Name: measuring naturally acquired phagocytosis-inducing antibodies to plasmodium falciparum parasites by a flow cytometry-based assay
Uploaded: 2020-08-06T16:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Naturally Acquired Phagocytosis-Inducing Antibodies to Plasmodium falciparum Parasites by a Flow Cytometry-Based Assay at JoVE.com

Maiken Visti è ringraziato per l'eccellente assistenza tecnica. Questo lavoro è stato in parte finanziato da una sovvenzione (MAVARECA II; 17-02-KU) del Ministero degli Affari Esteri della Danimarca e amministrata dal Danida Fellowship Centre. Il finanziatore non ha avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio, nella raccolta e nell'analisi dei dati, nella decisione di pubblicare o nella preparazione del manoscritto.

I campioni di siero umano utilizzati per i risultati qui presentati sono stati raccolti in uno studio separato19. La raccolta è stata approvata dall'Institutional Review Board del Noguchi Memorial Institute for Medical Research dell'Università del Ghana (studio 038/10-11) e dai Comitati Etici di Ricerca Regionali, Regione Capitale della Danimarca (protocollo H-4-2013-083).
1. Cultura parassita
NOTA: Seguire le normative locali per la manipola...

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	<li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=World+Malaria+Report+-+2018.">World Malaria Report - 2018.</a> World Health Organization. , (2018).</li><li>Pierce, S. K., Miller, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=World+Malaria+Day+2009:+What+malaria+knows+about+the+immune+system+that+immunologists+still+do+not.">World Malaria Day 2009: What malaria knows about the immune system that immunologists still do not.</a> Journal of Immunology. 182 (9), 5171-5177 (2009).</li><li>Gamain, B., Smith, J. D., Viebig, N. K., Gysin, J., Scherf, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pregnancy-associated+malaria:+Parasite+binding,+natural+immunity+and+vaccine+development.">Pregnancy-associated malaria: Parasite binding, natural immunity and vaccine development.</a> International Journal for Parasitology. 37 (3-4), 273-283 (2007).</li><li>Staalsoe, T., 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=Variant+surface+antigen-specific+IgG+and+protection+against+clinical+consequences+of+pregnancy-associated+Plasmodium+falciparum+malaria.">Variant surface antigen-specific IgG and protection against clinical consequences of pregnancy-associated Plasmodium falciparum malaria.</a> Lancet. 363 (9405), 283-289 (2004).</li><li>Feng, G., 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=Antibodies+to+variant+surface+antigens+of+plasmodium+falciparum+-Infected+erythrocytes+are+associated+with+protection+from+treatment+failure+and+the+development+of+anemia+in+pregnancy.">Antibodies to variant surface antigens of plasmodium falciparum -Infected erythrocytes are associated with protection from treatment failure and the development of anemia in pregnancy.</a> The Journal of Infectious Diseases. 200 (2), 299-306 (2009).</li><li>Teo, A., Feng, G., Brown, G. V., Beeson, J. G., Rogerson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+Antibodies+and+Protection+against+Blood-stage+Malaria.">Functional Antibodies and Protection against Blood-stage Malaria.</a> Trends in Parasitology. 32 (11), 1-12 (2016).</li><li>Aitken, E. H., Mahanty, S., Rogerson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibody+effector+functions+in+malaria+and+other+parasitic+diseases:+a+few+needles+and+many+haystacks.">Antibody effector functions in malaria and other parasitic diseases: a few needles and many haystacks.</a> Immunology &amp; Cell Biology. 98 (4), 264-275 (2020).</li><li>Celada, A., Cruchaud, A., Perrin, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opsonic+activity+of+human+immune+serum+on+in+vitro+phagocytosis+of+Plasmodium+falciparum+infected+red+blood+cells+by+monocytes.">Opsonic activity of human immune serum on in vitro phagocytosis of Plasmodium falciparum infected red blood cells by monocytes.</a> Clinical and Experimental Immunology. 47 (3), 635-644 (1982).