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

Agradecemos ao Instituto Gonçalo Moniz, à Fiocruz Bahia, ao Brasil e ao departamento de microscopia pela assistência. Este trabalho foi apoiado pelo número INOVA-FIOCRUZ 79700287000, P.S.T.V. detém uma bolsa de produtividade em pesquisa do CNPq (305235/2019-2). Plasmids foram gentilmente fornecidos por Mauricio Terebiznik, Universidade de Toronto, CA. Os autores gostariam de agradecer a Andris K. Walter pela revisão da língua inglesa e assistência de cópia do manuscrito.

As células foram obtidas de doadores saudáveis após a aprovação dos procedimentos pelos Comitês Nacionais de Ética em Pesquisa (ID: 94648218.8.0000.0040).
1. Culturas celulares
<ol><li>Macrófagos derivados de monócitos humanos NOTA: Para obter macrófagos derivados do monócito humano para diferenciação in vitro em macrófagos, coletar sangue de doadores saudáveis e purificar células mononucleares de sangue periféricos (PBMC), conforme descrito por D. English e B. R...

<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. E., Descoteaux, A., Rasmusson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leishmania+donovani+lipophosphoglycan+causes+periphagosomal+actin+accumulation:+correlation+with+impaired+translocation+of+PKCalpha+and+defective+phagosome+maturation.">Leishmania donovani lipophosphoglycan causes periphagosomal actin accumulation: correlation with impaired translocation of PKCalpha and defective phagosome maturation.</a> Cellular Microbiology. 3 (7), 439-447 (2001).</li><li>Vergne, I., 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=Mechanism+of+phagolysosome+biogenesis+block+by+viable+Mycobacterium+tuberculosis.">Mechanism of phagolysosome biogenesis block by viable Mycobacterium tuberculosis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (11), 4033-4038 (2005).</li><li>Courret, N., Lang, T., Milon, G., Antoine, J. 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. C., Prina, E., Lang, T., Courret, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biogenesis+and+properties+of+the+parasitophorous+vacuoles+that+harbour+Leishmania+in+murine+macrophages.">The biogenesis and properties of the parasitophorous vacuoles that harbour Leishmania in murine macrophages.</a> Trends in Microbiology. 6 (10), 392-401 (1998).</li><li>Alexander, J., 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=An+essential+role+for+IL-13+in+maintaining+a+non-healing+response+following+Leishmania+mexicana+infection.">An essential role for IL-13 in maintaining a non-healing response following Leishmania mexicana infection.</a> European Journal of Immunology. 32 (10), 2923-2933 (2002).</li><li>Aderem, A., Underhill, D. 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>

A interação leishmania-macrófago é um processo complexo e envolve várias etapas que podem influenciar o desenvolvimento da doença5. Para entender melhor os mecanismos envolvidos na interação da Leishmania nãoopsonizada e das células hospedeiras, descrevemos um protocolo que emprega microscopia de fluorescência confocal para avaliar a fagocitose desde os estágios iniciais até os estágios finais da infecção por Leishmania . O uso de técnicas de fluorescên...

