Name: investigating the phagocytosis of leishmania using confocal microscopy
Uploaded: 2021-07-29T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigating the Phagocytosis of Leishmania using Confocal Microscopy at JoVE.com

Ringraziamo l'Istituto Gonçalo Moniz, Fiocruz Bahia, Brasile e il dipartimento di microscopia per l'assistenza. Questo lavoro è stato supportato dal numero 79700287000 di INOVA-FIOCRUZ, P.S.T.V. detiene una sovvenzione per la produttività nella ricerca da CNPq (305235 / 2019-2). I plasmidi sono stati gentilmente forniti da Mauricio Terebiznik, Università di Toronto, CA. Gli autori desiderano ringraziare Andris K. Walter per la revisione in lingua inglese e l'assistenza per il copyediting del manoscritto.

Le cellule sono state ottenute da donatori sani a seguito dell'approvazione delle procedure da parte dei comitati etici nazionali di ricerca (ID: 94648218.8.0000.0040).
1. Colture cellulari
<ol><li>Macrofagi derivati da monociti umani NOTA: Per ottenere macrofagi derivati da monociti umani per la differenziazione in vitro in macrofagi, raccogliere sangue da donatori sani e purificare le cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) come descritto da D. English e B. R. Anderse...

<ol>
	<li>Goto, H., Lauletta Lindoso, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cutaneous+and+mucocutaneous+leishmaniasis.">Cutaneous and mucocutaneous leishmaniasis.</a> Infectious Disease Clinics of North America. 26 (2), 293-307 (2012).</li><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=Control+of+the+leishmaniases.">Control of the leishmaniases.</a> World Health Organization Technical Report Series. (949), 1 (2010).</li><li>Alexander, J., Russell, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interaction+of+Leishmania+species+with+macrophages.">The interaction of Leishmania species with macrophages.</a> Advances in Parasitology. 31, 175-254 (1992).</li><li>Mosser, D. M., Rosenthal, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leishmania-macrophage+interactions:+multiple+receptors,+multiple+ligands+and+diverse+cellular+responses.">Leishmania-macrophage interactions: multiple receptors, multiple ligands and diverse cellular responses.</a> Seminars in Cell Biology. 4 (5), 315-322 (1993).</li><li>Awasthi, A., Mathur, R. K., Saha, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+response+to+Leishmania+infection.">Immune response to Leishmania infection.</a> Indian Journal of Medical Research. 119 (6), 238-258 (2004).</li><li>Blackwell, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+macrophage+complement+and+lectin-like+receptors+in+binding+Leishmania+parasites+to+host+macrophages.">Role of macrophage complement and lectin-like receptors in binding Leishmania parasites to host macrophages.</a> Immunology Letters. 11 (3-4), 227-232 (1985).</li><li>Mosser, D. M., Edelson, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mouse+macrophage+receptor+for+C3bi+(CR3)+is+a+major+mechanism+in+the+phagocytosis+of+Leishmania+promastigotes.">The mouse macrophage receptor for C3bi (CR3) is a major mechanism in the phagocytosis of Leishmania promastigotes.</a> Journal of Immunology. 135 (4), 2785-2789 (1985).</li><li>Gough, P. J., Gordon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+scavenger+receptors+in+the+innate+immune+system.">The role of scavenger receptors in the innate immune system.</a> Microbes and Infection. 2 (3), 305-311 (2000).</li><li>Russell, D. G., Wilhelm, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+involvement+of+the+major+surface+glycoprotein+(gp63)+of+Leishmania+promastigotes+in+attachment+to+macrophages.">The involvement of the major surface glycoprotein (gp63) of Leishmania promastigotes in attachment to macrophages.</a> Journal of Immunology. 136 (7), 2613-2620 (1986).</li><li>Handman, E., Goding, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Leishmania+receptor+for+macrophages+is+a+lipid-containing+glycoconjugate.">The Leishmania receptor for macrophages is a lipid-containing glycoconjugate.</a> EMBO J. 4 (2), 329-336 (1985).</li><li>Holm, A., Tejle, K., Magnusson, K. 