</li><li>Celada, A., Cruchaud, A., Perrin, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phagocytosis+of+Plasmodium+falciparum-Parasitized+Erythrocytes+by+Human+Polymorphonuclear+Leukocytes.">Phagocytosis of Plasmodium falciparum-Parasitized Erythrocytes by Human Polymorphonuclear Leukocytes.</a> The Journal of Parasitology. 69 (1), 49-53 (1983).</li><li>Jaworowski, A., 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=Relationship+between+human+immunodeficiency+virus+type+1+coinfection,+anemia,+and+levels+and+function+of+antibodies+to+variant+surface+antigens+in+pregnancy-associated+malaria.">Relationship between human immunodeficiency virus type 1 coinfection, anemia, and levels and function of antibodies to variant surface antigens in pregnancy-associated malaria.</a> Clinical and Vaccine Immunology. 16 (3), 312-319 (2009).</li><li>Ata&#237;de, R., Mwapasa, V., Molyneux, M. E., Meshnick, S. R., Rogerson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibodies+that+induce+phagocytosis+of+malaria+infected+erythrocytes:+Effect+of+HIV+infection+and+correlation+with+clinical+outcomes.">Antibodies that induce phagocytosis of malaria infected erythrocytes: Effect of HIV infection and correlation with clinical outcomes.</a> PLoS One. 6 (7), 22491 (2011).</li><li>Ghumra, A., 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=Immunisation+with+recombinant+PfEMP1+domains+elicits+functional+rosette-inhibiting+and+phagocytosis-inducing+antibodies+to+Plasmodium+falciparum.">Immunisation with recombinant PfEMP1 domains elicits functional rosette-inhibiting and phagocytosis-inducing antibodies to Plasmodium falciparum.</a> PloS One. 6 (1), 0016414 (2011).</li><li>Ghumra, A., 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=Induction+of+strain-transcending+antibodies+against+Group+A+PfEMP1+surface+antigens+from+virulent+malaria+parasites.">Induction of strain-transcending antibodies against Group A PfEMP1 surface antigens from virulent malaria parasites.</a> PLoS Pathogens. 8 (4), 1002665 (2012).</li><li>Chan, J. A., 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=Targets+of+antibodies+against+erythrocytes+in+malaria+immunity.">Targets of antibodies against erythrocytes in malaria immunity.</a> J Clin Invest. 122 (9), 3227-3238 (2012).</li><li>Quintana, M. P., Angeletti, D., Moll, K., Chen, Q., Wahlgren, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phagocytosis+inducing+antibodies+to+Plasmodium+falciparum+upon+immunization+with+a+recombinant+PfEMP1+NTS+DBL1&#945;+domain.">Phagocytosis inducing antibodies to Plasmodium falciparum upon immunization with a recombinant PfEMP1 NTS DBL1&#945; domain.</a> Malaria Journal. 1, 1-9 (2016).</li><li>Chan, J. A., 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=A+single+point+in+protein+trafficking+by+Plasmodium+falciparum+determines+the+expression+of+major+antigens+on+the+surface+of+infected+erythrocytes+targeted+by+human+antibodies.">A single point in protein trafficking by Plasmodium falciparum determines the expression of major antigens on the surface of infected erythrocytes targeted by human antibodies.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 73, 4141-4158 (2016).</li><li>Quintana, M. P., 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=Antibodies+in+children+with+malaria+to+PfEMP1,+RIFIN+and+SURFIN+expressed+at+the+Plasmodium+falciparum+parasitized+red+blood+cell+surface.">Antibodies in children with malaria to PfEMP1, RIFIN and SURFIN expressed at the Plasmodium falciparum parasitized red blood cell surface.</a> Scientific Reports. 8 (1), 3262 (2018).</li><li>Hommel, 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=Evaluating+antibody+functional+activity+and+strain-specificity+of+vaccine+candidates+for+malaria+in+pregnancy+using+in+vitro+phagocytosis+assays.">Evaluating antibody functional activity and strain-specificity of vaccine candidates for malaria in pregnancy using in vitro phagocytosis assays.</a> Parasites &amp; Vectors. 11 (69), 1-7 (2018).