A leishmaniose é uma doença tropical negligenciada causada por parasitas protozoários do gênero Leishmania, resultando em um amplo espectro de manifestações clínicas no hospedeiro vertebrado, incluindo leishmaniose cutânea, leishmaniose mucocutânea e leishmaniose visceral1. A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que mais de um bilhão de pessoas estão em risco, com mais de um milhão de novos casos notificados por ano2.
Leishmania spp. são protozoários intracelulares obrigatórios que sobrevivem dentro de células hospedeiras, incluindo monócitos, macrófagos e células dendríticas3. A interação leishmania-macrófago é um processo complexo que envolve múltiplos receptores de células hospedeiras e ligantes parasitas, seja por interação direta ou por opssonização envolvendo receptores complementares 4,5. Receptores de superfície clássicas, como CR1, CR3, mannose-fucose, fibronectina, receptores de pedágio e carniceiro, mediam o apego do parasita aos macrófagos 6,7,8. Esses receptores reconhecem moléculas na superfície da Leishmania, incluindo a glicoproteína de 63 kDa (gp63) e lipofosfoglicano glicópide (GLP)9. Estas são as moléculas mais abundantes na superfície dos promastigotes e desempenham um papel essencial na subversão da resposta imune hospedeira, favorecendo o estabelecimento de infecção por parasitas em células mamíferas10. Depois que os ligantes da superfície parasita se ligam aos receptores de macrófago, f-actin se acumula em superfícies de células de mamíferos, circundam parasitas à medida que são fagocitados. Posteriormente, isso leva à formação de um compartimento induzido por parasitas denominado vacuole parasitoforoso (PV), que apresenta características fagolisossomais11. Uma vez dentro desses faólises, os parasitas sofrem várias alterações essenciais à sobrevivência e multiplicação3.
A biogênese dos PVs é um processo de tráfico de membrana altamente regulamentado crítico para a sobrevivência intracelular deste patógeno12. A formação deste compartimento resulta de eventos de fusão sequencial entre fágoras e compartimentos da via endocítica hospedeira. Estudos de biologia celular clássica revelaram que o amadurecimento dos PVs envolve a aquisição de proteínas G monoméricas Rab 5 e Rab 7, que estão principalmente associadas à maturação precoce e tardia, respectivamente13. Além disso, esses compartimentos adquirem proteínas de membrana associadas ao lissomo 1 e 2 (LAMP 1, LAMP 2), os principais componentes proteicos da membrana lisosômica e proteína associada a microtúbulos 1A/1B-light chain 3 (LC3), um marcador autofagossomo14. Apesar das semelhanças aparentes, a cinética da formaçãode PV 15,16 e a morfologia desses compartimentos variam dependendo da espécie Leishmania. Por exemplo, a infecção causada por L. mexicana ou L. amazonensis induz a formação de grandes compartimentos contendo um grande número de parasitas17. Em contraste, outras espécies, como L. braziliensis e L. infantum, formam vacuoles menores que normalmente contêm apenas um ou dois parasitas em cada vacuole18.
Apesar desse conhecimento em torno da interação célula hospedeira-Leishmania, os eventos iniciais desencadeados pelo contato entre receptores hospedeiros e ligantes parasitas não foram totalmente elucidados. Esses eventos são conhecidos por serem determinantes do resultado da infecção por parasitas e dependem de espécies parasitas, o tipo de receptores de células hospedeiras recrutados para reconhecer parasitas e a ativação de vias de sinalização de macrófagos19,20. Portanto, é essencial identificar as moléculas envolvidas na biogênese dos PVs induzidos pela Leishmania e determinar o papel dessas moléculas no estabelecimento e desfecho da infecção. Aqui, descrevemos um método de monitoramento dos primeiros eventos ocorridos durante a fagocitose da Leishmania, incluindo vinculação, internalização, formação de fágoras e maturação. Este trabalho poderia auxiliar no esclarecimento da participação de PLC, Akt, Rab5, Rab7 e LC3 na formação de PVs induzidos por diferentes espécies de Leishmania. É importante ressaltar que esse protocolo pode ser utilizado para investigar a participação de outras proteínas envolvidas na maturação de PV. Estudos futuros ampliarão o conhecimento em torno dos mecanismos envolvidos na interação celular hospedeira da Leishmania e contribuirão para o desenho de novas estratégias quimioterápicos.

<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

A fagocitose é um processo orquestrado que envolve etapas distintas: reconhecimento, vinculação e internalização. Faócitos profissionais tomam parasitas leishmania por fagocitose, consistindo em reconhecer ligantes em superfícies parasitas por múltiplos receptores de células hospedeiras. A ligação da Leishmania às membranas macrófagos ocorre através do receptor complementar tipo 1 (CR1) e do receptor complementar tipo 3 (CR3) e receptores de reconhecimento de padrões. Lipofosfoglicano (GLP) e 63 kDa glicoproteína (gp63) são os principais ligantes envolvidos nas interações macrófago-Leishmania. Após o reconhecimento inicial de ligantes parasitas por receptores de células hospedeiras, os parasitas se internalizam, sobrevivem e se multiplicam dentro de vacólos parasitoforosos. O processo de maturação de vacuoles induzidos por Leishmania envolve a aquisição de moléculas de vesículas intracelulares, incluindo a proteína G monomérica Rab 5 e Rab 7, proteína de membrana associada à lisesomal 1 (LAMP-1), proteína de membrana associada lysomal 2 (LAMP-2) e proteína associada a microtúbulos 1A/1B-cadeia de luz 3 (LC3).
Aqui, descrevemos métodos para avaliar os eventos precoces ocorridos durante a interação da Leishmania com as células hospedeiras utilizando microscopia confocal, incluindo (i) internalização (ii) vinculante e (iii) maturação fágora. Ao agregar ao corpo de conhecimento em torno desses determinantes do desfecho da infecção, esperamos melhorar a compreensão da patogênese da infecção por Leishmania e apoiar a eventual busca por novos alvos quimioterápicos.

