O presente protocolo descreve a propagação do vírus Zika (ZIKV) em células Vero African green monkey kidney e a quantificação do ZIKV usando métodos de imunodetecção colorimétrica baseados em células nos formatos de 24 e 96 poços (alto rendimento).
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Artigo de método
O presente protocolo descreve a propagação do vírus Zika (ZIKV) em células Vero African green monkey kidney e a quantificação do ZIKV usando métodos de imunodetecção colorimétrica baseados em células nos formatos de 24 e 96 poços (alto rendimento).
O vírus Zika (ZIKV) é um vírus transmitido por mosquitos pertencente ao gênero Flavivirus. A infecção pelo VZIK tem sido associada a anormalidades cerebrais congênitas e potencialmente à síndrome de Guillain-Barré em adultos. Pesquisas sobre o VZIK para entender os mecanismos da doença são importantes para facilitar o desenvolvimento de vacinas e tratamentos. O método de quantificação de vírus é crucial e fundamental no campo da virologia. O focus forming assay (FFA) é um ensaio de quantificação viral que detecta o antígeno viral com anticorpos e identifica os focos de infecção das células usando a técnica de imunomarcação da peroxidase. O presente estudo descreve o protocolo de propagação e quantificação do vírus usando os formatos de 24 e 96 poços (alto rendimento). Em comparação com outros estudos semelhantes, este protocolo descreveu melhor a otimização do tamanho dos focos, o que pode servir como um guia para expandir o uso deste ensaio para outros vírus. Primeiramente, a propagação do VZIK é realizada em células Vero por 3 dias. O sobrenadante da cultura contendo ZIKV é colhido e quantificado usando o FFA. Resumidamente, a cultura do vírus é inoculada em células Vero e incubada por 2-3 dias. A formação de focos é então determinada após processos de coloração otimizados, incluindo fixação celular, permeabilização, bloqueio, ligação de anticorpos e incubação com substrato peroxidase. Os focos virais corados são visualizados por estereomicroscópio (contagem manual em formato de 24 poços) ou analisador de software (contagem automatizada em formato de 96 poços). O FFA fornece resultados reprodutíveis, relativamente rápidos (3-4 dias) e é adequado para ser usado para diferentes vírus, incluindo vírus não formadores de placa. Posteriormente, este protocolo é útil para o estudo da infecção pelo VZIK e pode ser usado para detectar outros vírus clinicamente importantes.
A infecção pelo vírus Zika (ZIKV) é uma doença viral emergente transmitida por mosquitos. O primeiro isolamento do VZIK foi em Uganda, em 1947 1,2; permaneceu negligenciada de 1947 a 2007, pois os sintomas clínicos são mais comumente assintomáticos e caracterizados por doença febril autolimitada. Em 2007, a epidemia de Zika teve início nas ilhas Yap 3,4, seguida por epidemias maiores nas regiões do Pacífico (Polinésia Francesa, Ilha de Páscoa, Ilhas Cook e Nova Caledônia) de 2013 a 2014 5,6,7,8, onde a complicação neurológica grave síndrome de Guillain-Barré (SGB) foi relatada em adultos pela primeira vez9. Durante os anos de 2015 e 2016, a primeira epidemia generalizada de VZIK varreu as Américas após o surgimento do genótipo asiático do VZIK no Brasil já em 201310. Durante esse surto, 440.000 a 1,3 milhão de casos de microcefalia e outros distúrbios neurológicos foram relatados em recém-nascidos11. Atualmente, não há cura ou tratamento específico para a infecção pelo VZIK; portanto, há uma necessidade médica urgente de vacinas contra o VZIK capazes de prevenir infecções, particularmente durante a gravidez.