</li><li>Ampomah, P., Stevenson, L., Ofori, M. F., Barfod, L., Hviid, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=B-cell+responses+to+pregnancy-restricted+and+-unrestricted+Plasmodium+falciparum+erythrocyte+membrane+protein+1+antigens+in+Ghanaian+women+naturally+exposed+to+malaria+parasites.">B-cell responses to pregnancy-restricted and -unrestricted Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 antigens in Ghanaian women naturally exposed to malaria parasites.</a> Infection and Immunity. 82 (5), 1860-1871 (2014).</li><li>Cranmer, S. L., Magowan, C., Liang, J., Coppel, R. L., Cooke, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+alternative+to+serum+for+cultivation+of+Plasmodium+falciparum+in+vitro.">An alternative to serum for cultivation of Plasmodium falciparum in vitro.</a> Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 91 (3), 363-365 (1997).</li><li>Lambros, C., Vanderberg, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronization+of+Plasmodium+falciparum+erythrocytic+stages+in+culture.">Synchronization of Plasmodium falciparum erythrocytic stages in culture.</a> Journal of Parasitology. 65 (3), 418-420 (1979).</li><li>Barfod, L., 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=Human+pregnancy-associated+malaria-specific+B+cells+target+polymorphic,+conformational+epitopes+in+VAR2CSA.">Human pregnancy-associated malaria-specific B cells target polymorphic, conformational epitopes in VAR2CSA.</a> Molecular Microbiology. 63 (2), 335-347 (2007).</li><li>Staalsoe, T., 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=In+vitro+selection+of+Plasmodium+falciparum+3D7+for+expression+of+variant+surface+antigens+associated+with+severe+malaria+in+African+children.">In vitro selection of Plasmodium falciparum 3D7 for expression of variant surface antigens associated with severe malaria in African children.</a> Parasite Immunology. 25 (8-9), 421-427 (2003).</li><li>Chan, S., 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=Regulation+of+PfEMP1-VAR2CSA+translation+by+a+Plasmodium+translation-enhancing+factor.">Regulation of PfEMP1-VAR2CSA translation by a Plasmodium translation-enhancing factor.</a> Nature Microbiology. 2, 17068 (2017).</li><li>Barfod, L., 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=Evasion+of+immunity+to+Plasmodium+falciparum+malaria+by+IgM+masking+of+protective+IgG+epitopes+in+infected+erythrocyte+surface-exposed+PfEMP1.">Evasion of immunity to Plasmodium falciparum malaria by IgM masking of protective IgG epitopes in infected erythrocyte surface-exposed PfEMP1.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (30), 12485-12490 (2011).</li><li>Moll, K., Kaneko, A., Scherf, A., Wahlgren, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods in Malaria Research. , (2013).</li><li>WHO. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+malaria+microscopy.+Part+I.+Learner's+Guide.">Basic malaria microscopy. Part I. Learner's Guide.</a> World Health Organization. , (1991).</li><li>Tsuchiya, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+and+characterization+of+a+human+acute+monocytic+leukemia+cell+line+(THP-1).">Establishment and characterization of a human acute monocytic leukemia cell line (THP-1).</a> International Journal of Cancer. Journal International Du Cancer. 26 (2), 171-176 (1980).</li><li>Fleit, H. B., Kobasiuk, C. D. <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+monocyte-like+cell+line+THP-1+expresses+FcyRl+and+Fc'yRIl.">The human monocyte-like cell line THP-1 expresses FcyRl and Fc'yRIl.</a> Journal of Leukocyte Biology. 49, 556-565 (1991).</li><li>Auwerx, J., Staels, B., Van Vaeck, F., Ceuppens, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+IgG+Fc+receptor+expression+induced+by+phorbol+12-myristate+13-acetate+treatment+of+THP-1+monocytic+leukemia+cells.">Changes in IgG Fc receptor expression induced by phorbol 12-myristate 13-acetate treatment of THP-1 monocytic leukemia cells.</a> Leukemia research. 16 (3), 317-327 (1992).</li><li>Ata&#237;de, R., 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=Using+an+improved+phagocytosis+assay+to+evaluate+the+effect+of+HIV+on+specific+antibodies+to+pregnancy-associated+malaria.">Using an improved phagocytosis assay to evaluate the effect of HIV on specific antibodies to pregnancy-associated malaria.</a> PloS One. 5 (5), 10807 (2010).</li></ol>