Este relatório tem como objetivo avaliar os primeiros eventos ocorridos durante a fagocitose de L. braziliensis isolados de pacientes que apresentam L. braziliensis-LCL ou L. braziliensis-DL forma de CL. Utilizando microscopia confocal, foram investigados os principais eventos associados à fagocitose dos parasitas: vinculação, internalização e maturação fleuomol. Primeiro avaliamos a ligação L. braziliensis-LCL ou L. braziliensis-DL por macrófagos derivados de monó...

Watch this Scientific Journal Video about Investigating the Phagocytosis of Leishmania using Confocal Microscopy at JoVE.com

Investigating the Phagocytosis of Leishmania using Confocal Microscopy

O mecanismo associado à fagocitose na infecção por Leishmania permanece mal compreendido. Aqui, descrevemos métodos para avaliar os primeiros eventos ocorridos durante a interação da Leishmania com as células hospedeiras.

Investigando a Faagocytose da Leishmania usando Microscopia Confocal

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

O mecanismo associado à fagocitose na infecção por Leishmania permanece mal compreendido. Aqui descrevemos métodos para avaliar os primeiros estados de cura durante a interação leishmania com as células hospedeiras. Essa técnica apresenta como principal vantagem, permitindo o estudo de diferentes estados da fagocitose leishmania e a participação de diversas proteínas.Vale ressaltar que essa técnica também pode ser estendida a outros tipos de estudos, incluindo infecção por bactérias, leveduras ou ser engolida por outros tipos de células. As pessoas que tentam essa técnica devem cuidar do tempo de exposição das células à solução Nucleofector. Além disso, sugerimos começar a testar a transfecção usando um máximo de dois plasmídeos.Demonstrando o procedimento estará Amanda Reboucas, uma estudante de doutorado do nosso laboratório. Para começar, sementes 0,2 milhões de células THP-1, ou macrófagos derivados de monócitos humanos em 500 microliters RPMI por poço em uma placa de 24 poços com tampas de vidro de 13 milímetros. Incubar por 24 horas a 37 graus Celsius sob 5% de dióxido de carbono, lavar células duas vezes com 0,9% de soro fisiológico e incubar as células em um Meio RPMI Completo.Adicionar a fase estacionária da espécie Leishmania às células a um parasita de 10 é para uma razão celular hospedeira, e, em seguida, centrífuga a 720 vezes g por 10 minutos a quatro graus Celsius. Depois de incubar as células a quatro graus Celsius por cinco minutos, lave as células duas vezes com solução salina de 0,9% para remover quaisquer promastigotes não internalizados. Incubar as células em RPMI Médio suplementado a 37 graus Celsius por uma hora e, em seguida, fixar as células com 4% de PFA por 15 minutos.Em seguida, as tampas de montagem usam mídia de montagem preferida. Em seguida, conte pelo menos 400 células em campos aleatórios sob um microscópio de fluorescência. Para investigar a biogênese fotovoltaica induzida pela Leishmania, começar a transfetar células THP-1 com plasmídeos semeando 15 milhões de células THP-1 em frascos de cultura tecidual de 75 centímetros quadrados contendo 10 mililitros de Completo RPMI Médio suplementado com 100 nanogramas por PMA mililitro, e 50 micromolars para mercaptoethanol por 48 horas.Em seguida, lave as células uma vez em solução salina de 0,9% e desprende as células usando uma solução de dissociação celular não enzimática. Em seguida, centrífuga a 250 vezes g por cinco minutos em temperatura ambiente. Em seguida, resuspende as células THP-1 em um mililitro de RPMI Medium e realize contagens em uma câmara de Neubauer.Centrifugar as células novamente a 250 vezes g por 10 minutos à temperatura ambiente e descartar o sobrenatante. Resuspengem 2 milhões de células em 100 microlitrais da solução Nucleofectora e incubar com 0,5 microgramas do revestimento plasmídeo para a proteína de interesse, marcado com uma proteína fluorescente. Transfira a suspensão contendo células THP-1 e ácido nucleico para o cuvette nucleofectador.Em seguida, transfete as células usando o programa Nucleofector Y um. Recupere as células transfeinadas e as sementes em 500 microliters