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C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intradermal+inoculations+of+low+doses+of+Leishmania+major+and+Leishmania+amazonensis+metacyclic+promastigotes+induce+different+immunoparasitic+processes+and+status+of+protection+in+BALB/c+mice.">Intradermal inoculations of low doses of Leishmania major and Leishmania amazonensis metacyclic promastigotes induce different immunoparasitic processes and status of protection in BALB/c mice.</a> International Journal for Parasitology. 33 (12), 1373-1383 (2003).</li><li>Gutierrez, M. 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=Autophagy+induction+favours+the+generation+and+maturation+of+the+Coxiella-replicative+vacuoles.">Autophagy induction favours the generation and maturation of the Coxiella-replicative vacuoles.</a> Cellular Microbiology. 7 (7), 981-993 (2005).</li><li>Dermine, J. F., Scianimanico, S., Prive, C., Descoteaux, A., Desjardins, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leishmania+promastigotes+require+lipophosphoglycan+to+actively+modulate+the+fusion+properties+of+phagosomes+at+an+early+step+of+phagocytosis.">Leishmania promastigotes require lipophosphoglycan to actively modulate the fusion properties of phagosomes at an early step of phagocytosis.</a> Cellular Microbiology. 2 (2), 115-126 (2000).</li><li>Desjardins, M., Descoteaux, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+phagolysosomal+biogenesis+by+the+Leishmania+lipophosphoglycan.">Inhibition of phagolysosomal biogenesis by the Leishmania lipophosphoglycan.</a> Journal of Experimental Medicine. 185 (12), 2061-2068 (1997).</li><li>Antoine, J. 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M. <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+phagocytosis+in+macrophages.">Mechanisms of phagocytosis in macrophages.</a> Annual Review of Immunology. 17, 593-623 (1999).</li><li>Olivier, M., Gregory, D. J., Forget, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subversion+mechanisms+by+which+Leishmania+parasites+can+escape+the+host+immune+response:+a+signaling+point+of+view.">Subversion mechanisms by which Leishmania parasites can escape the host immune response: a signaling point of view.</a> Clinical Microbiology Reviews. 18 (2), 293-305 (2005).</li><li>English, D., Andersen, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-step+separation+of+red+blood+cells.+Granulocytes+and+mononuclear+leukocytes+on+discontinuous+density+gradients+of+Ficoll-Hypaque.">Single-step separation of red blood cells. Granulocytes and mononuclear leukocytes on discontinuous density gradients of Ficoll-Hypaque.</a> Journal of Immunology Methods. 5 (3), 249-252 (1974).</li><li>Petersen, A. 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=17-AAG+kills+intracellular+Leishmania+amazonensis+while+reducing+inflammatory+responses+in+infected+macrophages.">17-AAG kills intracellular Leishmania amazonensis while reducing inflammatory responses in infected macrophages.</a> PLoS One. 7 (11), 49496 (2012).</li><li>Maess, M. B., Wittig, B., Lorkowski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+transfection+of+human+THP-1+macrophages+by+nucleofection.">Highly efficient transfection of human THP-1 macrophages by nucleofection.</a> Journal of Visualized Experiments. (91), e51960 (2014).</li><li>Berges, 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=End-binding+1+protein+overexpression+correlates+with+glioblastoma+progression+and+sensitizes+to+Vinca-alkaloids+in+vitro+and+in+vivo.">End-binding 1 protein overexpression correlates with glioblastoma progression and sensitizes to Vinca-alkaloids in vitro and in vivo.</a> Oncotarget. 5 (24), 12769-12787 (2014).</li><li>Franco, L. H., 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=The+Ubiquitin+Ligase+Smurf1+Functions+in+Selective+Autophagy+of+Mycobacterium+tuberculosis+and+Anti-tuberculous+Host+Defense.">The Ubiquitin Ligase Smurf1 Functions in Selective Autophagy of Mycobacterium tuberculosis and Anti-tuberculous Host Defense.</a> Cell Host &amp; Microbe. 22 (3), 421-423 (2017).</li><li>Corbett-Nelson, E. F., Mason, D., Marshall, J. G., Collette, Y., Grinstein, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signaling-dependent+immobilization+of+acylated+proteins+in+the+inner+monolayer+of+the+plasma+membrane.">Signaling-dependent immobilization of acylated proteins in the inner monolayer of the plasma membrane.