Il protocollo qui presentato è stato precedentemente descritto e utilizzato12,15,17,31 per misurare la capacità di anticorpi mirati alla superficie di P. falciparum IEs per indurre l'opsonizzazione e la faagocitosi da cellule THP-1. I risultati qui presentati si concentrano sugli anticorpi specifici var2CSA acquisiti naturalmente nel plasma/siero delle donne che vivono in una reg...

La malaria è una malattia trasmessa da vettori causata nell'uomo dopo l'infezione con cinque diverse specie del genere Plasmodium. La specie più diffusa è P. falciparum, che è anche responsabile della maggior morbilità e mortalità1. La presentazione clinica della malaria varia da infezioni asintomatiche o benigne a malattie complicate/gravi, quest'ultima che si verifica principalmente nei bambini di età inferiore ai cinque anni. L'esposizione a P. falciparum non induce l'immunità sterile, ma gli individui che vivono in aree endemiche sviluppano lentamente l'immunità contro la malattia clinica. La protezione dipende dall'età/esposizione e l'immunità viene normalmente acquisita durante i primi 5-10 anni di vita2. Le donne adulte sono un'eccezione importante, in quanto la malaria grave può verificarsi durante la gravidanza in una presentazione clinica nota come malaria placenteale (PM). Pm è una causa importante di aborto, parto morto, parto prematuro, basso peso alla nascita, morte fetale e anemia materna. La resistenza al PM si sviluppa su gravidanze successive3. La protezione da PM è associata all'acquisizione di anticorpi contro il tipo VAR2CSA PfEMP14,5, un antigene superficiale di etritocite infetto (IE) che si lega al solfato di condroitina A (CSA) consentendo il sequestro IE nella placenta. Gli anticorpi mediano la protezione svolgendo varie attività funzionali (riviste in6,7) tra cui l'opsonizzazione di IE per indurre la fagocitosi. I primi studi in vitro hanno dimostrato che gli anticorpi possono limitare la crescita di P. falciparum in presenza di monociti tramite fagocitosi8,9. Studi più recenti hanno dimostrato che livelli più elevati di anticorpi che inducono la fagocitosi sono associati a migliori esiti di gravidanza (nel contesto della co-infezione da HIV)10,11, indicando la rilevanza di questa funzione ersione nella risposta immunitaria naturalmente acquisita.
Qui presentiamo un protocollo per misurare questa funzione di anticorpi presenti nel plasma/siero umano, utilizzando IE in vitro colture che esprimono VAR2CSA insieme alla linea monocita THP-1. Il saggio è stato precedentemente utilizzato11,12,13,1414,15,16,17,18 edè considerato un approccio migliorato e più facile rispetto ai protocolli precedenti basati sumicroscopio 8, poiché consente la sperimentazione di un maggior numero di campioni di anticorpi in una singola corsa utilizzando piccoli volumi di anticorpi ed evitando il conteggio della microscopia noiosa e di parte. Anche se il saggio è stato utilizzato da più laboratori e la sua esecuzione è abbastanza semplice, richiede un'attenta pianificazione e preparazione, quindi, un protocollo dettagliato consentirebbe la sua applicazione da laboratori e ricercatori privi di esperienza precedente. Usiamo, ad esempio, IE sincronizzati in fase avanzata che esprimono VAR2CSA opsonizzati con anticorpi presenti nel siero raccolti da donne con immunità specifica PM acquisita naturalmente. Tuttavia, il protocollo può essere facilmente modificato per valutare la funzionalità degli anticorpi contro qualsiasi antigene parassita presente sulla superficie IE, sia indotto dall'esposizione naturale o dalla vaccinazione.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>96 well cell culture plates, round bottom with lid</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3799</td>
			<td>Any similar plate can be used, make sure it is compatible with the flow cytometer instrument you intend to use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlbuMAX-II</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11021-037</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlbuMAX-II (5%)</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>5% AlbuMAX-II (Gibco, 11021-037), 0.2g/L hypoxanthine (Sigma, H9377) in RPMI1640 (Sigma, R5886)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Red Blood Cells antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab34858</td>
			<td>Prepare 2&#65533;&#65533;l aliquots and freeze a -20&#176;C. Use one aliquot per experiment.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P8622</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dynabeads Protein G</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>10003D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethidium bromide solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E1510</td>
			<td>Prepare a stock solution at 0.1mg/mL in RPMI1640 (R5886). Store protected from light</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FC500 flow cytometer</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td></td>
			<td>Any flow cytometer supporting 96 well plate format and having the appropriate lasers/filters to measure EtBr fluorescence can be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10099-141</td>
			<td>Heat inactivate before use.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC mouse anti-human CD16</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>555406 or 556618</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC mouse anti-human CD32</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>552883</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC mouse anti-human CD64</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>555527</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FlowLogic software</td>
			<td>Inivai technologies</td>
			<td></td>
			<td>Any flow cytometry analysis can be used, for example FlowJo or Winlist</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamicin (10mg/mL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G1272</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypoxanthine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H9377</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-glutamine (200mM)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G7513</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lysing solution</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>15mM NH4Cl, 10mM NaHCO3, 1mM EDTA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MACS CS-column and accesories</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-041-305</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parasite culture medium</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>2mM L-glutamine (Sigma, G7513), 50&#181;g/mL Gentamicin (Sigma, G1272), 0.5% AlbuMAX-II (AlbuMAX-II 5%) in RPMI1640 (Sigma, R5886)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin (10000U and 10mg/mL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P0781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI-1640 medium</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>R5886</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THP-1 culture medium</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>10%FBS (Gibco, 10099-141), 2mM L-glutamine (Sigma, G7513), 100U/mL Penicillin, 0.1mg/mL Streptomycin (Sigma, P0781) in RPMI1640 (Sigma, R5886)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vario MACS magnet</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring naturally acquired phagocytosis-inducing antibodies to plasmodium falciparum parasites by a flow cytometry-based assay

