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Artigo de método

Criopreservação e Avaliação Bioenergética de Células Mononucleares do Sangue Periférico Humano

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DOI:

10.3791/65730

20 de outubro de 2023

Neste artigo

Resumo

Células mononucleares isoladas do sangue periférico podem ser usadas para a análise de funções e distúrbios imunológicos, doenças metabólicas ou funções mitocondriais. Neste trabalho, descrevemos um método padronizado para o preparo de CMSP a partir de sangue total e posterior criopreservação. A criopreservação torna esse tempo e lugar independentes.

Resumo

As funções fisiológicas das células eucarióticas dependem da energia fornecida principalmente pelas mitocôndrias. A disfunção mitocondrial está ligada a doenças metabólicas e ao envelhecimento. A fosforilação oxidativa desempenha um papel decisivo, pois é crucial para a manutenção da homeostase energética. PBMCs foram identificados como uma amostra minimamente invasiva para medir a função mitocondrial e demonstraram refletir condições da doença. No entanto, a mensuração da função bioenergética mitocondrial pode ser limitada por vários fatores em amostras humanas. As limitações são a quantidade de amostras coletadas, o tempo de amostragem, que muitas vezes é distribuído por vários dias, e os locais. A criopreservação das amostras coletadas pode garantir a coleta e a medição consistentes das amostras. Deve-se tomar cuidado para garantir que os parâmetros medidos sejam comparáveis entre células criopreservadas e recém-preparadas. Aqui, descrevemos métodos de isolamento e criopreservação de CMSP de amostras de sangue humano para analisar a função bioenergética das mitocôndrias nessas células. As CMSP criopreservadas de acordo com o protocolo aqui descrito mostram apenas pequenas diferenças no número e viabilidade celular, nos níveis de trifosfato de adenosina e na atividade da cadeia respiratória medida em comparação com células recém-colhidas. Apenas 8-24 mL de sangue humano são necessários para as preparações descritas, tornando possível coletar amostras durante estudos clínicos multicentralmente e determinar sua bioenergética no local.

Introdução

As células mononucleares do sangue periférico humano (CMSP) são utilizadas para diversas aplicações em diversos campos científicos, incluindo o estudo de questões imunológicas e bioenergéticas, como aquelas relacionadas a processos de envelhecimento ou doenças degenerativas 1,2. As CMSP são heterogêneas em composição e consistem de linfócitos (células B, células T e células NK), monócitos e células dendríticas. As células às vezes mostram grandes diferenças individuais e variações dentro de um sujeito, então procedimentos padronizados para lidar com essas células são necessários. Parâmetros importantes como vi....

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Protocolo

Todos os protocolos descritos neste manuscrito para coleta, isolamento e análise de sangue foram revisados e aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade de Giessen, Alemanha. Obteve-se o consentimento dos pacientes para inclusão de suas amostras no estudo. Todas as etapas de isolamento e cultura celular são realizadas sob um gabinete de segurança biológica.

1. Punção venosa

  1. Preparar todo o equipamento necessário para a coleta de sangue, incluindo spray de desinfecção, swab estéril, cânula de coleta de sangue com tubo de 80 mm e multi-adaptador, torniquete/manguito de pressão arterial, Monovette 9 mL....

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Resultados

Viabilidade e número de células
Para obter sucesso no isolamento e criopreservação, a contagem e a viabilidade celular devem ser as mais altas possíveis. Antes e depois da criopreservação, as células são contadas, e sua viabilidade é determinada para garantir a saúde e a qualidade das células. A Figura 3 é uma ilustração representativa das CMSP antes e após a criopreservação, a contagem de células e a viabilidade dificilmente diferem. Isso indica o isolamento e a preserva.......

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Discussão

Este protocolo fornece um meio de isolar e criopreservar células mononucleares do sangue periférico (CMSP) do sangue humano de forma adequada para análises bioenergéticas. O método descrito oferece a possibilidade de isolar CMSP suavemente e em grandes quantidades, com alta viabilidade e células suficientes para medidas bioenergéticas. Tem a desvantagem de que, mesmo com interrupções mínimas, ocorrem longos isolamentos, mas a criopreservação subsequente permite uma medição independente do tempo da bioenergética. Com este.......

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Divulgações

Os autores declaram a inexistência de conflitos de interesse.