</a> Journal of Cell Biology. 174 (2), 255-265 (2006).</li><li>Yeung, 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=Receptor+activation+alters+inner+surface+potential+during+phagocytosis.">Receptor activation alters inner surface potential during phagocytosis.</a> Science. 313 (5785), 347-351 (2006).</li><li>Romano, P. S., Gutierrez, M. G., Beron, W., Rabinovitch, M., Colombo, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+autophagic+pathway+is+actively+modulated+by+phase+II+Coxiella+burnetii+to+efficiently+replicate+in+the+host+cell.">The autophagic pathway is actively modulated by phase II Coxiella burnetii to efficiently replicate in the host cell.</a> Cellular Microbiology. 9 (4), 891-909 (2007).</li><li>Vieira, O. V., 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=Modulation+of+Rab5+and+Rab7+recruitment+to+phagosomes+by+phosphatidylinositol+3-kinase.">Modulation of Rab5 and Rab7 recruitment to phagosomes by phosphatidylinositol 3-kinase.</a> Molecular and Cellular Biology. 23 (7), 2501-2514 (2003).</li><li>Roberts, R. L., Barbieri, M. A., Ullrich, J., Stahl, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+rab5+activation+in+endocytosis+and+phagocytosis.">Dynamics of rab5 activation in endocytosis and phagocytosis.</a> Journal of Leukocyte Biology. 68 (5), 627-632 (2000).</li><li>Vitelli, 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=Role+of+the+small+GTPase+Rab7+in+the+late+endocytic+pathway.">Role of the small GTPase Rab7 in the late endocytic pathway.</a> Journal of Biological Chemistry. 272 (7), 4391-4397 (1997).</li><li>Matte, C., 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=Leishmania+major+Promastigotes+Evade+LC3-Associated+Phagocytosis+through+the+Action+of+GP63.">Leishmania major Promastigotes Evade LC3-Associated Phagocytosis through the Action of GP63.</a> PLoS Pathogens. 12 (6), 1005690 (2016).</li><li>Dias, B. R. 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=Autophagic+Induction+Greatly+Enhances+Leishmania+major+Intracellular+Survival+Compared+to+Leishmania+amazonensis+in+CBA/j-Infected+Macrophages.">Autophagic Induction Greatly Enhances Leishmania major Intracellular Survival Compared to Leishmania amazonensis in CBA/j-Infected Macrophages.</a> Frontiers in Microbiology. 9, 1890 (2018).</li><li>Babcock, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitation+of+phagocytosis+by+confocal+microscopy.">Quantitation of phagocytosis by confocal microscopy.</a> Methods in Enzymology. 307, 319-328 (1999).</li><li>Sanderson, M. J., Smith, I., Parker, I., Bootman, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+microscopy.">Fluorescence microscopy.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2014 (10), 071795 (2014).</li><li>Lennartz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phospholipases+and+phagocytosis:+the+role+of+phospholipid-derived+second+messengers+in+phagocytosis.">Phospholipases and phagocytosis: the role of phospholipid-derived second messengers in phagocytosis.</a> International Journal of Biochemistry &amp; Cell Biology. 31 (3-4), 415-430 (1999).</li><li>Rashidfarrokhi, A., Richina, V., Tafesse, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+the+Early+Stages+of+Phagocytosis.">Visualizing the Early Stages of Phagocytosis.</a> Journal of Visualized Experiments. (120), e54646 (2017).</li><li>Ramarao, N., Meyer, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Helicobacter+pylori+resists+phagocytosis+by+macrophages:+quantitative+assessment+by+confocal+microscopy+and+fluorescence-activated+cell+sorting.">Helicobacter pylori resists phagocytosis by macrophages: quantitative assessment by confocal microscopy and fluorescence-activated cell sorting.</a> Infection and Immunity. 69 (4), 2604-2611 (2001).</li><li>Bain, J., Gow, N. A., Erwig, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+insights+into+host-fungal+pathogen+interactions+derived+from+live-cell+imaging.">Novel insights into host-fungal pathogen interactions derived from live-cell imaging.</a> Seminars in Immunopathology. 37 (2), 131-139 (2015).</li></ol>