Il protocollo descrive come impostare ed eseguire un'analisi della faciocitosi basata sulla citometria di flusso di erythrociti (IE) infettati da Plasmodium falciparum(IEs) opsonizzati da anticorpi IgG acquisiti naturalmente specifici per VAR2CSA. VAR2CSA è l'antigene parassita che media il sequestro selettivo di IE nella placenta che può causare una grave forma di malaria nelle donne in gravidanza, chiamata malaria placentale (PM). La protezione da PM è mediata da anticorpi specifici di VAR2CSA che si ritiene funzionino inibendo il sequestro placente e/o opsonizzando IEs per la fagocitosi. Il saggio impiega IE sincronizzati in fase avanzata che sono stati selezionati in vitro per esprimere VAR2CSA, plasma/siero-anticorpi da donne con immunità specifica PM acquisita naturalmente, e la linea cellulare fagocitica THP-1. Tuttavia, il protocollo può essere facilmente modificato per valutare la funzionalità degli anticorpi contro qualsiasi antigene parassita presente sulla superficie IE, sia indotto dall'esposizione naturale o dalla vaccinazione. Il saggio offre una valutazione semplice e ad alto rendimento, con buona riproducibilità, di un importante aspetto funzionale dell'immunità mediata dagli anticorpi nella malaria. È quindi utile quando si valuta l'immunità clinica alla malaria di P. falciparum, una delle principali cause di morbilità e mortalità nei tropici, in particolare nell'Africa sub-sahariana.

Qui presentiamo in dettaglio un protocollo che è stato precedentementedescritto 31 eutilizzato 11,12,13,14,15,16,17,18 per misurare la capacità degli anticorpi mirati alla superficie di P. falciparum IEs per indurre l'oson...

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Measuring Naturally Acquired Phagocytosis-Inducing Antibodies to Plasmodium falciparum Parasites by a Flow Cytometry-Based Assay

L'obiettivo generale di questo protocollo è quello di fornire istruzioni su come misurare la capacità degli anticorpi presenti nella sera o nel plasma degli individui, naturalmente esposti all'infezione da Plasmodium falciparum, di opsonizzare e indurre la fagonitosi degli etriciti infettati da parassiti (IE).

Misurazione di anticorpi che inducono la fagonenza acquisita naturalmente ai parassiti Plasmodium falciparum mediante un'analisi basata sulla citometria del flusso

The protocol describes how to set up and run a flow cytometry-based phagocytosis assay of Plasmodium falciparum-infected erythrocytes (IEs) opsonized by ...

