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Biology

심사에 생체 외에서 국물 Microdilution: 새로운 항진균 성 화합물을 감지 하는 쉽고 빠른 방법

Published: February 14, 2018 doi: 10.3791/57127
* These authors contributed equally

Summary

항진균 성 화합물 및 추출 물 심사는 간단 하 고 융통성 있는 국물 microdilution 방법입니다.

Abstract

곰 팡이 감염 마지막 십 년간에 중요 한 의료 상태 되 있지만 사용 가능한 항진균 약물의 수는 제한. 이 시나리오에서는 새로운 항진균 약물에 대 한 검색이 필요 합니다. 여기 보고 프로토콜 화면 펩 티 드 그들의 항진균 속성에 대 한 방법을 자세히 설명 합니다. 그것은 잠재적인 새로운 antifungals로 항균 성 펩 티 드의 연구에 맞게 수정 임상 실험실 표준 협회 (CLSI) M27-A3 지침에서 국물 microdilution 자화 율 시험을 기반으로 합니다. 이 프로토콜은 항진균 성 화합물의 활동을 평가 하는 기능 분석 결과 설명 하 고 조사 분자의 특정 클래스에 맞게 쉽게 수정할 수 있습니다. 분석 실험 96 잘 접시 작은 볼륨을 사용 하 여 수행 됩니다, 이후 대규모 심사 자동화 환경에서 실시 하는 경우에 특히 시간, 짧은 시간에 완료할 수 있습니다. 이 절차는 표준화 되 고 조정 가능한 임상 프로토콜 곰 팡이 질병의 치료를 개선 하기 위해 새로운 분자의 벤치 작업 추구를 도울 수 있는 방법를 보여 줍니다.

Introduction

곰 팡이 감염 되는 중요 한 의료 우려 최근 수십 년간, 상당히 immunocompromised 개인 등 암 치료 및 HIV/에이즈와 함께 사는 사람들의 숫자에 있는 상승 때문에 주로 증가 하는 데 또는 이식 장기1,2. 그러나, 매우 제한 된 배열 사용 가능한 항진균 약물의과 그들에 게 곰 팡이 저항에 대 한 보고서의 증가 조직의 사상 균 병3의 치료제에 관한 주요 문제에 기여.

새로운 항진균 성 화합물의 항균 성 펩 티 드 (암페어), 작은 양이온 펩 티 드 감염4그들의 타고 난 면역 반응의 일환으로 많은 유기 체에 의해 생산 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 심사 방법 곰 팡이 병원 균에 대 한 이러한 화합물을 테스트 하는 표준화 되지. 다른 절차 때때로 동일한 모델 미생물5,,67에 대 한 앰프의 항진균 활동을 평가 하기 위해 사용 되었습니다. 이러한 차이 부족의 일부 프로토콜 세부 화합물 및 저해 재현성 사이 비교를 복잡 하 게.

새로운 약 후보자의 테스트를 표준화 하기 위한 한 가지 방법은 항진균 민감성은 임상 등 임상 설정에서 정의 하는 데 사용 하는 지침 및 실험실 표준 협회 (CLSI) M27-A3 지침입니다. 그러나, 이러한 antifungal 감도 테스트 너무 제한적 그리고 받지 않습니다 고려 대사에서 변화에 종에 걸쳐 그들은 단지 몇 가지 선택 에이전트에 대 한 설립 했다. 예를 들어 그들은 할 고려 하지 계정 비 발효 효 모에의 대사 요구.

이 프로토콜 잠재 항진균 성 화합물의 활동의 평가 허용 하 고 항진균 펩 티 드에 대 한 검색에 대 한 여기에 구현 됩니다. 그것은 국물 microdilution 새로운 화합물8,9의 심사를 최적화 하는 수정 CLSI M27-A3 지침에서 시험 기반으로 합니다. 이러한 변경 내용은 컨트롤로 참조 antifungals 사용 하 여 결과 표준화 하는 동안 최적의 사전 테스트 성장 위한 소량의 화합물, 온도 또는 초기 inoculum와 다른 미디어를 사용 하 여 허용 합니다. 다 잘 배양 배지를 사용 하 여이 방법을 신속 하 고 안정적으로 화면 화합물의 많은 수를 가능 하 게.

그것의 고유의 유연성으로 인해이 프로토콜 및 몇 가지 각 색으로 다른 미생물에 대 한 화합물의 다른 화학 클래스와 함께 사용할 수 있습니다.

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Protocol

1. 솔루션 및 미디어

  1. 2 X 로스웰 파크 기념 연구소 (RPMI) 1640 매체, 버퍼링 하는 인산 염 (PBS), Sabouraud 포도 당 국물, 및 표 1에 의하여 Sabouraud 포도 당 한 천 준비.

