Summary

Ensaio de triagem para Estresse Oxidativo em uma linhagem de células Feline astrocitária, G355-5

Published: July 13, 2011
doi:

Summary

Um método de triagem para detectar ambientes oxidativo celular é medir a oxidação do CM-H2DCFDA. Uma vez oxidada dentro de uma célula, CM-H2DCFDA muda de não-fluorescentes em um composto fluorescente. Esta mudança de fluorescência é medida por citometria de fluxo e indica o número de células em um ambiente oxidativo.

Abstract

Um mecanismo muitas vezes sugerido de vírus danos induzidos neuronal é o estresse oxidativo. Astrócitos têm um papel importante no controle do estresse oxidativo do Sistema Nervoso Central (SNC). Astrócitos ajudar a manter um ambiente homeostático para os neurônios, assim como proteger os neurônios de Espécies Reativas de Oxigênio (ROS). CM-H2DCFDA é um indicador de células-permeável para a presença de ROS. CM-H 2 DCFDA entra na célula como um composto não-fluorescente, e se torna fluorescente após esterases celulares remover os grupos acetato, eo composto é oxidado. O número de células, medido por citometria de fluxo, que são encontrados para ser fluorescentes verde é uma indicação do número de células que estão em um estado oxidativo. CM-H 2 DCFDA é suscetível à oxidação por um grande número de ROS diferente. Esta falta de especificidade, considerando que ROS pode oxidar CM-H 2 DCFDA, faz deste composto um regente valiosa para uso nas fases iniciais de uma investigação patogênese, como este teste pode ser usado para a tela para um ambiente oxidativo celular, independentemente do que o oxigênio radical ou combinação de ROS são responsáveis ​​pelas condições celular. Uma vez que foi estabelecido que ROS estão presentes por oxidação de DCFDA 2 CM-H, em seguida, experimentos adicionais podem ser realizados para determinar qual ROS ou combinação de EROs estão envolvidas no processo de patogênese particular. Os resultados deste estudo demonstram que com a adição de peróxido de hidrogênio em um aumento DCFDA 2 CM-H fluorescência foi detectada em relação aos controles salina, indicando que este teste é um teste útil para a detecção de um ambiente oxidativo dentro G355-5 células, uma linhagem celular felina astrócitos.

Protocol

1. Cultura de células de astrócitos felino e tratamento com H 2 O 2 Linha de cultura de células G355-5 em um balão de 75 cm 2 com a mídia DMEM acrescido de nutrientes, a 37 ° C e 5% de CO 2 até confluentes 60% (~ 5 dias). Substituir a mídia a cada 1-2 dias ou quando necessário para manter uma cultura saudável. Remova a mídia e adicionar 2 ml de tripsina 0,25%. Levante as células por pipetagem por 45 s – 1 min à temperatura ambiente (RT). …

Discussion

Um mecanismo muitas vezes sugerido de vírus danos induzidos neuronal é o estresse oxidativo 1, 4, 7, 9, 13, 15, 16, 18-22, 27, 31. Basicamente, propõe-se que através da exposição viral da glia (astrócitos e microglia) liberação de radicais de oxigênio reativo, tais como, hidróxido, ânion superóxido, óxido nítrico, e / ou peróxido de hidrogênio, que são tóxicos para os neurônios. Da mesma forma, o estresse oxidativo também tem sido sugerido como um mecanismo patológico em grandes metanfet…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos Produtos ReadiSorb por seu generoso apoio desses estudos.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
DMEM Cellgro 15-013-CV  
MEM Vitamins Cellgro 25-020-cl 1% (v/v)
L-glutamine Hyclone 17-605E 1% (v/v)
Non Essential Amino Acids Hyclone 25-025-cl 1% (v/v)
FBS Hyclone SH30071.03 20% (v/v)
Essential Amino Acids Cellgro 25-030-cl 0.2% (v/v)
500ml vacuum filtration system VWR 87006-076  
15 ml conical tubes Falcon 352097  
75 cm2 tissue culture flasks Falcon 353136  
6 well tissue culture plate Falcon 353224  
CM-H2DCFDA Invitrogen C6827  
Propidium Iodide (PI) Sigma P4170-10mg  
Trypsin Lonza 17-160F  
H2O2 Sigma H6520  
HyQ Antibiotic Hyclone SV30079.01 0.1% (v/v)
G355-5 cells ATCC CRL-2033 Normal feline brain

