...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
A autofagia defeituosa é uma característica importante da degeneração articular relacionada ao envelhecimento, mas ainda não estão disponíveis tratamentos preventivos nem modificadores da doença direcionados à autofagia para a degeneração da cartilagem2. Dada a sua relevância e implicações clínicas, a autofagia tornou-se um alvo de interesse para a descoberta e desenvolvimento de medicamentos, embora métodos para monitorar diretamente as mudanças nesse mecanismo c...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Os autores não têm nada a divulgar.
Este estudo foi apoiado pelo Instituto de Salud Carlos III- Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Espanha, Plan Estatal 2013-2016 e Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), "Una manera de hacer Europa", PI14/01324 e PI17/02059, pela plataforma Innopharma Pharmacogenomics aplicada à validação de alvos e descoberta de fármacos candidatos às fases pré-clínicas, Ministerio de Economía y Competitividad. Agradecemos também à Fundação para Pesquisa em Reumatologia (FOREUM) por seu apoio.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Placa de cultura de células de 100 mm Placa | de cultura de células Corning 430167 | Placa de cultura de células | |
| de 12 poços Multiplate | Corning | 353043 | Placa de cultura de células |
| 15 mL Tubo cônico de centrífuga | Falcon-Corning | 352095 | Tubo cônico |
| de 24 poços Multiplate | Corning | ||
| 25 cm2 Frasco | de cultura de célulasFalcon-Corning | 353014 | Frasco de cultura de células |
| Multiplate de 384 poços Cell Carrier | Perkin Elmer 6007550 | Placa de cultura de células Placa | |
| de 6 poços Multiplate | Corning | 351146 | Placa |
| cultura de células | Corning | 353077 | 96 poços |
| Tecnologia acústica de manuseio de líquidos | Labcyte | − | https://www.labcyte.com |
| Cloroquina | Sigma-Aldrich | C6628 | inibidor de fluxo autofágico |
| Dimetil Sulfóxido (DMSO) | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | D2650 | Disolvente |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) | Lonza, Basel, Switzerland | BE-604F | T/C28a2 meio de crescimento |
| Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) | ATCC | 30– 2003 | HEK 293-T17 meio de crescimento |
| FACScalibur citômetro | Becton Dickinson, CA& | minus; | https://www.bdbiosciences.com/en-eu |
| Soro Fetal Bovino (FBS) | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | F9665 | HEK 293-T17 serum |
| Fetal Calf Serum (FCS) | Gibco by Life Technologies, CA | 26010– 074 | Serum |
| FuGene | Promega | E2691 | Uma mistura não lipossomal de lipídios como método de entrega de plasmídeo para criar autofagia relatada linha celular Pipeta |
| eletrônica portátil de 384 canais | Integra | − | https://www.integra-biosciences.com/united-states/en/electronic-pipettes/viaflo-96384#downloads |
| Solução salina balanceada de Hank (HBSS) | Sigma-Aldrich | H6648 | Buffer |
| HEK 293-T17 | ATCC | CRL-11268 | Linha celular renal. As células foram usadas para facilitar o empacotamento retroviral |
| Sistema de Triagem de Alto Conteúdo | Perkin Elmer | − | https://www.perkinelmer.com/es/product/operetta-cls-system-hh16000000 |
| Hoechst 33342 | Thermo Fisher Scientific | 62249 | de Análise de Imagem para Coloração de DNA |
| Perkin Elmer | − | https://www.perkinelmer.com/es/product/harmony-4-9-office-license-hh17000010 | |
| Estação de trabalho de manipulação de líquidos | Perkin Elmer | − | https://www.perkinelmer.com/es/category/janus-liquid-handler-workstations |
| Robô lavador de microplacas | Biotek | − | https://go.biotek.com/405tradein |
| Opti-MEM® (1x) | Thermo Fisher Scientific | 11058 | Meio de transfecção |
| Paraformaldeído (PFA) | Sigma-Aldrich | 158127 | Fixer |
| pBABE-puro mCherry-EGFP-LC3B | Addgene, Cambridge, MA | 22418 | Plasmídeo |
| pCL-Eco | Addgene, Cambridge, MA | 12371 | Plasmídeo |
| Penicilina-Estreptomicina (P/S) | Sigma-Aldrich | P0781 | Antibiótico |
| Solução salina tamponada com fosfato (PBS) | MP Biomedicals | 2810305 | tampão |
| Puromicina | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | P8833 | Antibiótico |
| Rapamicina | Calbiochem, Alemanha | 5053210 | ativador de fluxo autofágico |
| Software CellQuestPro | Becton Dickinson | − | https://www.bdbiosciences.com/en-eu |
| Filtros de seringa 0,45 μ m | Corning | CLS431220 | Filtro estéril |
| T/C28a2 | − | &menos; | linha celular de condrócitos humanos |
| Tripsina | Gibco da Life Technologies, CA | 15400054 | Tripsina usada com células T / C28a2 |
| Tripsina | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | SM-2002-C | Tripsina usada com células HEK 293-T17 |
| VSV. G | Addgene, Cambridge, miliampère | 14888 | Plasmídeo |
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou as figuras deste artigo JoVE
Solicitar permissão