L'interazione Leishmania-macrofagi è un processo complesso e comporta diversi passaggi che possono influenzare lo sviluppo della malattia5. Per comprendere meglio i meccanismi coinvolti nell'interazione tra Leishmania non opisonizzata e cellule ospiti, abbiamo descritto un protocollo che impiega la microscopia a fluorescenza confocale per valutare la fagocitosi dalle fasi iniziali a quelle tardive dell'infezione da Leishmania. L'uso di tecniche di fluorescenza che coinv...

La leishmaniosi è una malattia tropicale trascurata causata da protozoi parassiti del genere Leishmania, che provoca un ampio spettro di manifestazioni cliniche nell'ospite vertebrato, tra cui la leishmaniosi cutanea, la leishmaniosi mucocutanea e la leishmaniosi viscerale1. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stima che oltre un miliardo di persone siano a rischio, con oltre un milione di nuovi casi segnalati ogni anno2.
Leishmania spp. sono protozoi intracellulari obbligati che sopravvivono all'interno delle cellule ospiti, inclusi monociti, macrofagi e cellule dendritiche3. L'interazione Leishmania-macrofagi è un processo complesso che coinvolge più recettori delle cellule ospiti e ligandi parassiti sia attraverso l'interazione diretta che per opsonizzazione che coinvolge i recettori del complemento 4,5. I recettori di superficie classici, come CR1, CR3, mannosio-fucosio, fibronectina, recettori toll-like e scavenger, mediano l'attaccamento del parassita ai macrofagi 6,7,8. Questi recettori riconoscono le molecole sulla superficie della Leishmania, tra cui la glicoproteina 63 kDa (gp63) e il glicolipide lipofosfoglicano (LPG)9. Queste sono le molecole più abbondanti sulla superficie dei promastigoti e svolgono un ruolo essenziale nella sovversione della risposta immunitaria dell'ospite, favorendo l'instaurarsi dell'infezione parassitaria nelle cellule di mammifero10. Dopo che i ligandi superficiali del parassita si legano ai recettori dei macrofagi, la F-actina si accumula sulle superfici cellulari dei mammiferi, circondando i parassiti mentre sono fagocitati. Successivamente, questo porta alla formazione di un compartimento indotto dal parassita chiamato vacuolo parassitoforo (PV), che presenta caratteristiche fagolisosomiali11. Una volta all'interno di questi fagolisosomi, i parassiti subiscono diverse alterazioni essenziali per la sopravvivenza e la moltiplicazione3.
La biogenesi dei PV è un processo di traffico di membrana altamente regolato critico per la sopravvivenza intracellulare di questo patogeno12. La formazione di questo compartimento deriva da eventi di fusione sequenziale tra fagosomi e compartimenti della via endocitica dell'ospite. Studi classici di biologia cellulare hanno rivelato che la maturazione dei PV comporta l'acquisizione delle proteine monomeriche G Rab 5 e Rab 7, che sono principalmente associate alla maturazione precoce e tardiva dell'endosoma, rispettivamente13. Inoltre, questi compartimenti acquisiscono le proteine di membrana associate ai lisosomi 1 e 2 (LAMP 1, LAMP 2), i principali costituenti proteici della membrana lisosomiale e la proteina 1A/1B-catena leggera associata ai microtubuli (LC3), un marcatore autofagosomico14. Nonostante apparenti somiglianze, la cinetica della formazione PV15,16 e la morfologia di questi compartimenti variano a seconda delle specie di Leishmania. Ad esempio, l'infezione causata da L. mexicana o L. amazonensis induce la formazione di grandi compartimenti contenenti un gran numero di parassiti17. Al contrario, altre specie, come L. braziliensis e L. infantum, formano vacuoli più piccoli che normalmente contengono solo uno o due parassiti in ogni vacuolo18.
Nonostante questa conoscenza che circonda l'interazione cellula ospite-Leishmania, gli eventi iniziali innescati dal contatto tra i recettori dell'ospite e i ligandi dei parassiti non sono stati completamente chiariti. Questi eventi sono noti per essere determinanti dell'esito dell'infezione parassitaria e dipendono dalle specie di parassiti, dal tipo di recettori delle cellule ospiti reclutati per riconoscere i parassiti e dall'attivazione delle vie di segnalazione dei macrofagi19,20. Pertanto, è essenziale identificare le molecole coinvolte nella biogenesi dei PV indotti da Leishmania e determinare il ruolo svolto da queste molecole nell'instaurazione e nell'esito dell'infezione. Qui, descriviamo un metodo di monitoraggio degli eventi precoci che si verificano durante la fagocitosi della Leishmania, tra cui il legame, l'internalizzazione, la formazione e la maturazione dei fagosomi. Questo lavoro potrebbe aiutare a chiarire la partecipazione di PLC, Akt, Rab5, Rab7 e LC3 nella formazione di PV indotti da diverse specie di Leishmania. È importante sottolineare che questo protocollo può essere utilizzato per studiare la partecipazione di altre proteine coinvolte nella maturazione del PV. Studi futuri amplieranno le conoscenze sui meccanismi coinvolti nell'interazione Leishmania-cellula ospite e contribuiranno alla progettazione di nuove strategie chemioterapiche.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-mercaptoethanol</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>21985023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlexaFluor 488-conjugated goat anti-rabbit IgG</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Tem varios no site</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-LC3 antibody</td>
			<td>Novus Biologicals</td>
			<td>NB600-1384</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CellStripper</td>
			<td>Corning</td>
			<td>25-056-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CellTracker Red (CMTPX) Dye</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>C34552</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centr&#237;fuga</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ciprofloxacin</td>
			<td>Isofarma</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 incubator</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal fluorescence microscope (Leica SP8)</td>
			<td>Leica</td>
			<td>Leica SP8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10270106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence microscope (Olympus Lx73)</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>Olympus Lx73</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamicin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15750045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutamine</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>35050-061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES (N- 2-hydroxyethyl piperazine-N&#8217;-2-ethane-sulfonic acid)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histopaque</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>10771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M-CSF</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>300-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NH4Cl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A9434</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal goat serum</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>NS02L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nucleofector 2b Device</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>AAB-1001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nucleofector solution</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>VPA-1007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>158127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phalloidin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A12379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phorbol myristate acetate (PMA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P1585</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffer solution (PBS)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10010023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProLong Gold Antifade kit</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>P36931</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11875-093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saponin</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Schneider&#39;s Insect medium</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S0146</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pyruvate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S8636</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigating the phagocytosis of leishmania using confocal microscopy