2. 균 Inoculum 성장 조건

  1. 필요할 때까지-80 ° C에서 35% 글리세롤에 냉동된 주식으로 모든 곰 팡이 긴장을 저장 합니다.
  2. 각 실험 하기 전에 다음 단계를 수행 합니다.
    1. Candida albicans 종자에 대 한:
      1. 재고 유리병을 해 동 하 고 동요 (200 rpm)와 30 ° C에서 하룻밤 문화와 모자 살 균 50ml 폴 리 프로필 렌 튜브에 Sabouraud 포도 당 국물의 10 mL를 200 µ L를 전송. 튜브를 경사 하 고 열어두고 뚜껑 약간 문화의 더 나은 통 기 통풍을 기억 하십시오.
    2. 대 한 Cryptococcus neoformans 긴장:
      1. 재고 유리병의 얼어붙은 표면 다쳤어요. 플레이트 Sabouraud 포도 당 한 천 배지 위에 셀 및 48 h 30 ° c.에 대 한 품 어 고립 된 식민지의 성장을 볼 수, 후 최대 15 일 동안 파라핀 필름으로 밀봉 냉장고 (4 ° C)에 번호판을 유지.
      2. 메 마른이 쑤 시 게 또는 살 균 접종 루프를 사용 하 여 접시에서 중간 크기의 고립 된 식민지를 수집 하 고 살 균 50 mL 원뿔 튜브에서 Sabouraud 포도 당 국물의 10 mL를 접종. 동요 (200 rpm)에서 30 ° C에서 약 24 h에 대 한 품 어.
      3. 24 시간 보육을 초과 하지 마십시오. 튜브를 경사 하 고 열어두고 뚜껑 약간 더 나은 통 기 통풍을 기억 하십시오. 그것은 항상 좋은 항균 성 저항에 영향을 미치는 중요 한 요소 이므로 각 테스트 전에 세포의 성장 단계를 표준화.
        참고: 두 균 급속 한 전파, 우리의 실험에서 30 ° C에서 성장 했다 하지만 온도 예 임상 치료 (37 ° C) 연구의 목적에 맞게 변경할 수 있습니다. 가장 중요 한 것은,이 초기 보육 시간 미리 각 균 분리 설립 한다 고 재현성을 보장 하기 위해 모든 테스트를 통해 유지.
  3. 곰 팡이 성장 후 실 온에서 5 분 동안 1200 x g에서 원뿔 관 centrifuging 여 세포를 수집 합니다. 삭제는 상쾌한 고 PBS의 10 mL를 추가 합니다.
  4. 실 온에서 5 분 동안 1200 x g에서 세포와 원심 분리기 다시 resuspend.
  5. PBS 세척 및 원심 분리 두 번 더 반복 합니다. 3 세척 후 2 X RPMI-1640 매체의 (에 따라 펠 릿 크기) 5 mL에 셀 resuspend.
  6. Microcentrifuge 튜브 (에 따라 세포 현 탁 액의 탁도)에서 1: 100 또는 1:1,000 희석의 1 mL를 준비 합니다.
  7. 이 희석의 aliquot 10 µ L 그것 hemocytometer 챔버에 놓고 현미경은 4 개의 코너 사분면에 셀의 총 수를 계산 합니다. 농도 계산 하는 수식으로: (총 셀 수/4) x 희석 요인 x 104 (챔버 희석 상수).
    1. 가능성 조사 및 성장 조건을 체계적으로 공부 되 고 격리에 대 한 상관 되었다 있다 100% 생존 능력을 고려 합니다.
      참고: 표준화 및 품질 관리의 생존 할 수 효 모10에 대 한 항균 성 자화 율 테스트 (EUCAST) 항진균 최소 억제 농도 (MIC) 방법에 유럽 위원회에 따라에서 다시 도금 .
    2. 성장/생존 상관 관계 연구 분리에 대 한 설립 되지 않았습니다, phloxine B11, trypan 블루 등 죽은 세포를 선택적으로 색상 염료의 도움으로 hemocytometer 라이브 셀을 계산 하 여 곰 팡이 생존 능력을 측정 12, 야누스 그린13또는. 이 프로토콜에 대 한 곰 팡이 세포를 사용 하 여 경우에이 시점에서 인구의 생존 능력은 90% 이상.
      참고: 죽은 살아 있는 염료 선택의 균 류와 함께 잘 작동 하지 않을 수 있습니다. 제발 그들을 사용 하기 전에 테스트 합니다. 예를 들어 trypan blue 염료 C. neoformans와 함께 잘 작동 하지 않습니다.
  8. 그 후, 2 X RPMI-1640 중간에 셀 정지 준비 (2 X 조정 inoculum RPMI 1640 매체에서). 96 잘 접시 각 접시 5 mL의 볼륨을 고려 하십시오.
    1. 모든 C. albicans 변종에 대 한 4 x 103 셀/mL의 재고 세포 현 탁 액을 준비 합니다. 이 농도 각 음 (2 x 103 셀/mL)에서 최종 셀 농도의 2 배입니다.
    2. C. neoformans 변종에 대 한 셀 2 × 104 셀/mL의 사진 문화를 준비 합니다. 이 농도 각 잘 (1 x 104 셀/mL)에서 최종 셀 농도 두 번.
    3. 다른 버섯에 대 한 어떤 농도 부 화 시간에 관하여 특정 연구에 대 한 이상적인 것 알려진된 항진균 테스트. 곰 팡이의 물질 대사 및 복제 시간 고려해 서.

