Name: visualizing non-lytic exocytosis of cryptococcus neoformans from macrophages using digital light microscopy
Uploaded: 2014-10-21T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualizing Non-lytic Exocytosis of Cryptococcus neoformans from Macrophages Using Digital Light Microscopy at JoVE.com

Esta investigación fue financiada en parte por los premios NIH 5T32AI07506, 5R01AI033774, 5R37AI033142, 5R01AI052733.

Todo el trabajo de los animales se realizó de conformidad con los reglamentos y directrices del Instituto de Estudios en animales en el Albert Einstein College of Medicine. 1. Crecimiento Condiciones de C. neoformans H99 (serotipo A) <ol><li> Crecer individuo C. neoformans (CN) colonias sobre placas de agar Sabouraud. </li><li> Un día antes del experimento, seleccione una colonia e inocular 10 ml de caldo de Sabouraud. </li><li> Permitir que la cultura de crecer durante...

<ol>
	<li>Voelz, K., May, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryptococcal+Interactions+With+the+Host+Immune+System.">Cryptococcal Interactions With the Host Immune System.</a> Eukaryotic cell. 9 (6), 835-846 (2010).</li><li>Johnston, S. A., May, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryptococcus+interactions+with+macrophages:+evasion+and+manipulation+of+the+phagosome+by+a+fungal+pathogen.">Cryptococcus interactions with macrophages: evasion and manipulation of the phagosome by a fungal pathogen.</a> Cellular microbiology. 15 (3), 403-411 (2012).</li><li>Sabiiti, W., May, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+infection+by+the+human+fungal+pathogen+Cryptococcus+neoformans.">Mechanisms of infection by the human fungal pathogen Cryptococcus neoformans.</a> Future microbiology. 7 (11), 1297-1313 (2012).</li><li>Bliska, J. B., Casadevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+pathogenic+bacteria+and+fungi+&#8212;+a+case+of+convergent+evolution.">Intracellular pathogenic bacteria and fungi &#8212; a case of convergent evolution.</a> Nature Reviews Microbiology. 7, 165-171 (2008).</li><li>Alvarez, M., Casadevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-to-cell+spread+and+massive+vacuole+formation+after+Cryptococcus+neoformans+infection+of+murine+macrophages.">Cell-to-cell spread and massive vacuole formation after Cryptococcus neoformans infection of murine macrophages.</a> BMC immunology. 8 (1), 16 (2007).</li><li>Ma, H., Croudace, J. E., Lammas, D. A., May, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+cell-to-cell+spread+of+a+pathogenic+yeast.">Direct cell-to-cell spread of a pathogenic yeast.</a> BMC immunology. 8, 15 (2007).</li><li>Alvarez, M., Casadevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phagosome+extrusion+and+host-cell+survival+after+Cryptococcus+neoformans+phagocytosis+by+macrophages.">Phagosome extrusion and host-cell survival after Cryptococcus neoformans phagocytosis by macrophages.</a> Curr Biol. 16 (21), 2161-2165 (2006).</li><li>Ma, H., Croudace, J. E., Lammas, D. A., May, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expulsion+of+live+pathogenic+yeast+by+macrophages.">Expulsion of live pathogenic yeast by macrophages.</a> Curr Biol. 16 (21), 2156-2160 (2006).</li><li>Johnston, S. A., May, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+fungal+pathogen+Cryptococcus+neoformans+escapes+macrophages+by+a+phagosome+emptying+mechanism+that+is+inhibited+by+Arp2/3+complex-mediated+actin+polymerisation.">The human fungal pathogen Cryptococcus neoformans escapes macrophages by a phagosome emptying mechanism that is inhibited by Arp2/3 complex-mediated actin polymerisation.</a> PLoS pathogens. 6 (8), (2010).</li><li>Carnell, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actin+polymerization+driven+by+WASH+causes+V-ATPase+retrieval+and+vesicle+neutralization+before+exocytosis.">Actin polymerization driven by WASH causes V-ATPase retrieval and vesicle neutralization before exocytosis.</a> The Journal of cell biology. 193 (5), 831-839 (2011).</li><li>Voelz, K., Lammas, D. A., May, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokine+signaling+regulates+the+outcome+of+intracellular+macrophage+parasitism+by+Cryptococcus+neoformans.">Cytokine signaling regulates the outcome of intracellular macrophage parasitism by Cryptococcus neoformans.</a> Infection and immunity. 77 (8), 3450-3457 (2009).</li><li>Bain, M. J., Lewis, E. L., Okai, B., Quinn, J., Gow, A. R. N., Erwig, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-lytic+expulsion/exocytosis+of+Candida+albicans+from+macrophages.">Non-lytic expulsion/exocytosis of Candida albicans from macrophages.</a> Fungal genetics and biology. 49 (9), 677-678 (2012).</li></ol>

Aquí hemos descrito un método por el cual las interacciones fúngicas macrófagos pueden ser registradas y analizadas en tiempo real durante un período de 24 h. Nuestro laboratorio ha utilizado este protocolo para estudiar muchos de los aspectos temporales de la exocitosis no lítico y seguirá utilizando microscopía en tiempo real para determinar los componentes morfológicos que rodean este proceso. Para esta técnica para producir resultados ideales, especial atención se debe dar a c...

