Summary

शोरबा Microdilution इन विट्रो स्क्रीनिंग: नई रोधी यौगिकों का पता लगाने के लिए एक आसान और तेजी से विधि

Published: February 14, 2018
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Summary

रोधी यौगिकों और अर्क स्क्रीनिंग के लिए एक आसान और अनुकूलनीय शोरबा microdilution विधि ।

Abstract

फंगल संक्रमण पिछले दशकों में एक महत्वपूर्ण चिकित्सा शर्त बन गए हैं, लेकिन उपलब्ध रोधी दवाओं की संख्या सीमित है । इस परिदृश्य में, नई रोधी दवाओं के लिए खोज आवश्यक है । प्रोटोकॉल यहां रिपोर्ट विवरण एक विधि उनके रोधी संपत्तियों के लिए पेप्टाइड्स स्क्रीन करने के लिए । यह नैदानिक और प्रयोगशाला मानक संस्थान (CLSI) M27 से शोरबा microdilution संवेदनशीलता परीक्षण पर आधारित है, संशोधन के साथ A3 दिशानिर्देश के लिए संभावित नई रोधी के रूप में रोगाणुरोधी पेप्टाइड के अनुसंधान के अनुरूप है । इस प्रोटोकॉल का वर्णन एक कार्यात्मक परख के लिए रोधी यौगिकों की गतिविधि का मूल्यांकन और आसानी से जांच के तहत अणुओं के किसी विशेष वर्ग के अनुरूप संशोधित किया जा सकता है । के बाद से परख ९६ में प्रदर्शन कर रहे है अच्छी तरह से छोटी मात्रा का उपयोग कर प्लेटें, एक बड़े पैमाने पर स्क्रीनिंग समय की एक छोटी राशि में पूरा किया जा सकता है, खासकर यदि एक स्वचालन सेटिंग में बाहर ले । इस प्रक्रिया को दर्शाता है कि कैसे एक मानकीकृत और समायोज्य नैदानिक प्रोटोकॉल मदद कर सकता बेंच-नए अणुओं के काम की खोज कवक रोगों की चिकित्सा में सुधार करने के लिए ।

Introduction

फंगल संक्रमण हाल के दशकों में एक महत्वपूर्ण चिकित्सा चिंता का विषय बन गए हैं, काफी मुख्य रूप से प्रतिरक्षा व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि के कारण ऐसे कैंसर के इलाज के दौर से गुजर उन लोगों के रूप में और एचआईवी के साथ रहने वाले लोगों/ प्रत्यारोपण अंगों1,2। हालांकि, उपलब्ध रोधी दवाओं की एक बहुत ही सीमित सरणी और कवक प्रतिरोध पर रिपोर्टों की बढ़ती संख्या के लिए उंहें प्रणालीगत mycoses के चिकित्सकीय के बारे में प्रमुख समस्याओं के लिए योगदान3

नई रोधी यौगिकों के एक संभावित स्रोत रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स (AMPs), छोटे cationic के लिए अपनी जंमजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के भाग के रूप में कई जीवों द्वारा उत्पादित पेप्टाइड्स है4संक्रमण. फिर भी, जांच विधि कवक रोगजनकों के खिलाफ इन यौगिकों का परीक्षण करने के लिए मानकीकृत नहीं है । विभिन्न प्रक्रियाओं AMPs के रोधी गतिविधि का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है, कभी-कभार एक ही मॉडल के लिए5,6,7. इन मतभेदों और कुछ प्रोटोकॉल में विस्तार की कमी यौगिकों और बाधा reproducibility के बीच तुलना जटिल ।

नैदानिक और प्रयोगशाला मानक संस्थान (CLSI) M27-A3 दिशानिर्देश जैसे नैदानिक सेटिंग में रोधी संवेदनशीलता को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए गए दिशानिर्देशों का पालन करने के लिए नए दवा उंमीदवारों के परीक्षण का मानकीकरण करने का एक तरीका है । हालांकि, इन रोधी संवेदनशीलता परीक्षण भी प्रतिबंधात्मक हैं, और नहीं ले प्रजातियों के पार चयापचय में भिंनता को ध्यान में रखते हैं, के रूप में वे केवल कुछ चुनिंदा एजेंटों के लिए स्थापित किया गया । उदाहरण के लिए, वे खाते में गैर-किण्वित खमीर के चयापचय की जरूरत नहीं ले ।