3입니다. 펩 티 드 (알 수 없는 에이전트)

  1. -20 ° C에서 동결 건조 된 펩 티 드를 저장 하 고 각 실험 전에 이온된 수에 그들을 분해. 최대 저장 시간 한 번 물속에에서 녹아 있는 각 펩 티 드의 성격에 따라 달라 집니다.
  2. 두 번 분석 결과 (2 배)에 테스트 높은 최종 농도의 aliquots을 준비 합니다. 이상적으로, freeze-thaw 주기를 피하기 위해 사용 하는 한 시간에 대 한 충분 한 펩 티 드와 aliquots의 작은 수를 준비 합니다.
    참고: 농도 문학 및 펩 티 드의 속성에 근거 한다. 직렬 희석, 펩 티 드의 약 100 µ M와 함께 시작 하 고 다음 줄이거나 얻은 결과 따라이 농도 범위를 증가 하는 것이 좋습니다.

4. 참조 Antifungals (긍정적인 컨트롤)

  1. 그 물에 희석: 분석의 높은 농도의 2 배 솔루션 준비 (섹션 5 참조: 희석 단계에 대 한 항진균 분석 결과).
    1. C. albicans 변종에 대 한 fluconazole의 128 µ g/mL 또는 caspofungin의 128 µ g/mL의 솔루션을 준비 합니다. 모두 접시 농도 64 µ g/mL를 될 것입니다.
    2. C. neoformans 변종에 대 한 암포 B (수용 성 솔루션)의 32 µ g/mL의 솔루션을 준비 합니다. 플레이트 농도 16 µ g/mL를 될 것입니다.
      참고: 일반적으로 암포 B는 희석 디 메 틸 sulfoxide (DMSO)에 이후이 항진균 저조한 물에 용 해. 그러나, 상업적으로 이용 가능한 수용 성 암포 B 준비 있습니다.
  2. Antifungals 유기 용 매에 희석에 대 한: DMSO, 재고 솔루션 X 100을 준비 다음에 사용 하기 위해 물에 10 배 희석.
    참고: 이렇게, 잘, DMSO의 최종 농도 초과 하지 않습니다 1%. 곰 팡이 컨트롤은 필요한 일부 버섯 용납 하지 않습니다 잘 솔벤트의이 농도 1 %DMSO 포함 하는 미디어에서 성장할 것입니다 우물. DMSO는 감광, 그래서 호 일 접시 커버 또는 잠복기 동안 어두운 챔버에 배치.

5. 항진균 분석 결과

참고: 항진균 분석 실험 체 외에 는 국물 microdilution 임상 실험실 표준 협회 (CLSI) M27-A3 지침 일부 수정에서 시험에 따라 수행 됩니다.

  1. 각 펩 티 드의 두 배 직렬 희석을 준비 하 고 항진균 50 µ L의 최종 볼륨을 96 잘 폴리스 티 렌 microplates에서 제어.
    1. 100 µ L의 최고 2 배 농도에서 항진균/펩 티 드의 원하는 열에 최종 농도 1-3, 시내 행 대답 하는 것을 추가 피 펫을 사용 하 여
    2. H. B 행에, 다른 우물으로 살 균 물의 50 µ L을 추가 멀티 채널 피 펫을 사용 하 여,
    3. 최고 농도 (A 행)와 우물의 50 µ L을 제거 하 고 농도 (B 행)의 다음에 전송 균질.
    4. 최저 농도와 잘 때까지 위의 단계를 반복 하 고이 잘 (행 H) 50 µ L를 삭제. 빈 컨트롤 또는 네거티브/성장 제어에 대 한만 물에 두고 열 11 및 12 (행 A, B, C).
    5. 추가할 조정된 inoculum X 2의 50 µ L RPMI 1640 매체에 각 음 (열 1-3 플러스 열 11 (네거티브/성장 제어)); C. albicans 에 대 한 최종 농도 2 x 103 셀/mL, 그리고 최종 농도 C. neoformans 변종 104 셀/mL에 될 것입니다 될 것입니다.
    6. 빈 컨트롤을 준비 (50 µ L 물 + 50 µ L 2 셀 없이 X RPMI-1640 매체) 및 부정/성장 제어 (50 µ L 물 + 항진균 없이 50 µ L 조정 inoculum 2 X RPMI-1640 매체), 그리고 위의 설명 대로 잘 플레이트에 부하.
  2. 테스트할 각 화합물에 대 한 절차 및 선택한 항진균 제어 (열 4-10)를 반복 합니다.
    참고: 직렬 희석 할 수 있습니다 세로로 또는 가로로 (즉, 테스트 하는 주어진된 화합물/추출의 희석 수는 8 개 이상의 경우) 접시에 아래, 실험으로.
    1. 화합물, 참조 하는 경우 약물, 또는 그 구성 요소 중 하나는 감광, 감소 빛에 분석 결과 수행, 호, 플레이트 커버 또는 외피 동안 어두운 챔버에 배치.
  3. 다음 옵션 권장 사항을 고려 하십시오.
    1. 로이 증발 감소 가스 교환을 허용 하는 명확한 커버 플레이트 플레이트를 봉인.
    2. 습 한 챔버;에 접시를 놓으십시오 그것은 또한 증발 줄일 것 이다.
  4. C. neoformans를 흔들어 200 rpm으로 24 시간 또는 48 h 모든 C. albicans 긴장, 및 48 h 37 ° C에서 번호판을 품 어. 낮은 최종 볼륨 (100 µ L) 아무 일 좀 발생 하는 것을 보장 합니다.
    참고: 24 시간에 마이크 읽기와 C. albicans 긴장에 대 한 48 h 사이 상당한 차이가 관찰 되었다. 그럼에도 불구 하 고, 48 h 수치는 시각화 하기 쉽습니다.
  5. 형태 또한 오염의 흔적을 확인으로 변경 사항을 확인 하려면 잠복기 전후 반전된 광학 현미경의 도움으로 모든 우물을 관찰 합니다.
    참고: 읽기 시각적으로 수행 및 실험의 끝에 촬영 될 수 있습니다. 각 읽기 전에 접시 약간 균질. 600의 OD를 측정 하 여 읽기를 수행할 수 있습니다, 셀 묶습니다 경우 또는 filamentation 하지 관찰 된다.
  6. 별도 날짜에 세 번 이상 실험을 수행 합니다.