La fagocitosi è un processo orchestrato che coinvolge fasi distinte: riconoscimento, legame e internalizzazione. I fagociti professionali assorbono i parassiti della Leishmania mediante fagocitosi, consistente nel riconoscere i ligandi sulle superfici dei parassiti da più recettori delle cellule ospiti. Il legame della Leishmania alle membrane dei macrofagi avviene attraverso il recettore del complemento di tipo 1 (CR1) e il recettore del complemento di tipo 3 (CR3) e i recettori di riconoscimento dei pattern. Il lipofosfoglicano (LPG) e la glicoproteina 63 kDa (gp63) sono i principali ligandi coinvolti nelle interazioni macrofago-Leishmania . Dopo il riconoscimento iniziale dei ligandi del parassita da parte dei recettori delle cellule ospiti, i parassiti si internalizzano, sopravvivono e si moltiplicano all'interno dei vacuoli parassitoforici. Il processo di maturazione dei vacuoli indotti da Leishmania comporta l'acquisizione di molecole da vescicole intracellulari, tra cui la proteina G monomerica Rab 5 e Rab 7, la proteina di membrana associata lisosomiale 1 (LAMP-1), la proteina di membrana associata lisosomiale 2 (LAMP-2) e la proteina 1A/1B-catena leggera 3 associata ai microtubuli (LC3).
Qui, descriviamo i metodi per valutare i primi eventi che si verificano durante l'interazione della Leishmania con le cellule ospiti usando la microscopia confocale, incluso (i) legame (ii) internalizzazione e (iii) maturazione dei fagosomi. Aggiungendo al corpo di conoscenze che circondano questi determinanti dell'esito dell'infezione, speriamo di migliorare la comprensione della patogenesi dell'infezione da Leishmania e sostenere l'eventuale ricerca di nuovi bersagli chemioterapici.