A quantificação de vírus é um processo para determinar o número de vírus presentes em uma amostra. Desempenha um papel importante na pesquisa, e os laboratórios acadêmicos envolvem muitos campos, como medicina e ciências da vida. Esse processo também é importante em setores comerciais, como a produção de vacinas virais, proteínas recombinantes, antígenos virais ou agentes antivirais. Muitos métodos ou ensaios podem ser utilizados para a quantificação do vírus12. A escolha de métodos ou ensaios normalmente depende das características do vírus, do nível de precisão desejado e da natureza do experimento ou pesquisa. Em geral, os métodos de quantificação de vírus podem ser divididos em duas categorias: ensaios moleculares que detectam a presença de ácido nucleico viral (DNA ou RNA) e ensaios que medem a infectividade viral in vitro12. A reação em cadeia da polimerase quantitativa (qPCR, para DNA) ou a reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa quantitativa (qRT-PCR, para RNA)13 e a PCR digital em gotículas14 são exemplos de técnicas moleculares comuns usadas para quantificar o ácido nucleico viral em uma determinadaamostra15. No entanto, essas técnicas moleculares altamente sensíveis não conseguem diferenciar vírus viáveis de não viáveis15. Portanto, pesquisas que requerem informações sobre características biológicas, como a infectividade do vírus nas células, não podem ser concluídas usando as técnicas moleculares acima mencionadas; ensaios que possam medir e determinar a presença de vírus viáveis são necessários. Os ensaios que medem a infectividade do vírus incluem o ensaio de formação de placa (PFA), a dose infecciosa de cultura de tecido a 50% (TCID50), o ensaio de foco fluorescente e a microscopia eletrônica de transmissão (MET)12.
O PFA, desenvolvido por Renato Dulbecco em 1952, é um dos métodos mais utilizados para titulação de vírus, inclusive para o ZIKV16. É usado para determinar diretamente as concentrações virais para virions líticos infecciosos. O método é baseado na capacidade de um vírus lítico produzir efeitos citopáticos (CPEs; zonas de morte celular ou placas, uma área de infecção cercada por células não infectadas) em uma monocamada celular inoculada após a infecção viral. No entanto, existem várias desvantagens no ensaio que afetam sua utilidade. O ensaio é demorado (leva aproximadamente 7-10 dias, dependendo dos vírus), dependente do CPE e propenso a erros. No presente estudo, relatamos uma técnica imunocolorimétrica, o focus forming assay (FFA), para detecção e quantificação do VZIK nos formatos de placa de 24 e 96 poços.
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1. Propagação do vírus
2. Quantificação do vírus
3. Coloração
4. Determinação do título de vírus
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O VZIK pode ser quantificado usando os AGL, conforme esquematicamente descrito na Figura 3. Para a placa de 24 poços, as células Vero infectadas foram fixadas em 48 h, 60 h, 72 h, 84 h e 96 h pós-infecção. Os resultados mostraram que as células permaneceram intactas (não foi observado descolamento celular) após 96 h (4 dias) pós-infecção (Figura 4 e Figura Suplementar 8A-E). O aparecimento de focos virais foi observado pela primeira vez em 48 h ...
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Existem vários ensaios para determinar o título do vírus; o PFA tem um protocolo de quantificação viral semelhante ao FFA, no qual o inóculo do vírus é diluído para permitir a distinção de placas ou focos individuais. Após a coloração, cada placa ou foco indica uma única partícula infecciosa no inóculo19. O PFA é corado com cristal violeta para visualizar a formação de placa causada por lise ou morte celular. Assim, o PFA é mais demorado, pois requer um tempo maior para que o vírus cause CPEs, e é...
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Os autores declaram não ter interesses concorrentes.
