As células de Drosophila melanogaster são amplamente utilizadas em estudos genéticos, pesquisa de doenças e como plataforma para triagem de medicamentos de alto rendimento1. Eles também são úteis no estudo de um dos micróbios intracelulares mais prevalentes no planeta: a Wolbachia. A Wolbachia é uma bactéria intracelular obrigatória gram-negativa encontrada em 40-70% das espécies de insetos 2,3,4, onde se espalha maternalmente e induz manipulações reprodutivas 5,6,7,8. A Wolbachia também pode fornecer aos hospedeiros infectados proteção antiviral 9,10,11,12,13,14,15 que, juntamente com as manipulações reprodutivas, está sendo explorada para controlar a transmissão de arbovírus de mosquitos para humanos16,17. Em vários sistemas, a Wolbachia demonstrou controlar a apoptose18, fornecer nutrientes essenciais19 e alterar a expressão gênica e proteica 20,21,22,23,24,25.
As linhagens celulares surgiram como um modelo para estudar Wolbachia por causa de sua biologia simples, conveniência e capacidade de se propagar em grandes quantidades. As linhagens celulares provaram ser úteis na pré-adaptação de Wolbachia à simbiose com novos hospedeiros26 e permitindo que Wolbachia acumule mutações27,28. Eles foram usados para rastrear compostos anti-Wolbachia, que podem ser úteis no tratamento de doenças filariais29 e no estudo da interação de tradução Wolbachia-hospedeiro 30. Embora as linhagens celulares sejam indispensáveis em estudos sobre simbioses de Wolbachia 29,30,31, os mecanismos subjacentes à maioria dos fenótipos de Wolbachia permanecem desconhecidos. Isso sugere que o sistema de modelo de cultura de células ainda pode ser melhorado.
As linhagens celulares de insetos infectados com Wolbachia são derivadas de embriões e larvas de insetos. Aa23, derivado de embriões de Aedes albopictus, foi a primeira linhagem estável infectada por Wolbachia 32, posteriormente usada para muitos estudos sobre simbiose de Wolbachia 33,34,35. A linhagem celular JW18 foi uma das primeiras linhagens naturalmente infectadas com Wolbachia geradas a partir de D. melanogaster29,36. Esta linhagem, derivada de embriões de 1 h a 15 h de moscas infectadas com wMel, também serviu como fonte de Wolbachia para outras linhagens celulares de Drosophila: 1182-4H e S2R+37. Como os embriões têm uma alta proporção de células pluripotentes, ao se adaptarem para crescer em plástico, eles podem adquirir novas características, às vezes diferentes para linhagens celulares individuais. Isso pode explicar a heterogeneidade das morfologias celulares e as frequências de infecção por Wolbachia observadas nessas células a qualquer momento e ao longo de gerações29.
A diversidade celular dentro da cultura JW18 levanta preocupações, pois estudos em linhagens de células de mosquitos, como Aag2, mostraram que linhagens celulares monoclonais e parentais podem responder de maneira diferente aos tratamentos devido a variações nas características celulares38. Consequentemente, a administração de tratamentos a uma população de células mistas pode produzir resultados enganosos. Para estudar a resposta de uma população de células homogênea a um tratamento (não seleção para tipos de células individuais), geramos culturas monoclonais a partir da linhagem celular parental JW18. Não houve tentativas anteriores de gerar culturas monoclonais a partir dessas células. O protocolo envolve o isolamento de células únicas da linhagem celular JW18 parental, seguido de sua manutenção e transferência para frascos para estabelecer culturas clonais contínuas. Verificamos o status de infecção por Wolbachia de linhagens individuais, mostrando que elas diferem nessa característica principal. Culturas de células homogêneas são essenciais para garantir a precisão e reprodutibilidade de experimentos futuros.