Questo rapporto si propone di valutare gli eventi precoci che si verificano durante la fagocitosi di L. braziliensis isolati da pazienti che presentano forma di CL L. braziliensis-LCL o L. braziliensis-DL. Utilizzando la microscopia confocale, abbiamo studiato i principali eventi associati alla fagocitosi dei parassiti: legame, internalizzazione e maturazione dei fagosomi. Per prima cosa abbiamo valutato il legame e la fagocitosi di L. braziliensis-LCL o L. braziliensis-DL mediante ma...

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Investigating the Phagocytosis of Leishmania using Confocal Microscopy

Il meccanismo associato alla fagocitosi nell'infezione da Leishmania rimane poco conosciuto. Qui, descriviamo i metodi per valutare gli eventi precoci che si verificano durante l'interazione di Leishmania con le cellule ospiti.

Studiare la fagocitosi della Leishmania usando la microscopia confocale

Phagocytosis is an orchestrated process that involves distinct steps: recognition, binding, and internalization. Professional phagocytes take up ...

Il meccanismo associato alla fagocitosi nell'infezione da Leishmania rimane poco compreso. Qui descriviamo i metodi per valutare i primi stati di cura durante l'interazione Leishmania con le cellule ospiti. Questa tecnica si presenta come il principale vantaggio, consentendo lo studio di diversi stati di fagocitosi Leishmania e la partecipazione di diverse proteine.Vale la pena notare che questa tecnica può anche essere estesa ad altri tipi di studi, tra cui l'infezione da batteri, lieviti o l'inghiottimento da parte di altri tipi di cellule. Le persone che provano questa tecnica dovrebbero prendersi cura del tempo di esposizione delle cellule alla soluzione Nucleofector. Inoltre, suggeriamo di iniziare a testare la trasfezione utilizzando un massimo di due plasmidi.A dimostrare la procedura sarà Amanda Reboucas, dottoranda del nostro laboratorio. Per cominciare, seminare 0,2 milioni di cellule THP-1 o macrofagi derivati da monociti umani in 500 microlitri RPMI per pozzetto su una piastra da 24 pozzetti con vetrini da 13 millimetri. Incubare per 24 ore a 37 gradi Celsius sotto il 5% di anidride carbonica, lavare le celle due volte con soluzione salina allo 0,9% e incubare le cellule in un mezzo RPMI completo.Aggiungere specie di Leishmania in fase stazionaria alle cellule a un parassita 10 è a un rapporto di cellule ospiti, e quindi, centrifugare a 720 volte g per 10 minuti a quattro gradi Celsius. Dopo aver incubato le cellule a quattro gradi Celsius per cinque minuti, lavare le cellule due volte con soluzione salina allo 0,9% per rimuovere eventuali promastigoti non internalizzati. Incubare le cellule in RPMI Medium integrato a 37 gradi Celsius per un'ora, quindi fissare le cellule con il 4% di PFA per 15 minuti.Quindi, montare i coprivetrini utilizzando il supporto di montaggio preferito. Quindi, contare almeno 400 cellule in campi casuali al microscopio a fluorescenza. Per studiare la biogenesi fotovoltaica indotta da Leishmania, iniziare a trasfettare le cellule THP-1 con plasmide seminando 15 milioni di cellule THP-1 in flaconi di coltura tissutale di 75 centimetri quadrati contenenti 10 millilitri di mezzo RPMI completo integrato con 100 nanogrammi per millilitro di PMA e 50 micromolari a mercaptoetanolo per 48 ore.Quindi, lavare le cellule una volta in soluzione salina allo 0,9% e staccare le cellule usando una soluzione di dissociazione cellulare non enzimatica. Quindi, centrifugare a 250 volte g per cinque minuti a temperatura ambiente. Quindi, risospendere le celle THP-1 in un millilitro di RPMI Medium ed eseguire i conteggi in