Esta pesquisa recebeu apoio do Ministério do Ensino Superior da Malásia sob o Esquema de Bolsas de Pesquisa de Longo Prazo (LRGS MRUN Fase 1: LRGS MRUN/F1/01/2018) e financiamento para o programa do Centro de Excelência da Instituição Superior (HICoE) (MO002-2019). A Figura 3 deste estudo que mostra o fluxo de coloração para o ensaio de formação de focos é adaptada de "DAB Immunohistochemistry" por BioRender.com (2022). Retirado de https://app.biorender.com/biorender-templates/t-5f3edb2eb20ace00af8faed9-dab-immunohistochemistry.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 0,22 µ m Filtro de seringa de polietersulfona | Sartorius | S6534-FMOSK | |
| Tubo de microcentrífuga de 1,5 mL | Nest | 615601 | |
| pipeta sorológica estéril de 10 mL | Labserv | 14955156 | |
| 1x Dulbecco' s solução salina tamponada com fosfato (dPBS) | Gibco | 14190-136 | |
| 2.0 mL Tubo com tampa de rosca | Axygen | SCT-200-SS-C-S | |
| Corning | 3526 | ||
| 25 mL Pipetas sorológicas estéreis | Labserv | 14955157 | |
| 3,3'Diaminobenzidina (DAB) substrato peroxidase | Thermo Scientific | 34065 | |
| 37 ° C incubadora com 5% de CO2 | Sanyo | MCO-18AIC | |
| Pipeta sorológica estéril de 5 mL | Labserv | 14955155 | |
| tubo de centrífuga de 50 mL | Falcon | LAB352070 | |
| frasco de cultura de tecidos de 75 cm2 | Corning | 430725U | |
| placa de 96 poços | Falcon | 353072 | |
| Anticorpo monoclonal antiflavivírus, 4G2 (clone D1-4G2-4-15) | MilliporeSigma | MAB10216 | |
| Autoclavado 20x Solução salina tamponada com fosfato (PBS) | N/ | A N/A | 22,8 g de 8 mM Na2HPO4, 4,0 g de 1,5 mM KH2PO4, 160 g de NaCl 0,14 M, 4,0 g de KCl 2,7 mM, 1 L de MilliQ H2O |
| Cabine de segurança biológica, Classe II | Holten | HB2448 | |
| CTL S6 Universal ELISpot/FluoroSpot Analyzer | ImmunoSpot, Cellular Technology Limited (CTL) | CTL-S6UNV12 | Analisador de software comercial |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | 12800-017 | |
| Fetal bovino soro (FBS) | Bovogen | SFBS | |
| Anticorpo secundário IgG de cabra anti-camundongo conjugado com peroxidase de rábano (HRP) | MilliporeSigma | 12-349 | |
| Hemacitômetro | Laboroptik LTD | Neubauer melhorou | |
| IGEPAL CA-630 detergente | Sigma-Aldrich | I8896 | Octilfenoxi poli(etilenooxi)etanolIGEPAL |
| Microscópio invertido | ZEISS | TELAVAL 31 | |
| Balancim de laboratório | FINEPCR | CR300 | |
| L-Glutamina | Gibco | 25030-081 | |
| Carboximetilcelulose de baixa viscosidade (CMC) | Sigma-Aldrich | C5678 | |
| Micropipeta multicanal (10 - 100 µ L) | Micropipeta | multicanal Eppendorf 3125000036 | |
| (30 - 300 µ L) | Eppendorf | 3125000052 | |
| Paraformaldeído | Sigma-Aldrich | P6148 | |
| Penicilina-estreptomicina | Gibco | 15140-122 | |
| Pipetas de canal único (10 - 100 µ L) | Eppendorf | 3123000047 | |
| Pipetas monocanal (100 - 1000 e micro; L) | Eppendorf | 3123000063 | |
| Pipetas monocanal (20 - 200 e micro; L) | Eppendorf | 3123000055 | |
| Leite desnatado | Sunlac Low Fat N | /A | Preparar 3% de leite desnatado em 1x PBS para bloquear o estágio de coloração |
| Hipoclorito de sódio | Clorox | N/A | Para desinfetar qualquer resíduo líquido infeccioso descartado de frascos/placas |
| Estereomicroscópio | Nikon | SMZ1000 | |
| Seringa descartável, Luer Lock, 10 mL com 21 G Agulha | Terumo | ||
| Células renais de macaco verde Vero Africano | - | ECACC 88020401 | Recebido do colaborador. No entanto, as células Vero obtidas de outros fornecedores devem poder ser usadas com alguma otimização. |
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