Questo protocollo consente di misurare la capacità degli anticorpi di opsonizzare e indurre la fagocitosi degli eriociti infetti da plasmodium falciparum. Gli anticorpi presenti nel siero di individui naturalmente esposti all'infezione parassitaria, così come quelli indotti dall'immunizzazione con antigeni parassiti, possono essere testati. A dimostrare la procedura con me sarà Maiken Visti, un tecnico del mio laboratorio.Per impostare una coltura cellulare THP-1 per un test di fagocitosi, il giorno prima dell'esperimento semina le cellule in un pallone da coltura quadrato di 25 centimetri e una concentrazione di 2,5 per 10 alla quinta cella per millilitro in THP un mezzo di coltura cellulare. Il giorno dell'esperimento, almeno un'ora prima del blocco dell'esperimento a piastre a fondo rotondo da 96 pozzi con 150 microlitri di 2%FBS sterile in PBS per pozzo. Per il raccolto e la purificazione di eritrociti infetti da trophozoiti a metà-tardo, preparare circa 1,2 millilitri di coltura di parassiti P falciparum imballati in 10 millilitri di terreno di coltura parassitaria, con almeno il 5% di parasitemia e aggiungere a una colonna magnetica.Lavare la colonna con 50 millilitri di mezzo di coltura parassita. Per elutare gli eriociti infetti, rimuovere la colonna dal magnete e sciacquarla con 50 millilitri di mezzo di coltura parassitaria. Quindi, raccogliere gli eriociti infetti per centrifugazione e rimorsi il pellet in un millilitro di mezzo di coltura parassitaria fresco per il conteggio.Regolare la sospensione di eriociti infetti purificati di 3,3 per 10 alla settima cellula per millilitro nel mezzo di coltura dei parassiti contenente bromuro di etidio, a una concentrazione finale di 2,5 microgrammi per millilitro. Quindi, rimuovere la soluzione di blocco da una piastra da 96 pozzetta facendo scorrere la piastra in un contenitore di rifiuti. Quindi rimuovere l'eccesso su un tovagliolo di carta e aggiungere 30 microlitri dell'etichetta del bromuro di etidio sospensione di erytrocite infetta a tutti tranne un pozzo nella metà superiore della piastra.Aggiungere 30 microlitri di mezzo di coltura parassitare al pozzo vuoto e incubare la piastra per 10 minuti a temperatura ambiente, protetta dalla luce. Alla fine dell'incubazione, aggiungere 170 microlitri di mezzo di coltura parassitaria ad ogni pozzo e sedimentare gli eriociti infetti nella parte inferiore della piastra per centrifugazione. Rimuovere il supernatante facendo scorrere il piatto in un contenitore di rifiuti e lavare gli eriociti infetti etichettati con bromuro di etidio altre due volte, con 200 microlitri di mezzo di coltura parassitaria per bene, come appena dimostrato.Dopo il secondo lavaggio, utilizzare una pipetta multicanale per rimuovere con cura l'intero volume di supernatante da ogni pozzo, senza disturbare il pellet. E ha rimosorsi gli eriociti infetti etichettati con bromuro di etidio in 30 microlitri di soluzione anticorpale, compresi i controlli appropriati e i campioni di prova precedentemente preparati nel terreno di coltura dei parassiti. Quindi, posizionare la piastra a 37 gradi Celsius per 45 minuti, protetta dalla luce.Mentre gli eriociti infetti vengono opsonizzati, raccogliere le cellule THP-1 per centrifugazione e rimorsi il pellet in 12 millilitri di mezzo di coltura cellulare THP-1 fresco e pre-riscaldato. Dopo una seconda centrifugazione, rimorsi il pellet in un millilitro del mezzo di coltura cellulare THP-1 per il conteggio e regolare la concentrazione cellulare a cinque volte 10 alla quinta cella per millilitro nel mezzo di coltura cellulare THP-1. Rimuovere la soluzione di blocco dalla seconda piastra da 96 porcili e aggiungere 100 microlitri di cellule THP-1 ad ogni pozzo.Quindi, posizionare il piatto nell'incubatore di coltura cellulare. Alla fine dell'incubazione da opsonizzazione, aggiungere 170 microlitri di mezzo di coltura parassitaria ad ogni pozzo della piastra di opsonizzazione e sedimentare gli eriociti infetti sul fondo della piastra per centrifugazione. Lavare gli eriociti infetti opsonizzati due volte con 200 microlitri di mezzo di coltura parassitaria per pozzo, utilizzando una pipetta multicanale per rimuovere con cura il