Une méthodologie à base de gradient de centrifugation modifiée a été utilisée pour isoler les cellules épithéliales du tissu intestinal de Rhipicephalus microplus . Les protéines liées à la surface ont été biotinylées et purifiées par des billes magnétiques de streptavidine pour une utilisation dans les applications en aval.
Rhipicephalus microplus – la tache du bétail – est l'ectoparasite le plus important en termes d'impact économique sur le bétail en tant que vecteur de plusieurs agents pathogènes. Des efforts ont été dédiés au contrôle des tiques du bétail pour diminuer ses effets néfastes, en mettant l'accent sur la découverte de candidats vaccinés, tels que le BM86, situé à la surface des cellules épithéliales intestinales. La recherche actuelle se concentre sur l'utilisation de l'ADNc et les bibliothèques génomiques, afin d'examiner d'autres vaccins candidats. L'isolement des cellules intestinales de tiques constitue un avantage important dans l'étude de la composition des protéines de surface sur la membrane des cellules intestinales de la tique. Cet article constitue une méthode nouvelle et réalisable pour l'isolement des cellules épithéliales, à partir des tumeurs de la tumeur du R. microplus semi-engorgé . Ce protocole utilise le TCEP et l'EDTA pour libérer les cellules épithéliales des tissus de support sous-épithélial et une gradient de centrifugation de densité discontinueNt pour séparer les cellules épithéliales d'autres types de cellules. Les protéines de surface cellulaire ont été biotinylées et isolées à partir des cellules épithéliales intestinales, en utilisant des billes magnétiques liées à la streptavidine permettant des applications en aval dans FACS ou une analyse LC-MS / MS.
Rhipicephalus microplus , la tache du bétail, est l'ectoparasite le plus important en termes d'impact économique sur l'industrie bovine des régions tropicales et sous-tropicales, car il vecteur de fièvre tectine bovine (babésiose), d'anaplasmose et de piroplasmose équine 1 , 2 , 3 , 4 . Les efforts ont été dédiés au contrôle des tiques du bétail, afin de diminuer l'effet néfaste, mais les méthodes conventionnelles telles que l'utilisation d'acaricides chimiques présentent des inconvénients implicites, comme la présence de résidus chimiques dans le lait et la viande, et l'augmentation de la prévalence des tiques résistant chimiquement 5 , 6 , 7 . Par conséquent, on a étudié le développement de méthodes alternatives de contrôle des tiques, telles que l'utilisation de bétail à résistance naturelle, le contrôle biologique (biopesticides) et le vaccinInes 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 .
Dans la recherche de protéines capables d'être utilisées comme vaccins candidats, la recherche actuelle est axée sur l'intestin de tique. La paroi du midgut est construite à partir d'une seule couche de cellules épithéliales reposant sur une fine lame basale, l'extérieur de la lame basale formant un réseau de muscles. Les observations de lumière et de microscope électronique indiquent que le intestin moyen se compose de trois types de cellules: réserve (indifférenciée), sécrétoire et digestive. Le nombre de types de cellules varie considérablement en fonction de la phase physiologique. Les cellules sécrétoires et digestives proviennent toutes deux des cellules de réserve 18 , 19 , 20 .
La construction de bibliothèques d'ADNcExaminer la composition de l'intestin de tache a conduit à l'identification de protéines antigéniques, telles que Bm86, en tant que vaccin potentiels candidats 2 , 3 , 4 . La glycoprotéine Bm86 est localisée à la surface des cellules intestinales de la tique et induit une réponse immunitaire protectrice contre la tumeur du bétail ( R. microplus ) chez les bovins vaccinés. Les IgG anti-Bm86 produites par l'hôte immunisé sont ingérées par la tique, reconnaissent cet antigène à la surface des cellules intestinales de tiques et perturbent ensuite la fonction et l'intégrité des tissus intestinaux. Les vaccins basés sur les antigènes Bm86 ont montré un contrôle efficace de R. microplus et de Rhipicephalus annulatus, en réduisant le nombre, le poids et la capacité de reproduction des femelles engorgantes, entraînant une infestation larvaire réduite dans les générations de tiques subséquentes 4 . Cependant, les vaccins basés sur Bm86 ne sont pas efficaces contre toutes les étapes de la tique et ontA démontré une efficacité insatisfaisante contre certaines souches géographiques de R. microplus , par conséquent, les industries du bœuf et des produits laitiers ont mal adopté ces vaccins 2 , 4 .
La capacité d'isoler les cellules épithéliales de l'intestin grêle est une innovation importante qui permettrait à la progression de la recherche de déterminer la composition de la membrane protéique, y compris la morphologie et la physiologie dans différentes conditions environnementales. La méthode décrite ici utilise l'agent de chélation de l'acide éthylènediaminetétracétique (EDTA) et l'agent réducteur tris (2-carboxyéthyl) phosphine (TCEP) pour libérer l'épithélium à partir de ses tissus de support sous-épithélial 10 . L'épithélium est récupéré suite à une rupture mécanique des tissus par tremblement, puis centrifugation en gradient discontinu à Percoll. Cet article décrit une technique réalisable et novatrice pour l'isolement de l'épiCellules cellulaires. Les protéines de surface cellulaire biotinylées, isolées de la surface de ces cellules épithéliales, peuvent ensuite être analysées dans des applications en aval telles que l'analyse FACS et / ou LC-MS / MS.