इस प्रोटोकॉल भावी रोधी यौगिकों की गतिविधि के आकलन की अनुमति देता है, और यहां रोधी पेप्टाइड्स के लिए खोज के लिए लागू है । यह CLSI M27 से शोरबा microdilution संवेदनशीलता परीक्षण पर आधारित है कि संशोधनों के साथ A3 दिशानिर्देश है कि नए यौगिकों8,9की स्क्रीनिंग का अनुकूलन । इन परिवर्तनों यौगिक की छोटी मात्रा के उपयोग के लिए अनुमति देते हैं, तापमान या प्रारंभिक इनोक्युलम में बदलाव, और इष्टतम पूर्व परीक्षण के विकास के लिए अलग मीडिया, जबकि नियंत्रण के रूप में संदर्भ रोधी के उपयोग के साथ परिणामों का मानकीकरण । इस विधि, बहु के उपयोग के साथ अच्छी तरह से संस्कृति प्लेटें, यह संभव बनाता है जल्दी और मज़बूती से यौगिकों की एक बड़ी संख्या स्क्रीन ।

अपने निहित लचीलेपन के कारण, इस प्रोटोकॉल यौगिकों के विभिन्न रासायनिक वर्गों और अन्य सूक्ष्मजीवों के खिलाफ के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, कुछ रूपांतरों के साथ.

Protocol

1. समाधान और मीडिया 2x रोसवेल पार्क मेमोरियल इंस्टीट्यूट (RPMI) १६४० मध्यम, फॉस्फेट बफर खारा (पंजाब), Sabouraud डेक्सट्रोज शोरबा, और Sabouraud डेक्सट्रोज आगार तैयार तालिका 1के अनुसार । 2. फंगल इनोक्य?…

Representative Results

MIC सबसे कम रोगाणुरोधी यौगिक एकाग्रता है कि पूरी तरह से मशीन की अवधि के अंत में दिखाई फंगल विकास को रोकता है के रूप में परिभाषित किया गया है. चूंकि इस प्रोटोकॉल के उद्देश्य के लिए एक तेजी से वि?…

Discussion

Microdilution परीक्षण यौगिक की छोटी मात्रा का उपयोग कर एक लक्ष्य यौगिक की संभावित रोधी गतिविधि का विश्लेषण कर सकते हैं, और एक ही समय में यह सांद्रता की एक श्रेणी में परीक्षण. तदनुसार, इस प्रोटोकॉल संभावित नए रोध?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम CAPES का शुक्र है-ब्राजील, CNPq-ब्राजील, FAP/ हम पांडुलिपि के पुनरीक्षण के लिए डॉ ह्यूगो कोस्टा पेस के आभारी हैं ।

Materials

Media and Reagents
RPMI 1640 medium with l-glutamine, without sodium bicarbonate Thermo Fisher 31800-022
3-(N-morpholino) propane sulfonic acid (MOPS) (o que a gente usa tem um sódio, completa o nome dele please) Sigma-Aldrich Use to buffer 2X RPMI medium
Sodium chloride (NaCl) Dinâmica 1528-1 137 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
Potassium chloride (KCl) J.T.Baker 3040-01 2.7 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
Sodium phosphate dibasic (Na2HPO4) Sigma-Aldrich V000129 10 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
Potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) Sigma-Aldrich 60230 2 mM for Phosphate buffered saline (PBS)
BD Difco Sabouraud dextrose broth BD 238230
BD Difco Sabouraud Dextrose Agar BD 210950
Glycerol Sigma-Aldrich V000123 35% for (solução de estoque? Criopreservação?)
Sterile water Para diluição das drogas na diluição seriada
Antifungal drugs
Amphotericin B Sigma-Aldrich A2942
Fluconazole Sigma-Aldrich F8929
Caspofungin Sigma-Aldrich PHR1160
Plastics
50 mL conical tube Sarstedt 62.547.254
Dish petri J.Prolab 0304-5
96 well plate Corning 3595
Sterile Solution Reservoir KASVI K30-208 Use to pippet the solutions using the multichannel pippet
Equipment and other materials
Optical microscope Nikon E200MV
Centrifugue Thermo Fisher MegaFuge 16R
Incubator Ethik Technology 403-3D Set to 37° C
Shaker New Brunswick Scientific Excella E25 Set to 37° C, 200 RPM
Cell counting chamber, Neubauer BOECO Germany BOE 13
Multichannel pipette HTL 5123