Las fases de una infección por hongos entre las células criptocócica y macrófagos están bien documentados 1-3. Después de células de levadura son ingeridos por macrófagos, una variedad de interacciones pueden ocurrir: el macrófago puede lisar liberando su carga fúngica en el espacio extracelular, o podría controlar la infección por el mantenimiento de las células de levadura dentro de los confines de su membrana celular 4. Sin embargo, hace varios años un nuevo resultado fue descrita independientemente por dos grupos: exocitosis no lítico, un proceso en el que un macrófago borrado algunas o todas de las células criptocócica en el ambiente circundante o una célula vecina y ambos huésped y patógeno se mantienen viables 5 -8. Varios estudios han tratado de comprender los mecanismos moleculares detrás de esta interacción, pero todavía no tienen una comprensión completa de lo que impulsa a este fenómeno. La capacidad para capturar imágenes en tiempo real y luego analizar posteriormente múltiples Infected macrófagos permite responder a muchas preguntas sobre las propiedades físicas que rodean la exocitosis no lítico en cuanto a tiempo, la capacidad espacial, el cambio en la morfología e incluso el estrés de los macrófagos durante una infección por hongos. Al permitir que las células que se encuentran en un entorno que sea comparable a la de una incubadora, podemos vislumbrar la naturaleza dinámica de las interacciones de células de tipo macrófago por hongos. Los investigadores han utilizado esta técnica para estudiar diversos componentes de este proceso. El papel del fagosoma en este proceso se hizo evidente mediante la tinción de actina fluorescente y agentes de bloqueo 9, mientras que otro grupo utilizó este método para mostrar que la exocitosis no lítico fue bloqueada en las células que han tenido la nucleación WASH dominios de la proteína suprime 10. El efecto de la señalización de citoquinas también ha sido comprobada mediante microscopía en tiempo real 11. Este proceso no se limita a C. neoformans como también se ha observado con Candida albicans, another patógeno fúngico que tiene la capacidad de infectar a los macrófagos 12. Estos hallazgos son ejemplos de cómo este método puede proporcionar una gran cantidad de información a un área que sabemos tan poco.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="976">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:359px;">Sabouraud Dextrose Agar</td>
			<td style="width:183px;">BD</td>
			<td style="width:227px;">DF0109-17-1</td>
			<td style="width:207px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sabouraud Dextrose Broth</td>
			<td>BD</td>
			<td>DF0382-17-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dubelcco&#39;s Modified Eagle&#39;s Medium(DMEM)</td>
			<td>Corning Cellgro</td>
			<td>10-013-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fetal Calf Serum ( FCS)&#160;</td>
			<td>Atlanta Biologicals</td>
			<td>S12450</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NCTC 109</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>21340-039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HEPES Buffer</td>
			<td>Corning Cellgro</td>
			<td>25-060-Cl</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glutamax</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>35050-061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Non-essential Amino Acids</td>
			<td>Corning Cellgro</td>
			<td>25-025-Cl</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-Mercaptoethanol</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>21985-023</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3003 Tissue Culture Petri Dishes&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>08772E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CellStripper</td>
			<td>Corning Cellgro</td>
			<td>25-056-Cl</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mat-tek Glass Bottom Culture Dishes</td>
			<td>MatTek</td>
			<td>P35GC-1.5-14-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LPS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L3137</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mouse IFN-g</td>
			<td>Roche</td>
			<td>NC 9222016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">mAb 18B7</td>
			<td colspan="2">&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; Non-commerical antibody produced in our lab</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Axiovert 200M Microscope with Incubating Chamber</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualizing non-lytic exocytosis of cryptococcus neoformans from macrophages using digital light microscopy

Muchos aspectos de la infección de macrófagos por Cryptococcus neoformans han sido ampliamente estudiados y bien definido. Sin embargo, una interacción particular que no se entiende claramente es la exocitosis no lítico. En este proceso, las células de levadura se liberan en el espacio extracelular mediante un mecanismo mal entendido que deja tanto el macrófago y Cn viable. Aquí se describe cómo seguir un gran número de macrófagos infectados individualmente para un período de infección 24 h por microscopía de tiempo transcurrido. Macrófagos infectados se encuentran en una cámara de calentamiento con una atmósfera de CO 2 unido a un microscopio que ofrece las mismas condiciones que una incubadora de cultivo celular. Microscopía digital de vivo puede proporcionar información acerca de las interacciones dinámicas entre un huésped y patógeno que no está disponible a partir de imágenes estáticas. Ser capaz de visualizar cada célula infectada puede proporcionar pistas sobre cómo los macrófagos manejan las infecciones por hongos, y viceversa. Esta técnica isa poderosa herramienta en el estudio de las dinámicas que están detrás de un fenómeno complejo.

Las imágenes que esta técnica produce pueden ser analizados en una variedad de maneras de recoger información en torno a lo que sucede después de las células han fagocitado C. neoformans. Como se ve en la Figura 1, hay aproximadamente 100 macrófagos que están infectados o no infectados. Cada uno de estos macrófagos da al espectador la oportunidad de estudiar las interacciones huésped-patógeno en un nivel muy microscópico. Como muestran las figuras 2 y 3</stro...

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Visualizing Non-lytic Exocytosis of Cryptococcus neoformans from Macrophages Using Digital Light Microscopy

Se describe cómo visualizar macrófagos C. neoformans (Cn) interacciones en tiempo real, con especial énfasis en el proceso de exocitosis no lítico usando microscopía de luz digital. Usando esta técnica de forma individual los macrófagos infectados se puede estudiar para determinar varios aspectos de este fenómeno.

La visualización no lítico exocitosis de<em&gt; Cryptococcus neoformans</em&gt; De macrófagos Usando microscopía de luz digital

Many aspects of the infection of macrophages by Cryptococcus neoformans have been extensively studied and well defined. However, one particular ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Visualizing Non-lytic Exocytosis of Cryptococcus neoformans from Macrophages Using Digital Light Microscopy

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Investigación

Inmunología e Infección

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El colesterol de los macrófagos agotamiento y su efecto sobre la fagocitosis de<em&gt; Cryptococcus neoformans</em

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