Les infestations de tiques de bétail constituent un problème majeur pour l'industrie bovine dans les régions tropicales et subtropicales du monde, avec la méthode de contrôle la plus commune dépend de l'utilisation d'acaricides 1 , 4 . Bm86 a été précédemment identifié dans la surface épithéliale intestinale comme antigène protecteur contre l'infestation par R. microplus 10 , avec un succès limité …
The authors have nothing to disclose.
Les auteurs souhaitent remercier la Biosecurity Tick Colony (Queensland Department of Agriculture & Fisheries, Australie) pour la fourniture des tiques Rhipicephalus microplus utilisées pour cette étude, et Lucas Karbanowicz pour l'assistance au tournage vidéo.
0.4% Trypan Blue | ThermoFisher Scientific | 15250061 | |
1.5 mL microcentrifuge tube | Eppendorf | 3322 | |
100mM Carbonate Buffer | 3.03 g Na2CO3, 6.0 g NaHCO3 1000 ml distilled water pH 9.6 | ||
16 mL centrifuge tubes with sealing cap | Thermo Scientific | 3138-0016 | Cool in ice prior to gradient |
250 µM cell strainer | Thermo Fisher | 87791 | |
3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine (TMB) Liquid Substrate System for ELISA | Sigma | T0440 | Stored at 4C |
30% Hydrogen Peroxide | Labscene | BSPA5.500 | |
4-20% Tris-MOPS Gel | Gen Script | M42015 | |
4-Chloro-1-naphthol tablet | Sigma-Aldrich | C6788 | |
50 mL Falcon Tube | Corning Blue | 30 x 115mm style. Polyproplyene conical tube. | |
70 µM cell strainer | BD Falcon | 352350 | |
AP15 filter paper | Millipore | AO1504200 | |
Biotin (Type A) Conjugation Kit | Abcam | Ab102865 | |
Dissection microscope | Olympus | SZX7 | |
DP Manager | Olympus | 2.2.1.195 | Cell imagery software |
Duct Tape | Home Handyman | 48mm x 25mm Duct Tape | |
Dulbecco’s Modified Eagle Medium | Gibco | 11995-065 | DMEM – ice cold for protocol |
EDTA | Amresco | 0105-500G | |
F96 Maxisorp Immuno Plate | Nunc | 439454 | |
Fetal Bovine Serum | Sigma-Aldrich | 12003C | FCS |
Fluorescence microscope | Olympus | BX51 | |
Fluoroshield with DAPI | Sigma-Aldrich | F6057-20ML | DAPI |
Forceps | Dumont | #9 Dumont – Switerzland | |
Glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | Glycerol for molecular biology >99% |
Glycine | Sigma-Aldrich | 410225 | |
Hand-Held Counter | Officeworks | JA0376230 | |
Hank’s Balanced Salt Solution | Sigma Life Sciences | H9394 | HBSS – ice cold for protocol |
Hemacytometer | Optik Lakor | – | – |
L-Glutathione oxidized | Sigma-Aldrich | G4376 | |
Magnetic Separation Stand | Novagen | – | 4-Tube Magnetic Separation Rack |
Methanol | Sigma-Aldrich | 179337 | |
Milli-Q Water | Millipore | ZRXQ003WW | Integral Water Purification System for Ultrapure Water |
Nitrocellulose Membrane | Life Sciences | 66485 | 30cm x 3M pure nitrocellulose membrane |
PageRuler Prestained protein Ladder | Thermo-Fisher | SM0671 | |
PBS | 1.16 g Na2HPO4, 0.1 g KCl, 0.1 g K3PO4, 4.0 g NaCl (500 ml distilled water) pH 7.4 | ||
Percoll | Sigma-Aldrich | P1644-500ML | |
Peristaltic Pump | Masterflex | 7518-10 | |
Phosphoric Acid | Sigma-Aldrich | P6560 | |
Pierce Protein-Free T20 PBS Blocking Buffer | Thermo-Scientific | 37573 | Stored at 4C. Blocking Buffer |
Protease Inhibitor Cocktail | Sigma-Aldrich | P8215-5ML | PIC – stored at -20 °C |
Quick Start Bradford Dye Reagent 1x | Biorad | 500-0205 | For Bradford Assay |
Quick Start BSA Standards | Biorad | 500-0207 | BSA standards for Bradford Assay |
Scalpel | Lab. Co | Size 11 Scalpel | |
SilverQuest TM Staining Kit | Invitrogen | LC6070 | |
Simply Blue TM Safe Stain | Invitrogen | LC6060 | |
Sorvall C6+ Ultracentrifuge | Thermo Scientific | 46910 | |
Streptavidin (HRP) | Abcam | AB7403 | |
Streptavidin Magnetic Beads | New England Biolabs | S1420S | |
Super Glue – Ultra Fast Mini | UHU | UHU Super Glue 1mg. Ultra Fast mini | |
Table-top Centrifuge | Eppendorf | 22331 | |
TCEP | Thermo Fisher | 20490 | |
Triton X-100 | Biorad | 161-0407 | |
Tween-20 | Sigma | P2287-500ML | |
Vortex Mixer | Ratek | VM1 | |
Water Bath | Grant | GD100 |