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Representative Results

마이크는 완전히 잠복기의 끝에 보이는 곰 팡이 성장을 억제 하는 최저 항균 화합물 농도로 정의 됩니다. 반면 탁도 부정/성장 제어 웰 스에 유사한 어떤 잘 분명 미디어 빈 우물에 유사한 어떤 잘 긍정적인 결과 여겨진다이 프로토콜의 목적은 화면 잠재적인 antifungals 빠른 방법 이므로, 부정적인 것으로 간주. 그러나, 주어진된 앰프 fungistatic 또는 살 진 균 인지 알고에 관심이 있는 경우에, 긍정적인 우물에서 미디어 또한 수 Sabouraud 포도 당 한 천에 도금 하거나 또 다른 생존 능력 테스트로 확인.

주어진 소설 화합물의 행동의 메커니즘은 알려진, 그것 따라서 필수적입니다 경우 참조 항진균 이루어졌고 예상된 범위는 곰 팡이 분리 (확인 공식 지침, 테이블, 또는 문학에서 데이터)을 검사 하기 전에 대 한 확인 하는 (이 경우, 앰프;에 화합물에 대 한 테스트 마이크 그림 1그림 2) 이상적인 조건이 되는지 확인 하. 존경 받는 범위에 속하지 않는 경우에 변경 관찰 시험된 화합물을 전적으로 인해 인지 확인할 수 있을 것입니다 때문에 실험을 다시 실행 해야 합니다. 그것은 이전과 변화 형태 및 오염에 대 한 확인을 잠복기 후 모든 우물을 광학 현미경 관찰을 동등 하 게 중요 한.

Figure 1
그림 1입니다. Cryptococcus neoformans국물 microdilution 분석 결과 사용 하 여에 대 한 3 개의 펩 티 드에 대 한 항진균 성 활동의 평가. 균 농도 1 x 104 셀/mL 이다. 3 펩 티 드 테스트 (AMP1, 열 1-3; AMP2, 열 5-7; AMP3, 열 8 ~ 10) 0.78 µ m (행 H) 100 µ M (A 행)에서 배열 하는 농도 함께. 성장 제어 및 빈 열 11 및 12에에서 각각 있다. 이미지는 외피의 48 h 후 디지털 카메라와 함께 인수 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2입니다. Candida albicans 국물 microdilution 분석 결과 사용 하 여에 대 한 3 개의 펩 티 드에 대 한 항진균 성 활동의 평가. 곰 팡이 농도 2 x 103 셀/mL에. 3 펩 티 드 테스트 (AMP1, 열 1-3; AMP2, 열 4-6; AMP3, 열 7 ~ 9) 0.78 µ m (행 H) 100 µ M (A 행)에서 배열 하는 농도 함께. 성장 제어 및 빈 고의 분석 결과에 포함 된 하지만 사진에 표시 되지 않습니다. 이미지는 외피의 48 h 후 디지털 카메라와 함께 인수 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 1그림 2에서 관찰, 48 h C. neoformans , C. albicans에 대 한 긍정적이 고 부정적인 우물을 시각적으로 구별을 충분 한 시간 이다. 그것은 C. neoformans 에 대 한 결과 24 시간 가져온 수정 없이 CSLI 지침에 따라 이전 보다. 각 3 중, 긍정적이 고 부정적인 잘, 그리고 따라서 각 화합물에 대 한 마이크에 대 한 쉽게 인지할 수 있습니다. 선택 어떤 분자 장점 추가 조사에 관해서는 뿐만 아니라 여러 화합물에 대 한 빠른 마이크 결정 수 있습니다. 한편, 그림 3 예 부적 절 한 pipetting 희석 단계에서 가능성이 가난한 결과입니다. 이 열 5 행 C, C. neoformans 성장에 차이 복제 (열 5-7)에 걸쳐 현재에 관찰할 수 있습니다.

