El estudio de las interacciones de<em> Staphylococcus aureus</em> Con neutrófilos mediante citometría de flujo y microscopía Tiempo Lapso

Summary

Se presentan métodos para estudiar el efecto de las MEP y otras toxinas secretadas por<em> Staphylococcus aureus</em> En los neutrófilos usando citometría de flujo y microscopía de fluorescencia.

Abstract

Se presentan métodos para estudiar el efecto de modulinas solubles en fenol (PSM) y otras toxinas producidas y secretadas por Staphylococcus aureus en los neutrófilos. Para estudiar los efectos de los PSM en los neutrófilos que aislamos neutrófilos frescos utilizando centrifugación en gradiente de densidad. Estos neutrófilos se cargan con un medio de contraste que emite fluorescencia en la movilización del calcio. La activación de los neutrófilos por las MEP inicia un aumento rápido y transitorio en la concentración de calcio libre intracelular. En un experimento de citometría de flujo de esta rápida movilización se puede medir mediante el control de la fluorescencia de un colorante pre-cargado que reacciona con el aumento de la concentración de ^{Ca2 +} libre. Con este método se puede determinar la concentración PSM necesario activar los neutrófilos, y medir los efectos de los inhibidores específicos y generales de la activación de los neutrófilos.

Para investigar la expresión de los PSM en el espacio intracelular, we han construido fusiones reportero del promotor del operón PSMα a GFP. Cuando estos reportero cepas de S. aureus son fagocitadas por los neutrófilos, la inducción de la expresión se puede observar mediante microscopía de fluorescencia.

Introduction

Los neutrófilos (PMNs) son fagocitos profesionales que juegan un papel clave en la respuesta inmune innata contra Staphylococcus aureus ^1. La batalla constante entre el huésped y microbio ha llevado a una carrera de armamentos de ambos. Recientemente, cepas relacionadas con la comunidad (CA) de la meticilina resistente S. aureus (MRSA) se han comprobado que parece ser muy eficiente en la elusión de los neutrófilos muerte ^2,3. Modulina (MEP) soluble en fenol producción excesiva de CA-MRSA se ha asociado con una mayor virulencia ^4,5. Los neutrófilos humanos pueden reconocer estos MEP a través de FPR2 que conducen a la activación de esta proteína G-receptor acoplado a ^6. Uno de los acontecimientos más tempranos es la movilización de las reservas intracelulares de calcio ^{(Ca2 +).} Ca ^{2 +} actúa como un segundo mensajero para una variedad de funciones efectoras de los PMN incluyendo la desgranulación y la fagocitosis ^7. Por lo tanto Ca ^{2 +} es un indicador muy sensible de lacapacidad funcional de las MEP para activar PMNs. Para estudiar los efectos de las MEP sobre los neutrófilos, los neutrófilos frescas se aíslan y se cargan con un medio de contraste que emite fluorescencia en la movilización del calcio. En un experimento de citometría de flujo de esta rápida movilización se puede medir. El uso de este método, es posible estudiar los efectos directos de los componentes tóxicos y otro sobre los neutrófilos, y determinar la concentración más baja a la que éstos están activos. Para nosotros, es una herramienta muy útil para estudiar el efecto de muchas proteínas producidas por S. aureus implicado en la evasión inmune, como FPR2 proteína inhibidora (FLIPR) ^8, FLIPR-like ⁷ y quimiotaxis proteína inhibidora de Staphylococcus aureus (CHIPS) ^9. Todas estas proteínas se ha demostrado que inhiben la movilización de calcio en los neutrófilos por la unión al receptor que reconoce el agonista.

Recientemente, nuestro grupo ha descrito que las MEP son funcionalmente inhibidos por las lipoproteínas séricas de ^{10 <}/ Sup>. Estas lipoproteínas son abundantemente presente dentro de la sangre y el tejido humano, lo que indica que las MEP ejercen su función principalmente en el medio ambiente intracelular. La disponibilidad del ensayo de movilización de calcio nos permitió medir precisamente el efecto de las lipoproteínas séricas en la activación de neutrófilos por los MEP, indicado por la considerable inhibición por concentraciones muy bajas de suero.

Dado que los MEP están funcionalmente inhibidos por el suero, la hipótesis de que hay una función importante para las MEP como las toxinas intracelulares. Por lo tanto, trató de determinar el papel de las MEP después de la fagocitosis. Para investigar la expresión de los PSM en el espacio intercelular, hemos construido fusiones reportero del promotor del operón psmα a GFP. Cuando estos reportero cepas de S. aureus fueron fagocitadas por los neutrófilos, la inducción de la expresión se observa mediante microscopía de fluorescencia ^10. Obviamente, esta technique permite el estudio de la expresión de un gran número de genes en S. aureus u otros patógenos después de la fagocitosis. Dado que para S. aureus sobrevivir en el nicho intercelular es muy importante para superar el sistema inmune innato ^{11 10 12,} el estudio del papel de los genes activados en este nicho es altamente relevante para la comprensión de su virulencia.

Protocol

1. Aislamiento de PMN de sangre humana mediante centrifugación de densidad Dibuja 5 9 tubos ml de sangre venosa heparinizada. Preparar de doble capa de gradientes de Ficoll (4 gradientes para 5 tubos de sangre) de la siguiente manera: Verter 12 ml de una densidad de 1,119 g / ml de solución de Ficoll en un tubo de 50 ml y cuidadosamente capa de 10 ml de una densidad de 1,077 g / ml de solución de Ficoll en la parte superior. Diluir la sangre con un volumen igual de PBS. Capa d…

Representative Results

Ensayo de citometría de flujo para la evaluación de la movilización de calcio en los PMN humanos La incubación de los neutrófilos con una serie de concentración de PSMα3 sintéticos resultantes en la activación rápida tal como se mide por el flujo de calcio, que se muestra por un aumento en la señal en FL-1. Pre-incubación de PSMα3 sintético con 0,01%, 0,1% o 1% de suero humano inhibió significativamente la capacidad para obtener los flujos de calcio (Figura 1). <…

Discussion

En los métodos descritos aquí algunos pasos son muy críticos. Vamos a destacar estas aquí.

Para el aislamiento de neutrófilos por centrifugación en gradiente de densidad es importante no perturbar las capas durante o después de las etapas de centrifugación. Al aspirar los neutrófilos utilizando una pipeta de plástico, asegúrese de no apretar el globo, mientras que en la capa de células, como inyectar líquido perturbará las capas. Además, inspeccione visualmente el sedimento de…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Fluo-3, AM	Molecular Probes / Life Technologies	F-1241
Ficoll-Paque	GE Healthcare	17-5442-03	density 1.077 g/ml
Histopaque	Sigma	11191	density 1.119 g/ml
RPMI 1640	Gibco, Life Technologies	52400-025	contains 25 mM HEPES and L-glutamine
Leica TCS SP5 microscope	Leica Microsystems, The Netherlands	TCS SP5	objective: HCX PL APO 40X/0.85
FACSCalibur	BD Biosciences	FACSCalibur	Very important that the tube can be removed and replaced during the measurement process