de RPMI Medium em 24 placas de poço com tampas de vidro de 13 milímetros. Incubar as células e O Meio RPMI Completo a 37 graus Celsius para 0,5, 2, 4, 6, 12 e 24 horas.Deixe as tampas de vidro de 13 milímetros à temperatura ambiente e proteja-as da luz pelo menos 30 minutos antes da aquisição. Limpe as tampas com tecido absorvente. Em seguida, adicione uma gota de óleo de imersão ao objetivo e, em seguida, adicione o slide.Mova o objetivo até que o óleo toque o escorregador. Observe e ajuste o foco no microscópio e escolha a opção 63x objetivo com o óleo. Abra o programa LIQA e ajuste os lasers nos comprimentos de onda 488, 552 e 405.Selecione a resolução da imagem como 1024 x 1024. Depois de clicar no botão ao vivo, defina a pilha Z e pressione a opção iniciar. Aguarde a aquisição da imagem e selecione a opção, projeção máxima, nas ferramentas.Salve o experimento e exporte as imagens do formato TIFF para um computador. Os resultados mostraram que tanto a Leishmania Braziliensis LCL quanto a Leishmania Braziliensis DL, também se ligam aos macrófagos. Além disso, não foram observadas diferenças em relação à Leishmania Braziliensis LCL e à fagocitose leishmania Braziliensis DL por células hospedeiras.O recrutamento de LC3 para o vacuole parasitoforoso, ou PV's, induzido por Leishmania Braziliensis LCL ou Leishmania Braziliensis DL, foi comparado em células infectadas. Após quatro horas de infecção, foram observados percentuais semelhantes de LC3-decorados em Leishmania Braziliensis LCL e Leishmania Braziliensis DL infectados macrófagos. Assim, os resultados mostraram que a Leishmania Braziliensis LCL e a Leishmania Braziliensis DL interagem da mesma forma com macrófagos durante a vinculação, fagocitose e biogênese de PV's no que diz respeito ao recrutamento da LC3.Imagens microscópicas representativas demonstraram transfecção eficiente de células THP-1 com plc-GFP, Rab5-GFP, plasmídeos Rab7-GFP. As pessoas que experimentam este protocolo devem prestar atenção à incubação de temperatura e proteger as amostras de microscópio da luz, todos os tipos. A modulação da expressão das proteínas identificadas que precipitam a fagocitose leishmania demonstrará a importância dessas proteínas no desfecho da infecção por Leishmania.Podemos estender essa técnica para diferentes tipos de estudos patológicos e mecanismos associados ao estabelecimento de parasitas e identificação de alvos para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas.

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

In vivo de imagens de parasitas Leishmania transgênicas em um host ao vivo

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

Imunologia e Infecção

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

Visualizando transferência de células-célula de HIV usando Clones fluorescente de HIV e Microscopia Confocal ao vivo

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

A observação direta de Fagocitose e NET-formação por neutrófilos em pulmões infectados usando dois fótons 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 intravital do Baço: Análise Quantitativa da Mobilidade Parasite e do fluxo sanguíneo

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-célula Microscopia vídeo de Fagocitose patógeno fúngico

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

Investigando os efeitos dos probióticos sobre pneumocócica Colonização Usando um<em&gt; In Vitro</em&gt; Adesão 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

Avaliar a atividade anti-fúngica isolada de macrófagos alveolares por microscopia confocal

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

Microscopia intravital Imagem do Fígado seguinte<em&gt; Leishmania</em&gt; Infecção: Uma Avaliação de hepáticas Hemodinâmica

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

Um novo método para a análise qualitativa Multi-escala de Bacteriana biofilmes em filamentosa fúngica Colonies Usando Confocal e Microscopia Eletrônica

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

Visualizando o macrófago armadilhas extracelular usando microscopia Confocal

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