Figure 3
그림 3입니다. 직렬 희석 분석 결과에서 복제 기술에 오류의 예. 이미지는 0.78 µ m (행 H) 100 µ M (A 행)에서 배열 하는 앰프의 직렬 희석을 보여줍니다. C. neoformans 성장에 차이 열에 복제 사이 희석 준비 중 pipetting 오류로 인해 대부분 5-7, 행 C. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

플레이트의 해석에 관해서는 그림 1C. neoformans, 100 μ에서 다양 한 농도와 AMP3 AMP1 열 1-3, 5-7 AMP2에 대 한 열 및 열 8-10에 위치에 대 한 3 개의 다른 앰프에 대 한 항진균 분석 결과 0.78 µ (행 H) m M (A 행). 빈 컨트롤 행 A c 12, 열에 배치 하는 동안 부정/성장 제어 열 11, 행 A, C에 배치 했다 AMP1 (열 1-3, 행 A-C) 및 AMP2 (열 5-7, 행 A D), 높은 농도에 언론은 반투명 하 고 거기 아무 표시 성장 이다. 대조적으로, 낮은 농도에서 우물은 불투명 (열 1-3, 행 열 및 D-H 5-7, 행 E-H). 따라서 행 C 각각 행 D, 즉, 25 µ M 및 12.5 µ M에에서 AMP2에 대 한 마이크는 마이크 AMP1, 포함 여겨진다. AMP3 곰 팡이 테스트는 모든 농도에서 성장 하는 때 다시 평가할 수 있을 것 이다. AMP3에 대 한 재검토 테스트 중간 화합물, 미생물 오염, 항진균 성 활동 방해 또는 에이전트에 곰 팡이의 높은 저항 테스트 될 수 있습니다 원인을 확인할 필요가 있다. 마지막 가능성에 대 한 테스트 농도 범위를 증가 해야 할 것입니다. 그래서 그들은 또한 600 외경 측정에 의해 사정 될 수 없음-억제 및 제어 우물이 균질, 관찰, nm.

그림 2에 관해서는 세 가지 펩 티 드 C. albicans에 대 한 테스트 되었습니다. AMP1 위한 마이크 (열 1-3), AMP2 (열 4-6), 그리고 AMP3 (열 7-9) 6 µ M, 50 µ M, 25 µ M, 각각 있었다. C. albicans, 외피 온도에 filamentation 때문에 관찰할 수 있습니다 아니 저해 및 제어 웰 스, 수 풀에서 독서에 대 한 외경 측정을 사용 하 고 어려운.

때로는, 아니 성장 우물에서 관찰 됩니다. 이 미디어 (이 경우 성장 컨트롤 또한 표시 없는 성장) 또는 에이전트에 높은 자화 율 독 소 오염 때문일 수 있습니다 (어떤 경우에, 성장 컨트롤 표시 성장). 따라서, 후자의 경우에 대 한 농도 범위에서 감소 할 수도 있습니다.

매체 준비
2 X 로스웰 파크 기념 연구소 (RPMI) 1640 매체 -500 mL 10.4 g RPMI-1640 (L-글루타민 및 페 놀 레드, 중 탄산염 없이 보충)
330 m m 3-(N-morpholino) 프로 판 술 폰 산 (MOPS)
PH 7.0으로에 조정 NaOH
여과 (0.22 μ M 필터)에 의해 소독
인산 염 (PBS)를 버퍼링 137 mM NaCl
2.7 m m KCl
10 m m 나2HPO4
2mm KH24
15 분 동안 121 ° C에 고압입니다.
Sabouraud 포도 당 국물 500 mL의 증류수에 가루 15 g.
NaOH로 pH 7.0에 조정
15 분 동안 121 ° C에 고압입니다.
우선 당 Sabouraud Agar 500 mL의 증류수에 파우더의 32.5 g.
NaOH로 pH 7.0에 조정
15 분 동안 121 ° C에 고압입니다.

표 1입니다. 미디어와 시 약 준비입니다.

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Discussion

Microdilution 테스트는 화합물, 화합물의 소량을 사용 하 여 대상의 잠재적인 항진균 성 활동을 분석 하 고 동시에 농도의 범위에서 테스트 수 있습니다. 이 따라,이 프로토콜은 잠재적인 새로운 항진균 성 화합물에 대 한 심사의 첫 번째 단계도 권장 됩니다. 여기에 제시 된 프로토콜 처음 클리닉, 항진균 치료의 선택에 도움을 설계 되었습니다 M27-A3 프로토콜에 기반은 그리고 새로운 항진균 성 화합물의 다양 한 적응 수 있습니다. 전반적으로,이 프로토콜은 추출 물 또는 화합물의 물리 화학적 기능에 집중할 수 있습니다. 예를 들어 분석 결과에서 잠재적인 후보 나타날 수 있습니다 잘못 효과 미디어에서 화합물 Histatin 514RPMI의 효과 같은 곰 팡이 세포와의 상호 작용을 차단할 수 있습니다. 이 경우에 RPMI 방해 하는 경우에 대 한 대체 매체 MOPS pH 715효 질소 기지 (YNB) 버퍼입니다.

