Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Haemophilus influenzae solunum yollarında inflamasyona neden olur. Bu makalede, bu bakteriye yanıt olarak fagositler ve lenfositler tarafından immün yanıtları tanımlamak için akım sitometrisi ve konfokal mikroskopinin kullanımı üzerinde durulacaktır.
Haemophilus influenzae (Hi), çeşitli solunum koşullarında bulunan yaygın bir bakteridir. Bu bakteriye solunum immün / enflamatuar yanıtı değerlendirmek için çeşitli farklı tahliller / teknikler kullanılabilir. Akım sitometrisi ve konfokal mikroskopi, biyolojik yanıtların ayrıntılı karakterizasyonunu sağlayan floresan tabanlı teknolojilerdir. Hücre duvarı bileşenleri, öldürülmüş / inaktive edilmiş preparatlar ve canlı bakteriler dahil olmak üzere Hi antijeninin farklı formları kullanılabilir. Hi, zenginleştirilmiş ortam gerektiren titiz bir bakteridir, ancak standart laboratuvar ortamlarında yetiştirilmesi genellikle kolaydır. Hi ile stimülasyon için doku örnekleri periferik kan, bronkoskopi veya rezeke akciğerden elde edilebilir (örneğin, akciğer kanseri tedavisi için ameliyat edilen hastalarda). Makrofaj ve nötrofil fonksiyonu, fagositoz, reaktif oksijen türleri ve hücre içi sitokin üretimi dahil olmak üzere ölçülen çeşitli parametrelerle akış sitometrisi kullanılarak kapsamlı bir şekilde değerlendirilebilir. Lenfosit fonksiyonu (örneğin, T hücresi ve NK hücre fonksiyonu), esas olarak hücre içi sitokin üretimi için akış sitometrisi kullanılarak spesifik olarak değerlendirilebilir. Hi enfeksiyonu, hem nötrofiller (NET'ler) hem de makrofajlar (MET'ler) tarafından hücre dışı tuzak üretiminin güçlü bir indükleyicisidir. Konfokal mikroskopi, proteaz aktivitesini değerlendirmek için de kullanılabilecek NET ve MET ekspresyonunu değerlendirmenin tartışmasız en uygun yoludur. Haemophilus influenzae'ye karşı akciğer bağışıklığı, akım sitometrisi ve konfokal mikroskopi kullanılarak değerlendirilebilir.
Haemophilus influenzae (Hi), çoğu sağlıklı yetişkinin farenksinde bulunan normal bir kommensal bakteridir. Hi, polisakkarit kapsüle sahip olabilir (A-F tipleri, örneğin B veya HiB tipi) veya bir kapsülden yoksun olabilir ve yazılamaz (NTHi)1. Mukozanın bu bakteri ile kolonizasyonu erken çocukluk döneminde başlar ve farklı kolonize edici suşların devrivardır 2. Bu bakteri aynı zamanda hem üst hem de alt solunum yollarının istilasını da yapabilir; bu bağlamda immün yanıtın aktivasyonunu ve inflamasyonu indükleyebilir 3,4. Bu inflamatuar yanıt klinik hastalığa neden olabilir ve sinüzit, otitis media, bronşit, kistik fibroz, pnömoni ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) dahil olmak üzere çeşitli önemli solunum koşullarına katkıda bulunabilir. Bu koşulların çoğu NTHi suşları2'den kaynaklanmaktadır. Bu makalede, Hi'ye karşı solunum immün yanıtlarını değerlendirmek için akım sitometrisi ve konfokal mikroskopi kullanarak yöntemler açıklanacaktır.
Aşağıda açıklanan yöntemler, Hi'ye enflamatuar yanıtı değerlendirmek için modifiye edilmiş köklü tekniklerden uyarlanmıştır. Hi'nin uygun bir antijenik formunun seçimi bu değerlendirmenin önemli bir parçasıdır. Antijenik preparatlar hücre duvarı bileşenlerinden canlı bakterilere kadar uzanır. Tahlilleri oluşturmak ve standartlaştırmak için, periferik kan örneklerinin kullanımı başlangıçta çok yararlı olabilir.
Akış sitometrisi, hücresel düzeyde bir numuneden çeşitli parametrelerin ve fonksiyonel testlerin ölçülmesini sağlar. Bu teknik, spesifik hücresel yanıtların (örneğin, reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretimi veya hücre içi sitokin üretimi), enzime bağlı immünosorbent testi (ELISA) veya ELISspot gibi diğer daha genel yöntemlerle karşılaştırıldığında değerlendirilebilmesi avantajına sahiptir.
Hücre dışı tuzaklar nötrofiller (NET'ler)5,6,7 ve makrofajlar (MET'ler)8 gibi diğer hücreler tarafından eksprese edilir. Özellikle akciğer9'daki enfeksiyonda anahtar inflamatuar yanıt olarak giderek daha fazla tanınmaktadırlar. Konfokal floresan mikroskopi ile değerlendirilebilirler. Bu teknik, NET'lerin / MET'lerin kesin olarak tanımlanmasını sağlar ve ifadelerini diğer hücre ölümü biçimlerinden ayırır6.
