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Articolo metodologico

Imaging 3D quantitativo di cellule infette da Trypanosoma cruzi, amastigoti dormienti e cellule T in organi chiarificati intatti

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DOI:

10.3791/63919

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23 giugno 2022

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In questo articolo

Sommario

Il presente protocollo descrive la microscopia fluorescente a foglio luminoso e metodi automatizzati assistiti da software per visualizzare e quantificare con precisione i parassiti proliferanti e dormienti del Trypanosoma cruzi e le cellule T in organi e tessuti intatti e cancellati. Queste tecniche forniscono un modo affidabile per valutare i risultati del trattamento e offrono nuove informazioni sulle interazioni parassita-ospite.

Abstract

La malattia di Chagas è una patologia trascurata che colpisce milioni di persone in tutto il mondo, principalmente in America Latina. L'agente della malattia di Chagas, Trypanosoma cruzi (T. cruzi), è un parassita intracellulare obbligato con una biologia diversificata che infetta diverse specie di mammiferi, compresi gli esseri umani, causando patologie cardiache e digestive. Il rilevamento affidabile delle infezioni in vivo da T. cruzi è stato a lungo necessario per comprendere la complessa biologia della malattia di Chagas e valutare accuratamente l'esito dei regimi di trattamento. L'attuale protocollo dimostra una pipeline integrata per la quantificazione automatizzata delle cellule infette da T. cruzi in organi ricostruiti in 3D e cancellati. La microscopia fluorescente a foglio luminoso consente di visualizzare e quantificare con precisione i parassiti T. cruzi attivamente proliferanti e dormienti e le cellule effettrici immunitarie in interi organi o tessuti. Inoltre, è stata adottata con successo la pipeline CUBIC-HistoVision per ottenere un'etichettatura uniforme degli organi eliminati con anticorpi e macchie nucleari. La pulizia dei tessuti accoppiata con l'immunocolorazione 3D fornisce un approccio imparziale per valutare in modo completo i protocolli di trattamento farmacologico, migliorare la comprensione dell'organizzazione cellulare dei tessuti infetti da T. cruzi e si prevede che farà avanzare le scoperte relative alle risposte immunitarie anti-T. cruzi, al danno tissutale e alla riparazione nella malattia di Chagas.

Introduzione

La malattia di Chagas, causata dal parassita protozoo T. cruzi, è tra le malattie tropicali più trascurate al mondo, causando circa 13.000 morti all'anno. L'infezione spesso progredisce da uno stadio acuto a uno cronico producendo patologia cardiaca nel 30% dei pazienti, tra cui aritmie, insufficienza cardiaca e morte improvvisa 1,2. Nonostante la forte risposta immunitaria dell'ospite suscitata contro il parassita durante la fase acuta, un basso numero di parassiti persiste cronicamente per tutta la vita dell'ospite in tessuti come il cuore e il muscolo scheletrico. Diversi fattori, tra cui l'insorge....

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Protocollo

Questo studio è stato condotto in stretta conformità con la politica del servizio sanitario pubblico sulla cura umana e l'uso di animali da laboratorio e l'Associazione per la valutazione e l'accreditamento delle linee guida di accreditamento per la cura degli animali da laboratorio. Il protocollo sull'uso degli animali (controllo dell'infezione da T. cruzi nei topi-A2021 04-011-Y1-A0) è stato approvato dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Università della Georgia. B6. Per il presente studio sono stati utilizzati topi C+A2:A44g-Gt(ROSA)26Sor tm14(CAG-tdTomato)Hze/J, B6.Cg-Gt(ROSA)26Sortm14(CAG-tdTomato)Hze/J e C57BL/6J-....

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Risultati

I tessuti fissi CUBIC sono stati lavati con PBS per rimuovere i fissativi e quindi incubati con cocktail CUBIC-L, una soluzione tamponata di base di amminoalcoli che estraggono pigmenti e lipidi dal tessuto con conseguente decolorazione del tessuto mantenendo l'architettura tissutale. Le linee della griglia nella carta possono essere viste attraverso i tessuti che indicano un'appropriata pulizia degli organi (Figura 2A). Dopo la delipidazione, i tessuti sono stati lavati e i.......

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Discussione

L'assenza di un'ampia imaging dell'intero organo dei parassiti e della risposta immunitaria limita la comprensione della complessità delle interazioni ospite-parassita e impedisce la valutazione delle terapie per la malattia di Chagas. Il presente studio ha adottato la pipeline CUBIC per chiarire e colorare organi e tessuti intatti di topi infetti da T. cruzi.

In questo studio sono stati testati più protocolli di pulizia dei tessuti (PACT32, ECi 33, FLASH

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi concorrenti.