프로토콜 또한으로 참조 항진균 결과 지침 범위 내에서 사전 성장 조건, inoculum 농도, 부 화 온도 및 빛에 민감한 구성 요소에 대 한 수정 수 있습니다. 참조 항진균 테스트 균 종에 대 한 현재 치료를 기반으로 해야 합니다. 또한, 경우에 대 한 참조 복합 비슷합니다 실제로 잠재적인 약물- 예를 들어, 테스트 곰 팡이 모델에 대 한 항진균 성 활동으로 알려진된 항균 성 펩 티 드-추가 참조 제어로 사용 해야 합니다.

사전 성장 조건은 요구 하는 곰 팡이 맞게 변경할 수 있습니다. 프로토콜에서C. neoformans , C. albicans 더 전파 30 ° C에서 성장 했다. 그럼에도 불구 하 고,이 온도 곰 팡이 대사에 따라 변경 될 수 있습니다: 예를 들어 Paracoccidioides brasiliensis 37 ° c의 효 모 형태를 유지 하기 위해 성장 필요 및 그것의 느린 복제 속도 때문에 5-7 일 동안 성장 될 필요가. 따라서, 잠재적인 새로운 약물 테스트에 대 한 곰 팡이 특성을 이해 하는 것이 필수적입니다. 또한, 나이 및 사용 하는 셀의 성장의 단계는 각 연구의 목적에 따라 정의 해야 하 고, 초기 보육 시간 해야 미리 설정 및 재현성을 보장 하기 위해 모든 테스트 내내 유지 하는 가장 중요 한 것은, .

마찬가지로, 화합물/추출, 참조 항진균 또는 희석제는 빛에 민감한, 단계 추가 되어야 합니다 작업 감소 된 빛을, 호 일, 접시를 덮고 판 동안 어두운 챔버에 배치 등의 저하를 방지 하기 위해 부 화 번입니다.

또한, 가장자리 효과 및 증발 수 줄어들 빈 우물에 물 추가 하지 사용 하 여 외부 우물 그들을 작성 하는 물, 또는 습 한 챔버에 접시를 배치 하 여.

주요 제한 경우이 메서드를 사용 하 여 살 균 제의 또는 fungistatic 효과 사이 구별에 반대 시험된 화합물의 억제 활동에 그것의 초점 중 하나입니다. 그럼에도 불구 하 고, 목표는 잠재적인 새로운 항진균의 빠른 심사 초기 시각적 평가 마이크 분명 긍정적인 (' 클리어/비-탁 ' 웰 스)와 네거티브 ('탁' 웰 스) 결과, 식별할 수 연구 관심사의 화합물 또한, 그리고 따라서 새로운 화합물에 대 한 심사의 전반적인 비용을 감소.

이 새로운 화합물의 행동의 메커니즘 있기 때문에 알 수 없는, 화합물의 능력을 억제 하거나 긍정적인 우물을 도금 또는 라이브/죽은 염료를 사용 하 여 하 여 몇 가지 추가 단계를 추가 하 여 곰 팡이 세포를 죽 일 결정 하이 같은 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 다른 작은 수정 프로토콜을 사용 하는 바둑판 적정 분석 결과 대 한 다른 약물과 화합물의 어떤 시너지 효과 식별 하기 위해 추가할 수 있습니다.

분석 결과 독서는 일반적으로 아무 antifungal 에이전트 (네거티브/성장 제어)에 잘 성장에 비해 다른 조건 하에서 곰 팡이 성장의 시각적 분석에 의해 수행 됩니다, 하지만 그것은 또한 행 해질 수 있다 600의 OD를 측정 하 여 nm. 그러나, OD 측정은 균질 성 솔루션에 대 한 정확한, 일부 곰 팡이 예를 들어, Candida 종 인큐베이션 기간 동안 filamentation 결과적으로 따라서 방법-의 정밀도 깨고 수 풀에서 성장.

다른 한편으로, 여기, CLSI M27-A3 지침과 비교 하 여 설명 하는 프로토콜의 주요 장점 중 하나는 같은 비 발효 균에 대 한 미디어의 폭 기 계정에 걸립니다 C. neoformans. 또한, CLSI 지침만 따라서 버섯 모양 성장 및 마이크 정의 외피의 장기간을 필요로 작은 초기 inoculum을 사용 합니다. 일부 연구는 높은 이니셜 inoculums 고 부 화 하는 동안 접시를 떨고 마이크 결정16,17에 중요 한 영향 없이 항진균 민감성 테스트 개선 증명 하고있다. 우리의 프로토콜 정확 하 게, 72 h CLSI 지침에 의해 제안에 비해 48 h 이내 단축된 잠복기에 C. neoformans 에 대 한 새로운 화합물에 대 한 마이크를 확인할 수 있습니다.

또 다른 장점은 우리의 프로토콜 따라서 항진균 시험에 필요한 테스트 새로운 화합물의 양을 줄이는 CLSI 지침에서 권장 하는 200 µ L 대신 100 µ L 최종 볼륨을 사용. 그러나, 외부 우물의 증발 문제가 있을 수 있습니다 시험 결과 없이 이미 증발을 줄이기 위해이 섹션에서 설명 하는 솔루션을 사용할 수 있습니다.

