Grootte uitsluiting chromatografie om bacteriële buitenste membraanblaasje heterogeniteit te analyseren

De celwand van Gramnegatieve bacteriën bestaat uit een binnenste (cytoplasmatische) en buitenste membraan (OM), gescheiden door een dunne peptidoglycanlaag. Tijdens de groei kan het buitenste membraan blaten om bolvormige buitenste membraanblaasjes (OMV's) te vormen. Deze OMV's zijn betrokken bij tal van cellulaire functies, waaronder ladinglevering aan hostcellen en communicatie met bacteriële cellen. Onlangs is het therapeutische potentieel van OMV's onderzocht, inclusief het gebruik ervan als vaccins en geneesmiddelenleveringsvoertuigen. Hoewel OMV's zijn afgeleid van het OM, wordt al lang gewaardeerd dat de lipiden- en eiwitlading van de OMV vaak aanzienlijk verschilt van die van het OM. Meer recent is bewijs ontdekt dat bacteriën meerdere soorten OMV's kunnen vrijgeven, en er bestaat bewijs dat grootte het mechanisme van hun opname door gastheercellen kan beïnvloeden. Studies op dit gebied worden echter beperkt door moeilijkheden bij het efficiënt scheiden van de heterogene OMV's. Dichtheidsgradiëntcentrifugatie (DGC) wordt traditioneel voor dit doel gebruikt; deze techniek is echter tijdrovend en moeilijk op te schalen. Grootte-uitsluitingschromatografie (SEC) daarentegen is minder omslachtig en leent zich voor de noodzakelijke toekomstige scale-up voor therapeutisch gebruik van OMV's. Hier beschrijven we een SEC-benadering die reproduceerbare scheiding van heterogene blaasjes mogelijk maakt, met als testcase OMV's geproduceerd door Aggregatibacter actinomycetemcomitans, die in diameter variëren van minder dan 150 nm tot meer dan 350 nm. We demonstreren scheiding van "grote" (350 nm) OMV's en "kleine" (<150 nm) OMV's, geverifieerd door dynamische lichtverstrooiing (DLS). We raden SEC-gebaseerde technieken aan boven DGC-gebaseerde technieken voor het scheiden van heterogene blaasjes vanwege het gebruiksgemak, de reproduceerbaarheid (inclusief gebruiker-tot-gebruiker) en de mogelijkheid om op te schalen.