References

  1. Bukrinsky, M. I., Nottet, H. S., Schmidtmayerova, H. L., Dubrovsky, H., Flanagan, C. R., Mullins, M. E., Lipton, S. A., Gendelman, H. E. Regulation of nitric oxide synthase activity in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)-infected monocytes: implications for HIV-associated neurological disease. J Exp Med. 181, 735-745 (1995).
  2. Cadet, J. L., Ali, S., Epstein, C. Involvement of oxygen-based radicals in methamphetamine-induced neurotoxicity: evidence from the use of CuZnSOD transgenic mice. Ann N Y Acad Sci. 738, 388-3891 (1994).
  3. Cathcart, R., Schwiers, E., Ames, B. N. Detection of picomole levels of hydroperoxides using a fluorescent dichlorofluorescein assay. Anal Biochem. 134, 111-116 (1983).
  4. Chao, C. C., Hu, S., Peterson, P. K. Glia: the not so innocent bystanders. J Neurovirol. 2, 234-239 (1996).
  5. Cooper, A. J., Kristal, B. S. Multiple roles of glutathione in the central nervous system. Biol Chem. 378, 793-802 (1997).
  6. Cubells, J. F., Rayport, S., Rajendran, G., Sulzer, D. Methamphetamine neurotoxicity involves vacuolation of endocytic organelles and dopamine-dependent intracellular oxidative stress. J Neurosci. 14, 2260-2271 (1994).
  7. Dawson, V. L., Dawson, T. M., Uhl, G. R., Snyder, S. H. Human immunodeficiency virus type 1 coat protein neurotoxicity mediated by nitric oxide in primary cortical cultures. Proc Natl Acad Sci U S A. 90, 3256-329 (1993).
  8. Desagher, S., Glowinski, J., Premont, J. Astrocytes protect neurons from hydrogen peroxide toxicity. J Neurosci. 16, 2553-2562 (1996).
  9. Dewhurst, S., Gelbard, H. A., Fine, S. M. Neuropathogenesis of AIDS. Mol Med Today. 2, 16-23 (1996).
  10. Dringen, R. Metabolism and functions of glutathione in brain. Prog Neurobiol. 62, 649-671 (2000).
  11. Dringen, R., Hamprecht, B. Glutathione restoration as indicator for cellular metabolism of astroglial cells. Dev Neurosci. 20, 401-407 (1998).
  12. Dringen, R., Pfeiffer, B., Hamprecht, B. Synthesis of the Antioxidant Glutathione in Neurons: Supply by Astrocytes of CysGly as Precursor for Neuronal Glutathione. J Neurosci. 19, 562-569 (1999).
  13. Everall, I. P. H. u. d. s. o. n., L, R. W. K. e. r. w. i. n. Decreased absolute levels of ascorbic acid and unaltered vasoactive intestinal polypeptide receptor binding in the frontal cortex in acquired immunodeficiency syndrome. Neurosci Lett. 224, 119-1122 (1997).
  14. Gabriel, C., Camins, A., Sureda, F. X., Aquirre, L., Escubedo, E., Pallas, M., Camarasa, J. Determination of nitric oxide generation in mammalian neurons using dichlorofluorescin diacetate and flow cytometry. J Pharmacol Toxicol Methods. 38, 93-938 (1997).
  15. Gendelman, H. E., Genis, P., Jett, M., Zhai, Q. H., Nottet, H. S. An experimental model system for HIV-1-induced brain injury. Adv Neuroimmunol. 4, 189-1893 (1994).
  16. Hayman, M., Arbuthnott, G., Harkiss, G., Brace, H., Filippi, P., Philippon, V., Thomson, D., Vigne, R., Wright, A. Neurotoxicity of peptide analogues of the transactivating protein tat from Maedi-Visna virus and human immunodeficiency virus. Neuroscience. 53, 1-6 (1993).
  17. Hirata, H., Ladenheim, B., Rothman, R. B., Epstein, C., Cadet, J. L. Methamphetamine-induced serotonin neurotoxicity is mediated by superoxide radicals. Brain Res. , 677-6345 (1995).