supernatante dopo il secondo lavaggio.Resopendare gli eriociti infetti opsonizzati in 100 microlitri di mezzo di coltura cellulare THP-1 pre-riscaldato per pozzo, e trasferire 50 microlitri di ogni sospensione di eriociti infetti opsonizzati in un pozzo corrispondente nella piastra di fagocitosi. Quando tutte le cellule sono state aggiunte, posizionare la piastra nell'incubatore di coltura cellulare per non più di 40 minuti, protetto dalla luce. Alla fine dell'incubazione, fermare la fagocitosi per centrifugazione a quattro gradi Celsius.Rimuovere il supernatante e rimescolare il pellet con 150 microlitri di soluzione di litolazione al cloruro di ammonio a temperatura ambiente per pozzo. Dopo esattamente tre minuti, aggiungere 100 microlitri di ghiaccio freddo al 2%FBS in PBS per fermare lalisi e sedimentare le cellule intatte mediante centrifugazione. Successivamente, lavare le celle tre volte con 200 microlitri di ghiaccio fresco freddo 2%FBS in PBS per pozzo, per lavaggio.Dopo il lavaggio finale, resostigliere il pellet cellulare in 200 microlitri di ghiaccio fresco freddo 2%FBS in PBS per pozzo. Per l'acquisizione e l'analisi della citometria di flusso, caricare immediatamente le cellule su un citometro di flusso e utilizzare il grafico a dispersione laterale lineare avanti e lineare per i pozzi senza eriociti infetti per gateare le cellule THP-1. Acquisire 10.000 eventi in questo gate e utilizzare le cellule THP-1 con gli eriotrociti infetti opsonizzati con un controllo positivo per impostare un grafico istogramma per misurare l'intensità della fluorescenza del bromuro di etidio.Per l'analisi, aprire il grafico a dispersione laterale lineare in avanti rispetto a quello lineare per i pozzi senza eriociti infetti e gateare le cellule THP-1. Quindi, impostare un gate positivo in un istogramma FL-3 e copiare questi cancelli su tutti gli altri pozzi campione per determinare la percentuale di cellule THP-1 positive al bromuro di etidio. Per ogni campione testato, la fagocitosi può essere riportata come valore assoluto o come fagocitosi relativa calcolata come percentuale utilizzando il controllo positivo come massimo.Le cellule THP-1 devono essere periodicamente controllate per l'espressione superficiale del recettore gamma FC per citometria del flusso. Le celle devono essere negative per CD16 e positive per CD32 e CD64. In questo esperimento di opsonizzazione, le cellule THP-1 sono state gated per prime in base ai loro profili di dispersione avanti e laterale, per consentire la quantificazione della percentuale di cellule etichettate con bromuro di etidio, indicative di cellule che hanno fagocito almeno un anticorpo opsonizzato eritrocita infetto.I campioni di controllo negativo dovrebbero tutti generare un singolo picco negativo nel canale FL3, con pochi eventi osservati nel marcatore del bromuro di etidio. Di conseguenza, i valori medi della fagocitosi, sia come cellule THP-1 assolute positive al bromuro di etidio che come percentuali relative di fagocitosi, dovrebbero essere molto bassi. Al contrario, il controllo positivo dovrebbe generare tracce con due picchi, un picco negativo e un picco chiaramente positivo e ben separato situato all'interno del marcatore di bromuro di etidio.I valori medi della fagocitosi sono normalmente più alti per il controllo positivo, seguiti dal pool femminile esposto alla malaria e dai controlli delle singole donne esposte alla malaria. Sebbene questa metodologia generi risultati coerenti, sono state osservate deviazioni nel coefficiente di pendenza delle linee regolate. Pertanto, si consiglia l'uso di valori relativi, soprattutto se non è possibile eseguire tutti i campioni in un singolo esperimento.Assicurati di pianificare attentamente l'esperimento in anticipo, preparando sia le cellule THP-1 che i parassiti di conseguenza, utilizzando solo trofociti con una purezza superiore all'80%Inoltre, assicurati di includere sempre i controlli appropriati, per consentire di valutare la qualità dell'esperimento e facilitare l'analisi dei dati.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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Ricerca

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