una camera Neubauer.Centrifugare nuovamente le cellule a 250 g per 10 minuti a temperatura ambiente ed eliminare il surnatante. Risospendere 2 milioni di cellule in 100 microlitri di soluzione di Nucleofector e incubare con 0,5 microgrammi di rivestimento plasmidico per la proteina di interesse, marcata con una proteina fluorescente. Trasferire la sospensione contenente cellule THP-1 e acido nucleico nella cuvetta del nucleofector.Quindi, trasfettare le cellule usando il programma Nucleofector Y uno. Recuperare le cellule trasfettate e seminare in 500 microlitri di RPMI Medium su 24 pozzetti con vetrini da 13 millimetri. Incubare le cellule e completare RPMI Medium a 37 gradi Celsius per 0,5, 2, 4, 6, 12 e 24 ore.Lasciare i vetrini da 13 millimetri a temperatura ambiente e proteggerli dalla luce almeno 30 minuti prima dell'acquisizione. Pulire i vetrini di copertura con un fazzoletto assorbente. Quindi, aggiungi una goccia di olio ad immersione all'obiettivo, quindi aggiungi la diapositiva.Spostate l'obiettivo verso l'alto finché l'olio non tocca la diapositiva. Osservare e regolare la messa a fuoco sul microscopio e scegliere l'opzione obiettivo 63x con olio. Apri il programma LIQA e regola i laser nelle lunghezze d'onda 488, 552 e 405.Selezionare la risoluzione dell'immagine come 1024 x 1024. Dopo aver fatto clic sul pulsante live, impostare lo Z-stack e premere l'opzione di inizio. Attendere l'acquisizione dell'immagine e quindi selezionare l'opzione, proiezione massima, negli strumenti.Salva l'esperimento ed esporta le immagini in formato TIFF in un computer. I risultati hanno mostrato che sia Leishmania Braziliensis LCL, sia Leishmania Braziliensis DL, si legano in modo simile ai macrofagi. Inoltre, non sono state osservate differenze per quanto riguarda la fagocitosi Leishmania Braziliensis LCL e Leishmania Braziliensis DL da parte delle cellule ospiti.Il reclutamento di CL3 nel vacuolo parassitoforico, o PV, indotto da Leishmania Braziliensis LCL o Leishmania Braziliensis DL, è stato confrontato nelle cellule infette. Dopo quattro ore di infezione, sono state osservate percentuali simili di PV decorati con LC3 nei macrofagi infetti da Leishmania Braziliensis LCL e Leishmania Braziliensis DL. Pertanto, i risultati hanno mostrato che Leishmania Braziliensis LCL e Leishmania Braziliensis DL interagiscono in modo simile con i macrofagi durante il legame, la fagocitosi e la biogenesi dei PV per quanto riguarda il reclutamento di LC3.Immagini microscopiche rappresentative hanno dimostrato un'efficiente trasfezione delle cellule THP-1 con plasmidi PLC-GFP, Rab5-GFP, Rab7-GFP. Le persone che provano questo protocollo devono prestare attenzione all'incubazione della temperatura e proteggere i campioni di microscopio dalla luce, tutti i tipi. La modulazione dell'espressione delle proteine identificate che precipitano la fagocitosi della Leishmania dimostrerà l'importanza di tali proteine nell'esito dell'infezione da Leishmania.Possiamo estendere questa tecnica a diversi tipi di studi patologici e meccanismi associati alla creazione di parassiti e all'identificazione del bersaglio per lo sviluppo di strategie terapeutiche.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Investigating the Phagocytosis of Leishmania using Confocal Microscopy

In vivo Imaging of Transgenic Leishmania Parasites in a Live Host

In vivo Imaging of Transgenic Leishmania Parasites in a Live Host

Imaging in vivo del transgenico parassiti Leishmania in un host live

Distinct species of Leishmania, a protozoan parasite of the family Trypanosomatidae, typically cause different human disease manifestations. The most ...

