Uso de Citometria de imagem para quantificação de fungos patogênicos em associação com células do hospedeiro
Summary
Aqui, demonstramos como citometria de imagem pode ser usada para quantificação de fungos patogénicos em associação com as células hospedeiras em cultura. Esta técnica pode ser usado como uma alternativa para CFU enumeração.
Abstract
Estudos dos mecanismos de patogênese celulares de leveduras patogênicas como a Candida albicans, Histoplasma capsulatum e Cryptococcus neoformans comumente empregam infecção de hospedeiros mamíferos ou células hospedeiras (ou seja, macrófagos), seguido pela quantificação de leveduras utilizando análise de unidade formadora de colônia ou citometria de fluxo. Enquanto a unidade de formação de colónia enumeração tem sido o método mais comummente utilizado no campo, esta técnica tem as desvantagens e limitações, incluindo crescimento lento de algumas espécies de fungos em meios sólidos e eficiências de baixo e / ou variável de revestimento, que é de preocupação particular quando se compara o crescimento de estirpes de tipo selvagem e mutante. A citometria de fluxo podem proporcionar informação quantitativa rápida quanto viabilidade celular, no entanto, a adopção de citometria de fluxo para a detecção de leveduras patogénicas tem sido limitada por um número de razões práticas, incluindo o seu elevado custo e as considerações de biossegurança. Aqui, nós demonstramos uma baseada em imagemmetodologia de citometria usando a visão Cellometer (Nexcelom Bioscience, LLC), para a quantificação de leveduras patogênicos em co-cultura com macrófagos. Nossos estudos concentram-se na detecção de dois fungos patógenos humanos: Histoplasma capsulatum e Candida albicans H.. capsulatum coloniza macrófagos alveolares, replicando dentro do fagossoma do macrófago, e aqui, nós quantitativamente avaliar o crescimento de H. leveduras capsulatum em RAW 264,7 macrófagos usando laranja de acridina / coloração iodeto de propídio em combinação com a citometria de imagem. Nosso método fielmente recapitula as tendências de crescimento, medida pela unidade formadora de colônia tradicional enumeração, mas com um aumento significativo de sensibilidade. Além disso, avaliar diretamente a infecção de macrófagos ao vivo com uma cepa GFP-expressando de C. albicans. Nossa metodologia oferece um meio rápido, preciso e econômico para a detecção e quantificação de importantes fungos patógenos humanos em associação sagacidadeAs células hospedeiras h.
Introduction
Estudos de fungos patogénicos em associação com os seus hospedeiros e / ou células hospedeiras exigem frequentemente a quantificação de células de fungos viáveis ao longo de um curso de tempo ou sob diferentes condições de infecção. Enumeração das unidades formadoras de colónias (UFC) é o método padrão pelo qual o número de células de fungos viáveis foi medida, no entanto, esta técnica tem várias desvantagens e limitações. Em primeiro lugar, muitas espécies de fungos são de crescimento lento. O crescimento das colônias visíveis em meios sólidos pode levar 1-2 semanas, diminuindo significativamente o ritmo da investigação. Por outro lado, a manipulação de amostras durante CFU chapeamento é um processo laborioso, uma vez que várias diluições deve ser revestida para garantir um número de colónias contáveis. Em terceiro lugar, o número de UFC é tipicamente menor do que o número de organismos viáveis plaqueadas porque a eficiência de plaqueamento é bem abaixo de 100%. Por exemplo, a eficiência de revestimento para o dimórfico Histoplasma capsulatum patógeno fúngico pode ser tão alto como 90%, mas são habitualmente tão acessível quanto30% e são ainda mais baixos (10%) para o fungo relacionado Dimorfa Paracoccidioides brasiliensis 1, 2. Eficiência chapeamento de Candida albicans também está sujeito à variabilidade 3. Finalmente, a análise de CFU representa apenas as células vivas e dividindo activamente capazes de estabelecer o crescimento em meios sólidos, ao passo que, em muitas situações, pode ser útil para determinar a presença e concentração de células mortas inactivos e / ou metabolicamente.
Anteriormente, os métodos de citometria de fluxo para a quantificação de várias espécies de fungos patogénicos tem sido descrita 4-6. No entanto, devido a questões de biossegurança de contenção envolvidos com o uso de nível de biossegurança 2 (BSL2) ou patógenos de nível BSL3 em cytometers fluxo compartilhados, a adoção dessa técnica tem sido limitada. Como citometria de fluxo, citometria de imagem é um método sensível e rápido de quantificação celular. No entanto, a imagem de citometria pode ser realizada a uma fracção do custo com resultados comparáveis 7 –11. Aqui, descrevemos os métodos para a realização de citometria de imagem de fungos patogênicos em associação com células hospedeiras. Nós demonstramos nossos métodos usando dois fungos patógenos humanos: Histoplasma capsulatum e Candida albicans H.. capsulatum é um fungo dimórfico que causa doença respiratória, em seres humanos, que cresce levedura como brotamento e replica no interior de macrófagos alveolares Candida albicans é uma espécie comensais humanos que provoca ocasionalmente candidíase.. Nós mostramos que a citometria de imagem permite uma rápida quantificação dessas leveduras, juntamente com a capacidade de visualização.
Protocol
Representative Results
Discussion
Citometria de imagem permite ao usuário capturar imagens de alta qualidade e, usando um software especializado, realizar rápida quantificação de células. Um desafio potencial para a adopção de citometria de imagem no domínio da patogênese microbiana é que os microrganismos sejam contados presente numa população mista de células, incluindo células hospedeiras de mamífero. Aqui, demonstramos que a citometria de imagem pode ser utilizada para a quantificação de leveduras patogénicas viáveis durante…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| REAGENTS | |||
| DMEM | Life Technologies | 11965-084 | |
| Fetal Bovine Serum | Life Technologies | 16000044 | |
| AO/PI Solution | Nexcelom Bioscience | CSK-0102 | |
| Disposable Counting Chamber | Nexcelom Bioscience | CHT4-SD100 | |
| EQUIPMENT | |||
| Cellometer Vision | Nexcelom Bioscience | ||
| Cellometer Vision Software | Nexcelom Bioscience |
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