References

  1. Armstrong-James, D., Meintjes, G., Brown, G. D. A neglected epidemic: fungal infections in HIV/AIDS. Trends Microbiol. 22 (3), 120-127 (2014).
  2. Romani, L. Immunity to fungal infections. Nat Rev Immunol. 11 (4), 275-288 (2011).
  3. Pfaller, M. A. Antifungal drug resistance: mechanisms, epidemiology, and consequences for treatment. Am J Med. 125 (1 Suppl), S3-S13 (2012).
  4. Hancock, R. E., Diamond, G. The role of cationic antimicrobial peptides in innate host defences. Trends Microbiol. 8 (9), 402-410 (2000).
  5. Wang, Y., et al. Snake cathelicidin from Bungarus fasciatus is a potent peptide antibiotics. PLoS One. 3 (9), e3217 (2008).
  6. Du, Q., et al. AaeAP1 and AaeAP2: novel antimicrobial peptides from the venom of the scorpion, Androctonus aeneas: structural characterisation, molecular cloning of biosynthetic precursor-encoding cDNAs and engineering of analogues with enhanced antimicrobial and anticancer activities. Toxins (Basel). 7 (2), 219-237 (2015).
  7. Benincasa, M., et al. Fungicidal activity of five cathelicidin peptides against clinically isolated yeasts. J Antimicrob Chemother. 58 (5), 950-959 (2006).
  8. CLSI. . Reference Method for Broth Dilution Antifungal Susceptibiliy Testing of Yeasts; Approved Standard -Third Edition. CLSI document M27-A3. , (2008).
  9. Guilhelmelli, F., et al. Activity of Scorpion Venom-Derived Antifungal Peptides against Planktonic Cells of Candida spp. and Cryptococcus neoformans and Candida albicans Biofilms. Front Microbiol. 7, 1844 (2016).
  10. Roongruangsree, U. T., Kjerulf-Jensen, C., Olson, L. W., Lange, L. Viability Tests for Thick Walled Fungal Spores (ex: Oospores of Peronospora manshurica). Journal of Phytopathology. 123 (3), 244-252 (1988).
  11. Boedijn, K. B. Trypan blue as stain for fungi. Stain Technol. 31 (3), 115-116 (1956).
  12. Goihman-Yahr, M., et al. Studies on plating efficiency and estimation of viability of suspensions of Paracoccidioides brasiliensis yeast cells. Mycopathologia. 71 (2), 73-83 (1980).
  13. Tati, S., et al. Histatin 5-spermidine conjugates have enhanced fungicidal activity and efficacy as a topical therapeutic for oral candidiasis. Antimicrob Agents Chemother. 58 (2), 756-766 (2014).
  14. Petrou, M. A., Shanson, D. C. Susceptibility of Cryptococcus neoformans by the NCCLS microdilution and Etest methods using five defined media. J Antimicrob Chemother. 46 (5), 815-818 (2000).
  15. Zaragoza, O., et al. Process analysis of variables for standardization of antifungal susceptibility testing of nonfermentative yeasts. Antimicrob Agents Chemother. 55 (4), 1563-1570 (2011).
  16. Rodriguez-Tudela, J. L., et al. Influence of shaking on antifungal susceptibility testing of Cryptococcus neoformans: a comparison of the NCCLS standard M27A medium, buffered yeast nitrogen base, and RPMI-2% glucose. Antimicrob Agents Chemother. 44 (2), 400-404 (2000).
  17. Beggs, W. H. Growth phase in relation to ketoconazole and miconazole susceptibilities of Candida albicans. Antimicrob Agents Chemother. 25 (3), 316-318 (1984).
  18. Alcouloumre, M. S., Ghannoum, M. A., Ibrahim, A. S., Selsted, M. E., Edwards, J. E. Fungicidal properties of defensin NP-1 and activity against Cryptococcus neoformans in vitro. Antimicrob Agents Chemother. 37 (12), 2628-2632 (1993).

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Cite This Article
de-Souza-Silva, C. M., Guilhelmelli, F., Zamith-Miranda, D., de Oliveira, M. A., Nosanchuk, J. D., Silva-Pereira, I., Albuquerque, P. Broth Microdilution In Vitro Screening: An Easy and Fast Method to Detect New Antifungal Compounds. J. Vis. Exp. (132), e57127, doi:10.3791/57127 (2018).

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