Ringraziamenti

Ringraziamo il Dr. Etsuo Susaki per il loro prezioso aiuto e le raccomandazioni riguardanti i protocolli di pulizia dei tessuti e immunocolorazione. Inoltre, siamo grati a M. Kandasamy del CTEGD Biomedical Microscopy Core per il supporto tecnico utilizzando LSFM e imaging confocale. Ringraziamo anche tutti i membri del Tarleton Research Group per gli utili suggerimenti durante questo studio.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
1-metilimidazoloMillipore Sigma616-47-7
2,3-Dimetil-1-fenil-5-pirazolone (AntipirinaTCID1876
6 pozzetti piastre per colture cellulariThermoFisher Scientific140675
AlexaFluor 647 anti-topo Frammento FabJackson Immuno Research Laboratories315-607-003
AlexaFluor 647 anti-coniglio Frammento favolosoJackson Immuno Research Laboratories111-607-003
nanocorpo anti-GFP Alexa Fluor 647Chromotekgb2AF647-50
anti-RFPRockland600-401-379
anti-α-SMASigmaA5228
B6. C+A2:A44g-Gt(ROSA)26Sortm14(CAG-tdTomato)Hze/J topoIl ceppo JacksonLaboratory #007914Nome comune: Ai14 , Ai14D o Ai14(RCL-tdT)-D
B6. Cg-Gt(ROSA)26Sor tm14(CAG-tdTomato)Hze/J topoThe Jackson LaboratoryStrain #007914Nome comune: Ai14 , Ai14D o Ai14(RCL-tdT)-D
BOBO-1 IoduroThermoFisher ScientificB3582
Albumina sierica bovina (BSA)Sigma#A7906
C57BL/6J-Tg(Cd8a*-cre)B8Asin/J topoThe Jackson LaboratoryStrain #032080Comune Nome: Cd8a-Cre (E8III-Cre)
CAPSOSigma#C2278
Salviette per la pulizia Kimwipes  MicroscopioT8788
ZeissLSM 790
CUBIC-HV 1 kit di immunocolorazione 3DTCIC3699
CUBIC-HV 1 kit di colorazione nucleare 3DTCIC3698
CUBIC-LTCIT3740
CUBIC-PTCIT3782
CUBIC-R+TCIT3741
Supercolla gel a base di cianoacrilatoScotch571605
DiR (DiIC18(7); 1,1'-diottadecil-3,3,3',3'-tetrametilindotricarbocianina ioduro) Azienda: BiotiumBiotium#60017
Acido etilendiammina tetraacetico (EDTA)Millipore Sigma60-00-4
Falcon Provette da centrifuga 15 mLCorning
Falcon Provette da centrifuga 50  mLCorningCLS430290
FormalinaSigma-AldrichHT501128
EparinaThermoFisher ScientificJ16920. BBR
HyaluronidaseSigma#H3884 o #H4272
Imaris File Converter x64BitPlanev9.2.0
Software ImarisBitPlanev9.3
ImSpector softwareLaVision BioTec, Miltenyi Biotecv6.7
Ago per iniezione endovenosa 23-GSartori, Minisart Filtro per siringa16534
Kimwipessalviette prive di lanugine Microscopio
foglio luminosoMiltenyi BiotecULtramicroscope II sistema
MetanoloThermoFisher Scientific041838.K2
Puntali per micropipette, 10 &; L, 200 & micro; L e 1.000 µ LAxygenT-300, T-200-Y e T-1000-B
Pipettatore motorizzatoFisher Scientific, Fisherbrand03-692-172
Soluzione di montaggioTCIM3294
N-butildietanolamminaTCIB0725
NicotinamideTCIN0078
N-metilnicotinamideTCIM0374
Paraformaldeide (PFA)Sigma-Aldrich158127
Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS)Thermo Fisher Scientific14190-094
RedDot 2 Far-Red Nuclear StainBiotium#40061
Sacrifice Perfusion SystemLeica10030-380
ForbiciStrumenti per la scienza fine91460-11
Pipette sierologicheCostar Sterile4488
Incubatore con agitazioneTAITECBR-43FM MR
Sodio azide (NaN3)ThermoFisher Scientific447815000
Carbonato di sodio (Na2CO3)ThermoFisher ScientificL13098.36
Cloruro di sodio (NaCl)ThermoFisher Scientific447302500
Carbonato acido di sodio (NaHCO3)ThermoFisher Scientific014707.A9
SYTOX-G Macchia di acido nucleico verdeThermoFisher ScientificS7020
Triton X-100Sigma-AldrichT8787
a scansione laser confocale Kimberly-Clark CLS430791fluorescente adi imaging

Riferimenti

  1. Schofield, C. J., Jannin, J., Salvatella, R. The future of Chagas disease control. Trends in Parasitology. 22 (12), 583-588 (2006).
  2. Marin-Neto, J. A., Cunha-Neto, E., Maciel, B. C., Simoes, M. V. Pathogenesis of chronic Chagas heart disease. Circulation. 115 (9), 1109-1123 (2007).
  3. Tarleto....

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Ristampe e permessi

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