또한,는 희석 접시를 직접 수행 하 고 따라서 우회 CLSI 희석 지침 microcentrifuge 튜브를 사용 하 여, 멀티 채널 펫 사용할 수 있습니다. 이 프로토콜은 CLSI 지침에 것 보다 덜 복잡 한 조립과 또한 적은 재료를 사용 하 여.

곰 팡이 세포 준비에 관련 된 중요 한 단계는 최대한 신선한 셀의 사용 이다. 그것은 또한 있기 때문에 여러 보고서 항진균 민감성의 차이 대 한 문학 문화18,19세 때 같은 성장 단계에서 셀으로 모든 분석 실험을 수행 하는 중요 한. 참조 긴장의 신중한 선택도 필수적 이다. 매우 중요 하거나 거의 고립 된 종 항진균 잠재력의 분명 한 그림을 생성 하지 않을 수 있습니다. 마찬가지로, 분석 결과를 많은 변수를 추가 하지로 자란 하위 단계를 피하기 위해 도움이 됩니다. 예: 칸디 다 긴장 (는 빠르게 성장), 우리는 inoculum 액체 미디어에 직접 제작 하 여 한 천 격판덮개 단계를 우회 하는 것을 선호.

테스트를 물리 화학적 특징 추출 물 또는 화합물은 고려해 야 할 중요 한 기억. 예를 들어 추출 물 또는 화합물, 물 이외의 용 매에 용 해 될 필요가 적절 한 버섯 모양 성장을 제어를가지고 있는지 확인 해야 합니다 경우는 혼자 균 류와 같은 용 매 농도 포함 됩니다. 이것은 관찰 하는 어떤 성장을 저해 하지 테스트 화합물 대신 용 매로 인해 보장 또는 추출입니다. 녹이는 용 매에서의 비율을 줄일 높은 시험된 농도 보다 적어도 100 배 높은 농도에서 마약 같은 DMSO 희석 항진균 약물 CLSI M27A3 권장 사항에 따라이 좋을 수 있습니다이 경우에 플레이트입니다.

안정성에 대해서 분석된 추출 물 또는 화합물의 작은 aliquots를 유지 하는 것이 좋습니다. 적절 한 온도 약 수의 과도 한 조작에는 단일 시험 하 고, 동결-해 동 주기를 피할 수 있습니다 추출 물 또는 화합물 냉동 저장 됩니다, 경우 필요한 볼륨을 저장 하 여.

마지막으로, 가장 기본적인 단계 중 하나는 미 판 직렬 희석의 정확도 주어 집니다 pipetting 오류가 연속 희석 따라 전파 됩니다. 이제부터, 피 펫 정밀도 적절 한 pipetting 기술을 재현성 보장 답해야 합니다. 그래서, 그것은 필수적 보정 사용 펫을 항상 체크 볼륨 추가 하 고 각 우물에서 제거 하는 경우 올바른입니다. 찌 꺼 기 또는 약물에서 흔적 피 펫 팁에 남아 있지 않는다 다는 것을 확인 하십시오. 화합물 팁에 충실 하는 경향이, 그것은 전환 팁은 희석 사이 좋을 수도 있습니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

우리는 망 토-브라질, CNPq-브라질, FAP/DF 재정 지원에 대 한 감사합니다. 우리는 수정 원고에 대 한 박사 휴고 코스타 Paes에 감사입니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Media and Reagents
RPMI 1640 medium with l-glutamine, without sodium bicarbonate Thermo Fisher 31800-022
3-(N-morpholino) propane sulfonic acid (MOPS) (o que a gente usa tem um sódio, completa o nome dele please) Sigma-Aldrich Use to buffer 2X RPMI medium
Sodium chloride (NaCl) Dinâmica 1528-1 137 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
Potassium chloride (KCl) J.T.Baker 3040-01 2.7 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
Sodium phosphate dibasic (Na2HPO4) Sigma-Aldrich V000129 10 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
Potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) Sigma-Aldrich 60230 2 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
BD Difco Sabouraud dextrose broth BD 238230
BD Difco Sabouraud Dextrose Agar BD 210950
Glycerol Sigma-Aldrich V000123 35% for (solução de estoque? Criopreservação?)
Sterile water Para diluição das drogas na diluição seriada
Antifungal drugs
Amphotericin B Sigma-Aldrich A2942
Fluconazole Sigma-Aldrich F8929
Caspofungin Sigma-Aldrich PHR1160
Plastics
50 mL conical tube Sarstedt 62.547.254
Dish petri J.Prolab 0304-5
96 well plate Corning 3595
Sterile Solution Reservoir KASVI K30-208 Use to pippet the solutions using the multichannel pippet
Equipment and other materials
Optical microscope Nikon E200MV
Centrifugue Thermo Fisher MegaFuge 16R
Incubator Ethik Technology 403-3D Set to 37° C
Shaker New Brunswick Scientific Excella E25 Set to 37° C, 200 RPM
Cell counting chamber, Neubauer BOECO Germany BOE 13
Multichannel pipette HTL 5123