  18. Koka, P., He, K., Zack, J. A., Kitchen, S., Peacock, W., Fried, I., Tran, T., Yashar, S. S., Merrill, J. E. Human immunodeficiency virus 1 envelope proteins induce interleukin 1, tumor necrosis factor alpha, and nitric oxide in glial cultures derived from fetal, neonatal, and adult human brain. J Exp Med. 182, 941-951 (1995).
  19. Kong, L. Y., Wilson, B. C., McMillian, M. K., Bing, G., Hudson, P. M., Hong, J. S. The effects of the HIV-1 envelope protein gp120 on the production of nitric oxide and proinflammatory cytokines in mixed glial cell cultures. Cell Immunol. 172, 77-83 (1996).
  20. Koutsilieri, E., Gotz, M. E., Sopper, S., Sauer, U., Demuth, M., ter Meulen, V., Riederer, P. Regulation of glutathione and cell toxicity following exposure to neurotropic substances and human immunodeficiency virus-1 in vitro. J Neurovirol. 3, 342-349 (1997).
  21. Lipton, S. A. Similarity of neuronal cell injury and death in AIDS dementia and focal cerebral ischemia: potential treatment with NMDA open-channel blockers and nitric oxide-related species. Brain Pathol. 6, 507-517 (1996).
  22. Lipton, S. A., Yeh, M., Dreyer, E. B. Update on current models of HIV-related neuronal injury: platelet-activating factor, arachidonic acid and nitric oxide. Adv Neuroimmunol. 4, 181-188 (1994).
  23. Mills, E. M., Takeda, K., Yu, Z. X., Ferrans, V., Katagiri, Y., Jiang, H., Lavigne, M. C., Leto, T. L., Guroff, G. Nerve growth factor treatment prevents the increase in superoxide produced by epidermal growth factor in PC12 cells. J Biol Chem. 273, 22165-22168 (1998).
  24. Peuchen, S., Duchen, M. R., Clark, J. B. Modulation of the glutathione redox state in adult astrocytes. Biochem Soc Trans. 24, 449S-449S (1996).
  25. Possel, H., Noack, H., Augustin, W., Keilhoff, G., Wolf, G. 2,7-Dihydrodichlorofluorescein diacetate as a fluorescent marker for peroxynitrite formation. FEBS Lett. 416, 175-178 (1997).
  26. Sagara, J., Makino, N., Bannai, S. Glutathione efflux from cultured astrocytes. J Neurochem. 66, 1876-1881 (1996).
  27. Stefano, G. B., Smith, E. M., Paemen, L. R., Hughes, T. K. HIV gp120 associated neurological deficits: a potential role for nitric oxide and other signal molecules. Advances in Neuroimmunology. 3, 47-57 (1993).
  28. Sundaresan, M., Yu, Z. X., Ferrans, V. J., Irani, K., Finkel, T. Requirement for generation of H2O2 for platelet-derived growth factor signal transduction. Science. 270, 296-299 (1995).
  29. Wang, X. F., Cynader, M. S. Astrocytes provide cysteine to neurons by releasing glutathione. J Neurochem. 74, 1434-1442 (2000).
  30. Wilson, J. X. Antioxidant defense of the brain: a role for astrocytes. Can J Physiol Pharmacol. 75, 1149-1163 (1997).
  31. Zenger, E., Collisson, E. W., Barhoumi, R., Burghardt, R. C., Danave, I. R., Tiffany-Castiglioni, E. Laser cytometric analysis of FIV-induced injury in astroglia. Glia. 13, 92-100 (1995).

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Testa, M. P., Alvarado, O., Wournell, A., Lee, J., Guilford, F. T., Henriksen, S. H., Phillips, T. R. Screening Assay for Oxidative Stress in a Feline Astrocyte Cell Line, G355-5. J. Vis. Exp. (53), e2841, doi:10.3791/2841 (2011).

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