Detección simple de cilios primarios por inmunofluorescencia
Summary
Los cilios primarios son estructuras extracelulares asociadas con el centriolo. La detección de cilios primarios por tinción inmunofluorescente es un procedimiento relativamente simple que da como resultado imágenes de muy alta calidad. En este protocolo, los fibroblastos que expresaban cilios primarios fueron fijos, inmunosutenidos e imágenes en un microscopio fluorescente o confocal.
Abstract
Los cilios primarios se regulan dinámicamente durante la progresión del ciclo celular, específicamente durante las fases G0/G1 del ciclo celular, siendo reabsorbidos antes de la mitosis. Los cilios primarios se pueden visualizar con métodos altamente sofisticados, incluyendo microscopía electrónica de transmisión, imágenes 3D o el uso de software para la detección automática de cilios primarios. Sin embargo, la tinción inmunofluorescente de los cilios primarios es necesaria para realizar estos métodos. Esta publicación describe un protocolo para la fácil detección de cilios primarios in vitro mediante la tinción de la tubulina alfa acetilada (axoneme) y la tubulina gamma (cuerpo basal). Este protocolo de tinción inmunofluorescente es relativamente simple y da como resultado imágenes de alta calidad. El presente protocolo describe cómo cuatro líneas celulares (C2C12, MEF, NHLF y fibroblastos cutáneos) que expresaban cilios primarios fueron fijadas, inmunotendadas e imágenes con un microscopio fluorescente o confocal.
Introduction
Los cilios primarios son estructuras sensoriales, solitarias, ligadas a la membrana y no móviles asociadas con el centriole maternés de la célula. Los cilios primarios se encuentran en la mayoría de las células vertebradas con la excepción de los glóbulos rojos, adipocitos1y hepatocitos2. Los cilios primarios se forman como un axonemo alargado compuesto por microtúbulos, cuyo componente principal es la tubulina. El axonemo crece a partir del cuerpo basal, que está estructurado a partir de la tubulina. La longitud de los cilios primarios varía entre 2–10 m; sin embargo, sus dimensiones pueden cambiar durante la glicación, inanición, hipoxia, estrés citotóxico, o después de la exposición a la radiación ionizante3,4,5,6,7. Por lo general, las células tienen sólo un cilium primario, que participa en la morfogénesis y las vías de señalización celular importantes para la proliferación celular y la diferenciación8,9.
Los cilios primarios se regulan dinámicamente durante la progresión del ciclo celular, específicamente durante las fases G0/G1, y se reabsorben antes de entrar en la mitosis en un proceso asociado con la deacetilación de la tubulina mediada por HDAC6 (histona deacetilasa 6)10. El momento exacto de la resorción primaria de los cilios depende del tipo de célula y de la expresión de genes directamente implicados en este proceso, como Aurora A, Plk1, TcTex-111,12,,13. Dependiendo del tipo de célula, los cilios primarios expresan diferentes tipos de receptores, canales iónicos y vías de señalización activas. Estos incluyen los receptores de señalización más importantes que afectan a la proliferación y supervivencia, EGFR, PDGFR, y FGFR. También se incluyen algunas de las vías de señalización que pueden afectar la función de uno o más órganos, incluyendo erizo, muesca, y Wnt. Gracias a estos receptores y vías de señalización, los cilios primarios también realizan una función quimiosensorial. Esta función permite a los cilios primarios detectar ligandos específicos para la muesca, hormonas, y sustancias biológicamente activas como la serotonina o somatostatina. Otras funciones específicas exhibidas por cilios primarios de diferentes longitudes incluyen la reacción a los cambios de temperatura, gravedad y osmolalidad14.
Los cilios primarios se pueden visualizar a través de diversos métodos, como la visualización en vivo, la microscopía electrónica de transmisión, la imagen 3D o por software para la detección automática de cilios primarios5,,15,,16,,17. Sin embargo, estos métodos son métodos de investigación altamente especializados y continuos para los métodos básicos, rápidos y fáciles para tinr a los cilios primarios en cada etapa de la investigación. Descrito es un método fácil y útil para la detección de cilios primarios en células cultivadas.
Protocol
Representative Results
Discussion
Varios autores han descrito diversos métodos para la detección de cilios primarios, a veces también describiendo varios métodos de fijación que pueden afectar a su detección6,,20,,21,,22. A pesar de todo, es difícil encontrar un protocolo completo y directo para la detección. La disponibilidad de tal método sería sin duda de gran ayuda para el estudio de la investigación de cilios pr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por el Ministerio de Defensa de la República Checa – Plan de desarrollo de organización a largo plazo Aspectos médicos de las armas de destrucción masiva de la Facultad de Ciencias de la Salud Militar, Universidad de Defensa; ministerio de Educación, Juventud y Deporte, República Checa (Proyecto de Investigación Específico No: SV/ FVZ201703) y PROGRES Q40/06. Gracias también a Daniel Díaz por su amable ayuda en la revisión del idioma inglés.
Materials
| 6-well plate | TPP | 92406 | Dimensions 128x86x22 mm |
| Alexa Fluor488 | Jackson ImmunoResearch | 111-546-047 | AffiniPure F(ab')₂ Fragment Goat Anti-Rabbit IgG |
| Anti-Tubulin γ | Sigma-Aldrich | T5192 | Polyclonal Rabbit anti-Mouse IgG2a |
| C2C12 | ATCC | CRL-1772 | Myoblast (mouse) |
| Cy3 | Sigma-Aldrich | C2181 | Anti-Mouse IgG (whole molecule) F(ab′)2 fragment–Cy3 antibody produced in sheep |
| Dapi (4′,6-Diamidino-2-phenylindole dihydrochloride) | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| Dulbecco´s Modified Eagle´s medium | Thermo Scientific | 11960044 | High glucose, No glutamine, Gibco |
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline | Sigma-Aldrich | D8662 | With MgCl2 and CaCl2, Sterile-filtered, Suitable for cell culture |
| Fetal Bovine Serum | Thermo Scientific | 16000044 | Sterile-Filtered, Gibco |
| L-Glutamine | Sigma-Aldrich | G7513 | |
| MEF | ATCC | SCRC-1039 | Mouse embryonic fibroblast |
| Monoclonal Anti-Acetylated Tubulin | Sigma-Aldrich | T7451 | Monoclonal Anti-Acetylated Tubulin antibody produced in mouse |
| NHLF | Lonza | CC-2512 | Primary lung fibroblasts (human) |
| Normal Goat Serum | Jackson ImmunoResearch | 005-000-121 | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127-500G | Powder |
| Penicillin-Streptomycin | Sigma-Aldrich | P0781 | 10,000 units penicillin and 10 mg streptomycin per mL in 0.9% NaCl, Sterile-Filtered |
| ProLong Diamond Antifade Mountant | Thermo Scientific | P36961 | |
| Skin fibroblasts | Kindly gifted from Charles University, Faculty of Medicine in Hradec Králové. | ||
| Square Cover Slips | Thermo Scientific | 22X22-1.5 | Borosilicate glass, 22x22mm, Square |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | 11332481001 | |
| Trypsin-EDTA (0.25%) | Thermo Scientific | 25200072 | Sterile-Filtered, Gibco |
References
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