Ricerca

Immunologia e infezioni

Visualizing Cell-to-cell Transfer of HIV using Fluorescent Clones of HIV and Live Confocal Microscopy

Visualizzazione Cell-per-cell trasferimento del virus HIV usando cloni fluorescenti di HIV e Live Microscopia confocale

By fusing the green fluorescent protein to their favorite proteins, biologists now have the ability to study living complex cellular processes using ...

Direct Observation of Phagocytosis and NET-formation by Neutrophils in Infected Lungs using 2-photon Microscopy

Osservazione diretta di fagocitosi e NET-formazione da parte dei neutrofili nei polmoni infetti utilizzando 2-fotoni Microscopia

After the gastrointestinal tract, the lung is the second largest surface for interaction between the vertebrate body and the 
environment. Here, an ...

Intravital Microscopy of the Spleen: Quantitative Analysis of Parasite Mobility and Blood Flow

Microscopia intravitale della Milza: analisi quantitativa della mobilità Parasite e del flusso sanguigno

The advent of intravital microscopy in experimental rodent malaria models has allowed major advances to the knowledge of parasite-host interactions 1,2. ...

Live-cell Video Microscopy of Fungal Pathogen Phagocytosis

Live-cellula Microscopia Video di funghi patogeni fagocitosi

Phagocytic clearance of fungal pathogens, and microorganisms more generally, may be considered to consist of four distinct stages: (i) migration of ...

Investigating the Effects of Probiotics on Pneumococcal Colonization Using an In Vitro Adherence Assay

Investigating the Effects of Probiotics on Pneumococcal Colonization Using an In Vitro Adherence Assay

Indagare gli effetti dei probiotici sul pneumococcico colonizzazione utilizzo di un<em&gt; In Vitro</em&gt; Aderenza Assay

Adherence of Streptococcus pneumoniae (the pneumococcus) to the epithelial lining of the nasopharynx can result in colonization and is considered a ...

Assessing Anti-fungal Activity of Isolated Alveolar Macrophages by Confocal Microscopy

Valutare l&#39;attività anti-fungina isolato Alveolar macrofagi dal Microscopia confocale

The lung is an interface where host cells are routinely exposed to microbes and microbial products. Alveolar macrophages are the first-line phagocytic ...

Intravital Microscopy Imaging of the Liver following Leishmania Infection: An Assessment of Hepatic Hemodynamics

Intravital Microscopy Imaging of the Liver following Leishmania Infection: An Assessment of Hepatic Hemodynamics

Intravitale Microscopia Imaging del Fegato seguente<em&gt; Leishmania</em&gt; Infezione: Valutazione della epatiche Emodinamica

Intravital microscopy (IVM) is a powerful optical imaging technique that has made possible the visualization, monitoring and quantification of various ...

A New Method for Qualitative Multi-scale Analysis of Bacterial Biofilms on Filamentous Fungal Colonies Using Confocal and Electron Microscopy

Un nuovo metodo per l&#39;analisi qualitativa multi-scala batterica biofilm su filamentose Fungal Colonies Utilizzando confocale e microscopia elettronica

Bacterial biofilms frequently form on fungal surfaces and can be involved in numerous bacterial-fungal interaction processes, such as metabolic ...

Visualizing Macrophage Extracellular Traps Using Confocal Microscopy

Visualizzazione del macrofago trappole extracellulari mediante microscopia confocale

A primary method used to define the presence of neutrophil extracellular traps (NETs) is confocal microscopy. We have modified established confocal ...