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References

  1. Armstrong-James, D., Meintjes, G., Brown, G. D. A neglected epidemic: fungal infections in HIV/AIDS. Trends Microbiol. 22 (3), 120-127 (2014).
  2. Romani, L. Immunity to fungal infections. Nat Rev Immunol. 11 (4), 275-288 (2011).
  3. Pfaller, M. A. Antifungal drug resistance: mechanisms, epidemiology, and consequences for treatment. Am J Med. 125 (1 Suppl), S3-S13 (2012).
  4. Hancock, R. E., Diamond, G. The role of cationic antimicrobial peptides in innate host defences. Trends Microbiol. 8 (9), 402-410 (2000).
  5. Wang, Y., et al. Snake cathelicidin from Bungarus fasciatus is a potent peptide antibiotics. PLoS One. 3 (9), e3217 (2008).
  6. Du, Q., et al. AaeAP1 and AaeAP2: novel antimicrobial peptides from the venom of the scorpion, Androctonus aeneas: structural characterisation, molecular cloning of biosynthetic precursor-encoding cDNAs and engineering of analogues with enhanced antimicrobial and anticancer activities. Toxins (Basel). 7 (2), 219-237 (2015).
  7. Benincasa, M., et al. Fungicidal activity of five cathelicidin peptides against clinically isolated yeasts. J Antimicrob Chemother. 58 (5), 950-959 (2006).
  8. CLSI. Reference Method for Broth Dilution Antifungal Susceptibiliy Testing of Yeasts; Approved Standard -Third Edition. CLSI document M27-A3. , Clinical and Laboratory Standards Institute. Wayne, PA. (2008).
  9. Guilhelmelli, F., et al. Activity of Scorpion Venom-Derived Antifungal Peptides against Planktonic Cells of Candida spp. and Cryptococcus neoformans and Candida albicans Biofilms. Front Microbiol. 7, 1844 (2016).
  10. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Method for the determination of broth dilution minimum inhibitory concentrations of antifungal agents for yeasts, version, 7.3.1 2017. , Available from: http://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/AFST/Files/EUCAST_E_Def_7_3_1_Yeast_testing__definitive.pdf (2017).
  11. Roongruangsree, U. T., Kjerulf-Jensen, C., Olson, L. W., Lange, L. Viability Tests for Thick Walled Fungal Spores (ex: Oospores of Peronospora manshurica). Journal of Phytopathology. 123 (3), 244-252 (1988).
  12. Boedijn, K. B. Trypan blue as stain for fungi. Stain Technol. 31 (3), 115-116 (1956).
  13. Goihman-Yahr, M., et al. Studies on plating efficiency and estimation of viability of suspensions of Paracoccidioides brasiliensis yeast cells. Mycopathologia. 71 (2), 73-83 (1980).
  14. Tati, S., et al. Histatin 5-spermidine conjugates have enhanced fungicidal activity and efficacy as a topical therapeutic for oral candidiasis. Antimicrob Agents Chemother. 58 (2), 756-766 (2014).
  15. Petrou, M. A., Shanson, D. C. Susceptibility of Cryptococcus neoformans by the NCCLS microdilution and Etest methods using five defined media. J Antimicrob Chemother. 46 (5), 815-818 (2000).
  16. Zaragoza, O., et al. Process analysis of variables for standardization of antifungal susceptibility testing of nonfermentative yeasts. Antimicrob Agents Chemother. 55 (4), 1563-1570 (2011).
  17. Rodriguez-Tudela, J. L., et al. Influence of shaking on antifungal susceptibility testing of Cryptococcus neoformans: a comparison of the NCCLS standard M27A medium, buffered yeast nitrogen base, and RPMI-2% glucose. Antimicrob Agents Chemother. 44 (2), 400-404 (2000).
  18. Beggs, W. H. Growth phase in relation to ketoconazole and miconazole susceptibilities of Candida albicans. Antimicrob Agents Chemother. 25 (3), 316-318 (1984).
  19. Alcouloumre, M. S., Ghannoum, M. A., Ibrahim, A. S., Selsted, M. E., Edwards, J. E. Jr Fungicidal properties of defensin NP-1 and activity against Cryptococcus neoformans in vitro. Antimicrob Agents Chemother. 37 (12), 2628-2632 (1993).

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미생물학 문제 132 국물 microdilution 방법 항진균 스크리닝 항균 성 펩 티 드 Candida Cryptococcus CLSI M27-A3
심사에 <em>생체 외에서</em> 국물 Microdilution: 새로운 항진균 성 화합물을 감지 하는 쉽고 빠른 방법
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de-Souza-Silva, C. M., Guilhelmelli, F., Zamith-Miranda, D., de Oliveira, M. A., Nosanchuk, J. D., Silva-Pereira, I., Albuquerque, P. Broth Microdilution In Vitro Screening: An Easy and Fast Method to Detect New Antifungal Compounds. J. Vis. Exp. (132), e57127, doi:10.3791/57127 (2018).

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