Agradecimentos

Agradecemos à equipe clínica do Hospital Universitário Giessen-Marburg pela coleta de sangue. Este trabalho foi financiado pela universidade Justus Liebig.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
0,1 M Tampão Trietanolamina-HCl (pH = 8,0)Auto-preparado-0,5
M Tampão Trietanolamina-HClAuto-preparado-1,0
M Tampão Tris-HCl (pH = 8,1)Auto-preparado-1,01
mM DTBBAuto-preparado-10
% Triton X-100Auto-preparado-10
mM OxalacetatAuto-preparado-14
– 20 G agulhas de coleta de sangue estéreis Multi Adaptador Sarstedt Safety-MultiflySarstedt156353_v
37% HClCarl Roth GmbH & Co. KG-70
% Etanol (EtOH)Auto-preparado-Acetil-CoA
Pancreac ApplichemA3753
ADPSigma-AldrichA5285
Toalhetescom álcool ( Álcool isopropílico 70%)
Antimicina ASigma-AldrichA8674
Aqua (bidest.)Com MilliQ Academic (self-made)-
AscorbateSigma-AldrichA4034
ATP-StandardSigma-Aldrich6016949
Biocoll Solução de SeparaçãoBiochrom6115
Gabinete de segurança biológica MSC AdvantageThermo Fisher Scientific Inc.
Carbonilcianido-p-trifluorometoxi-fenilhidrazon (FCCP)Sigma-AldrichC2920
Contador de células TC20 Contador de células automatizadoCentrífuga Bio-Rad
Heraeus Megafuge 16 RThermo Fisher Scientific Inc.
Contagem de lâminas, câmara dupla para contador de célulasBio-Rad1450016
Cryotube Cryo.SGrainer Bio-One126263-2DG
DigitoninSigma-Aldrich37008
Dimetilsulfoxid (DMSO)Merck102952
Spray de desinfecção Luvas
descartáveis látex, borracha ou vinil.
Distrips (12,5 ml) DistriTipsGilsonF164150
Dulbecco' s Fosfato tampolado com solução salina (DPBS; 10x)Gibco (Thermo Scientific)15217168
Etanol (EtOH 100%)Carl ROTH GmbH & Co. KG9065.3
Soro fetal bovino (FBS)Sigma-AldrichF9665
Frezer (-80° C)Thermo Fisher Scientific Inc.
GlutamateSigma-AldrichG1626
 
Incubadora Midi 40 CO2Thermo Fisher Scientific Inc.
Seringa de injeçãoHamilton
MalatoSigma-AldrichM-1000
MIR05Auto-preparado-Mr
. Frosty Recipiente de congelamentoThermo Fisher Scientific Inc.
Multireader CLARIOstarBMG Labtech
Localizador de tanque de nitrogênio 6 plusThermo Fisher Scientific Inc.
OligomicinaSigma-AldrichO4876
OxalacetatoSigma-Aldrich-Oxygraph-2k
Orobororus Instruments
Penicilina-EstreptomicinaPAA15140122
Pipetas Performance Pipettor 10 μ L, 100 μ L, 1000 μ LVWR
Roswell-Park. Memorial-Institute-Medium (RPMI-1640)Gibco (Thermo Scientific)11530586
RotenonaSigma-AldrichR8875
SacaroseCarl ROTH GmbH & Co. KG9286.2
Azida sódicaSigma-AldrichS2002
SuccinatoSigma-AldrichS2378
Tetrametilfenilendiamin (TMPD)Sigma-AldrichT3134
Torniquete/ Manguito
Tris(hidroximetil)amino-metanoSigma-Aldrich108382
Triton X-100Sigma-Aldrich108643
TrypanblauBiochromT6146
Bomba de vácuoVaccubrand GmbH & Co.
ViewPlate-96Perkin Elmer6005181
Banho-maria WNB22Memmert GmbH & Co. KG
Suporte/adaptador 10110051de pressão arterial

Referências

  1. Mancuso, M., et al. Mitochondria, cognitive impairment, and Alzheimer's disease. Int J Alzheimers Dis. 2009, 951548(2009).
  2. Haas, R. H. Mitochondrial dysfunction in aging and diseases of aging. Biology. 8 (2), 48(2019).
  3. Kleiveland, C. R. Peripher....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Criopreserva o de PBMCBioenerg tica MitocondrialFosforila o OxidativaIsolamento de Linf citosViabilidade CelularProcessamento de Amostras de SangueAtividade da Cadeia Respirat riaContador Celular AutomatizadoCriopreserva o com DMSO