Komplementärer Einsatz von mikroskopischen Techniken und Fluoreszenzlesen beim Studium von Cryptococcus-Amoeba-Interaktionen

Mikroben haben sich im Laufe der Zeit entwickelt, um in verschiedenen ökologischen Nischen wie den offenen physikalischen Grenzen des Bodens und des Wassers, unter anderem¹, zu besetzen und zu gedeihen. In diesen Nischen liefern sich Mikroben häufig den direkten Wettbewerb um begrenzte Ressourcen; wichtig für Nährstoffe, die sie zur Unterstützung ihres Wachstums oder Raumes verwenden, die sie benötigen, um die wachsende Bevölkerung unterzubringen^2,3. In bestimmten Fällen, einige holozoische Organismen wie Amöben können sogar auf Kryptokokken-Zellen als eine Möglichkeit, Nährstoffe aus ihrer Biomasse zu extrahieren^4,5. Dies wiederum ermöglicht es solchen Organismen, eine territoriale Dominanz zu etablieren, indem sie die Populationszahlen ihrer Beute kontrollieren. Aufgrund dieses räuberischen Drucks können einige Beutetiere ausgewählt werden, um mikrobielle Faktoren zu erzeugen, wie die Kryptokokkenkapsel⁶, um die negativen Auswirkungen des Drucks in Einklang zu bringen. Als unbeabsichtigte Folge dieses Drucks erwerben einige Mikroben jedoch Faktoren, die es ihnen ermöglichen, die Artenbarriere zu überqueren und neue Nischen zu suchen, um⁷zu besiedeln, wie die engen Räume des menschlichen Körpers, die reich an Nährstoffen sind und ideale Bedingungen. Letzteres könnte erklären, wie eine terrestrische Mikrobe wie Cryptococcus (C.) Neoformane können sich transformieren, um pathogen zu werden.

Zu diesem Zweck ist es wichtig, den anfänglichen Kontakt zu untersuchen, den Kryptokokkenzellen mit Amöben haben können und wie diese sie auswählen können, um pathogen zu werden. Genauer gesagt, Dies kann Hinweise darauf geben, wie kryptokokken Zellen verhalten, wenn durch Makrophagen während der Infektion gehandelt. Aus diesem Grund wurde Amöbe hier als Modell für Makrophagen gewählt, da es relativ billig und einfach ist, eine Amöbenkultur in einem Labor zu pflegen⁸. Von Interesse war auch zu untersuchen, wie kryptokokkalsekundäre Metaboliten viz. 3-Hydroxy-Fettsäuren^9,10 beeinflussen die Interaktion zwischen Amöben und Kryptokokkenzellen.

Eine einfache Möglichkeit, die Wechselwirkung zwischen Amöben und seiner Beute mit bloßem Auge zu erkennen, besteht darin, einen Rasen mit seiner Beute auf der Oberfläche einer Agarplatte zu schaffen und Amöben zu erkennen. Die Visualisierung von Plaques oder klaren Zonen auf der Agarplatte zeigt Bereiche, in denen Amöben sich von ihrer Beute ernährt haben könnten. Auf dieser Makroebene wird jedoch nur das Ergebnis des Prozesses festgestellt, und der Prozess der Phagozytose ist mechanisiert, kann nicht beobachtet werden. Daher, um den Prozess auf zell-zu-Zell-Basis zu schätzen, gibt es mehrere mikroskopische Methoden, die verwendet werden können^11,12. Beispielsweise kann ein invertiertes Mikroskop mit einer Inkubationskammer verwendet werden, um einen Zeitraffer von Ereignissen zwischen einer phagozytischen Zelle und ihrem Ziel¹³aufzuzeichnen. Leider ist es aufgrund der Kosten für ein Mikroskop mit Einer Zeitrafferfunktionalität nicht immer möglich, dass Laboratorien ein solches Mikroskop kaufen, insbesondere bei Ressourcenmangel.

Um die obige Einschränkung zu umgehen, präsentiert diese Studie ein sequenzielles Explorativdesign, das die Wechselwirkung von C. neoformans viz C. neoformans UOFS Y-1378 und C. neoformans LMPE 046 mit Acanthamoeba castellani bewertet. . Zunächst wird eine qualitative Methode verwendet, die einer quantitativen Methode vorausgeht. Standbilder werden mit einem invertierten Fluoreszenzmikroskop sowie einem Transmissionselektronenmikroskop aufgenommen, um Amöben-Kryptokokken-Wechselwirkungen darzustellen. Es folgte die Quantifizierung der Fluoreszenz mit Hilfe eines Plattenlesers, um die Effizienz von Amöben zur Internalisierung von Kryptokokkenzellen zu schätzen. Wenn man die Ergebnisse dieser Methoden während der Dateninterpretationsphase abgleicht, kann dies ebenso viele kritische Informationen offenbaren wie das Durchlesen eines Phagozytose-Zeitraffervideos.