Hem akım sitometrisi hem de konfokal mikroskopi floresan bazlı tahlillerdir. Başarıları, biyolojik örneklerin optimal gerilme protokollerine bağlıdır. Bu yöntemlerin öğrenilmesi biraz zaman alır ve uygun denetim uzmanlığı gerektirir. İlgili enstrümanlar da hem satın almak hem de çalıştırmak için pahalıdır. Kullanımları için en uygun ayar, büyük üniversiteleri ve üçüncül sevk hastanelerini içerir.
Bu protokolde kullanılan yöntemler, solunum yolu hastalığında rol oynayan diğer benzer organizmaların (örneğin, Moxarella catarrhalis ve Streptococcus pneumoniae) incelenmesi için aktarılabilir. NTHi ayrıca diğer yaygın solunum bakterileri ile etkileşime girer10.
Bu çalışma Monash Health'in insan araştırma etik komitesi tarafından onaylandı. Protokol, insan araştırma etik komitesinin yönergelerini takip eder.
1. Antijenik preparat
NOT: Hi'ye karşı immün yanıtı değerlendirmek için üç farklı antijenik preparat kullanılabilir. Bunlar 1) bir hücre altı bileşenidir (tipik olarak bakteriyel hücre duvarından); 2) öldürülmüş ve etkisiz hale getirilmiş bakteriler; ve 3) canlı bakteriler. Herhangi bir deneyin başlatılmasından önce her antijenik preparatın kullanımını belirleyin.
2. Fagositik fonksiyonun akım sitometrisi ile değerlendirilmesi
NOT: Bu tahlil, çözelti içindeki hücreleri gerektirir ve tipik olarak tam kanda veya BAL sıvısı kullanılarak yapılır. Bu tahlil, inaktive edilmiş Staphylococcus aureus preparatı ve Pansorbin17'nin kullanımına dayanan daha önce yayınlanmış bir protokolden değiştirilmiştir. İnaktive edilmiş tam kan ve sabit H. influenzae , Pansorbin17 ile değiştirilir.
3. Periferik kanda lenfosit fonksiyonunun değerlendirilmesi
4. Akciğer dokusunda lenfosit fonksiyonu/inflamatuar mediatörlerin değerlendirilmesi
5. Akciğer proteolizisinin konfokal mikroskopi ile değerlendirilmesi
NOT: Floresan konfokal mikroskopi, akış sitometrisine tamamlayıcıdır ve proteaz ve ROS enflamatuar yanıtlarını değerlendirmek için kullanılabilir. NET'ler ve MET'ler gibi hücre dışı tuzaklar, diğer inflamatuar mediatörlerle, özellikle nötrofil elastaz (NE) ve matriks metalloproteinazlar (MMP) gibi proteazlarla birlikte hücre dışı kromatinden (DNA) oluşur. Konfokal mikroskopi kullanılarak BAL ve akciğer dokusunda değerlendirilebilirler ve bu daha önce Sharma, R. ve ark.21 tarafından tanımlanmıştır.
Temsili sonuçlar, NTHi'ye inflamatuar immün yanıtların akış sitometrisi ve konfokal mikroskopi ile nasıl değerlendirilebileceğini / nicelleştirilebileceğini göstermektedir. Sonuçların yorumlanmasının önemli bir kısmı, kontrol ve uyarılmış numuneler arasındaki floresan karşılaştırmasıdır. Numunelerin boyanmasını optimize etmek için genellikle bir dizi ön deney gereklidir. Aynı anda kaç farklı rengin incelenebileceği, akış sitometresi / konfokal mikroskopta bulunan kanal sayısına ba...
Burada listelenen yöntemler, Hi'ye inflamatuar akciğer yanıtı hakkında ayrıntılı bilgi edinmek için birlikte kullanılabilecek floresan bazlı akış sitometrisi ve konfokal mikroskopi tekniklerini kullanır.
Kullanılacak Hi'nin uygun antijenik formülasyonunun oluşturulması kritik öneme sahiptir ve bu konuda bir mikrobiyologdan spesifik girdi alınması tavsiye edilir. Live Hi daha güçlü bir tepki verirken, öldürülen Hi preparatları ve Hi bileşenleri daha standartlaştır...
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.
Yazarlar, Monash Health'teki Klinik İmmünoloji personeline bu çalışmadaki yardımları için teşekkür eder.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ammonium chloride | Sigma Aldrich | 213330 | |
Brefeldin | Sigma Aldrich | B6542 | |
CD28 | Thermofisher | 16-0289-81 | |
CD49d | Thermofisher | 534048 | |
DAPI prolong gold | Thermofisher | P36931 | |
DHR123 | Sigma Aldrich | 109244-58-8 | |
Filcon sterile nylon mesh | Becton Dickinson | 340606 | |
Gelatin substrate, Enzchek | Molecular probes | E12055 | |
MACS mix tube rotater | Miltenyi Biotec | 130-090-753 | |
Medimachine | Becton Dickinson | Catalogue number not available | |
Medicons 50 µm | Becton Dickinson | 340592 | |
Pansorbin | Sigma Aldrich | 507858 | |
Propidium iodide | Sigma Aldrich | P4170 | |
Saponin | Sigma Aldrich | 8047152 | |
Superfrost slides | Thermofisher | 11562203 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır