Evidenciação e quantificação de bacteriófagos Introdução Os vírus são seres vivos que possuem as estruturas macromoleculares simples e informação genética suficiente para sua duplicação. Sua reprodução não ocorre quando se encontram livres ou em presença de meios inanimados, como os meios de cultura para o crescimento de bactérias e fungos. Eles dependem dos processos bioquímicos de uma célula hospedeira. No ambiente extracelular são partículas biologicamente inertes e por isso, são considerados parasitas intracelulares obrigatórios. Por não se multiplicarem em meios de cultura comuns, não formam colônias macroscópicas e são invisíveis ao microscópio comum. A sua presença ou multiplicação só poderá ser revelada por meios indiretos, isto é, observando-se os seus efeitos sobre um hospedeiro sensível, sendo este exclusivamente uma célula viva, ou seja, uma bactéria ou um ser multicelular. Diretamente pode ser visualizado por microscopia eletrônica. Assim, técnicas de estudo dos vírus diferem profundamente daquelas para estudo das bactérias, sendo estas bem mais complexas. Considerando a complexidade, representada pela necessidade da manipulação de várias espécies animais (de difícil obtenção, custo elevado e maior rigor quanto às técnicas assépticas), nos exercícios que se seguem não haverá a preocupação em se estudar cada grupo de vírus e sim de familiarizar o estudante com técnicas básicas de crescimento e titulação de vírus em alguns sistemas celulares. Essas técnicas podem ser utilizadas em diferentes situações e é necessário que se faça um esforço no sentido de perceber suas aplicações, considerando principalmente, a importância do caráter profilático com o qual devem ser encaradas as infecções por vírus. As discussões devem focalizar além da pesquisa de vírus ou anticorpos em material clínico com fins de diagnóstico, também a pesquisa de vírus no ambiente (por exemplo, em água, alimentos ou em vetores). Os níveis de anticorpos circulantes são pesquisados também no sentido de se avaliar o grau de imunidade da população (em casos de vacinação) ou buscar evidências de circulação de determinado vírus nessa população. Objetivos Ao fim desta prática, você deverá estar apto a fazer a titulação de um vírus animal, através da lise do hospedeiro (célula bacteriana). Introdução aos vírus 1 Material Tubos contendo 0,9 mL de caldo simples: 6/mesa Bacteriófago diluído a 10-2: 1/mesa Cultura jovem de E. coli: 1/mesa Pipetadores de 100 microlitros: 1/mesa Ponteiras: 20/mesa Alça de Drigalski: 6/mesa Meio de lisado em placas de Petri: 6/mesa. Execução 1. Marcar os tubos com caldo simples (foto 1): Tubos: 1(10-3); 2(10-4); 3(10-5); 4(10-6), 5(10-7) e C(controle). Foto 1: Demarcação dos tubos com as diluições a serem realizadas em etapa seguinte Introdução aos vírus 2 2. Marcar as placas de Petri, com meio de cultura, o no da diluição que será utilizada para a titulação (10-3 por ex.), n° da mesa e turma (foto 2). Foto 2: Placas de Petri marcadas com identificadores dos responsáveis pela prática, assim como com as diluições realizadas 3. Fazer a diluição do fago (foto 3): Usando pipetador automático, adicionar ao primeiro tubo da série (diluição 10-3) 0,1 mL do fago-estoque (previamente diluído a 10-2). Foto 3: Realização da diluição do fago Introdução aos vírus 3 Desprezar a ponteira. Usando outra ponteira, misturar (aspirando e soprando lentamente, 3 a 4 vezes) Transferir 0,1 mL ( da diluição 10-3) para o tubo seguinte (diluição 10-4). Desprezar a ponteira. 4. Usando a mesma técnica, repetir a operação do item anterior para obter as diluições 10-5 a 10-7(foto 4). No final, desprezar 0,1 mL da diluição 10-7. Foto 4: Realização da diluição do fago em 10-5 através de técnica descrita em passo anterior. 5. O último tubo C (controle) não recebe fago e servirá para observar o crescimento bacteriano. 6. Usando pipetador automático, acrescentar, a partir do tubo C (controle) até a diluição 10-3, 0,1 mL da cultura jovem de E. coli B-4 (foto 5). Introdução aos vírus 4 Foto 5: Tubo contendo cultura jovem de E. coli B-4 a ser utilizada nesta prática. 7. Imediatamente, usando pipetador automático, e iniciando pelo tubo de n° 5 (10-7), transferir 0,1 mL da mistura para uma placa de Petri com meio de lisado, previamente marcada. 8. Repetir o mesmo com diluições 10-6, 10-5, 10-4 e 10-3, e C (controle). A seguir, com auxílio de uma alça de Drigalski espalhar 0,1mL da mistura (fotos 6 e 7), a fim de cobrir homogeneamente toda a superfície do meio. Isto é extremamente importante. Recolher as placas e colocar na estufa a 37C. Fotos 6 e 7: Alça de Drigalski estéril e sua utilização para cobrir de forma homogênea a superfície do meio contido na placa de Petri. Introdução aos vírus 5 Esquema 1: Execução da prática em questão, respeitando os passos já descritos. Fago d= 10-2 0,1mL 0,1mL 0.1mL 0,1mL 0,1mL 0,1mL 0,9 mL de Caldo simples 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 C 0,1mL de E. coli Leitura e interpretação Observar as placas inoculadas. A presença do vírus é indicada pelas áreas de lise bacteriana (ausência de crescimento bacteriano) (foto 8). Introdução aos vírus 6 Foto 8: Placa contendo áreas de lise bacteriana (indicadas pela seta branca), incluindo áreas de confluência entre as áreas de lise. Essas áreas denominadas zonas de lise são circulares e resultantes de diversos ciclos de multiplicação de vírus, iniciados a partir de uma célula bacteriana infectada. Nas placas de baixa diluição, a presença de colônias bacterianas nas áreas de lise confluente significa mutantes naturalmente resistentes à ação lítica do fago. Comparar as placas com formação de zonas de lise com a placa controle (foto 9), onde não há zonas de lise. Foto 9: Placa controle onde não há zonas de lise. Repare a homogeneidade do meio. Introdução aos vírus 7 O título do vírus por mL é igual ao número de zonas de lise contáveis (30 a 300), multiplicado por dez (transformação de 0,1 ml em 1 ml) e multiplicado pelo inverso da diluição na qual foram contadas as zonas de lise: Título por mL = n x FC x 10* , Onde: n = número de zonas de lise contadas FC = Fator de correção = 10 * = inverso da diluição do vírus empregada nesta placa Resultados No quadro abaixo, anotar o número de UFP no meio sólido, para cada uma das diluições do fago. Anotar o número de mutantes isolados nos meios sólidos, nas placas de diluições 10-3 e 10-4. Calcular o título de atividade lítica do fago por mL. Diluições N° de UFP no meio sólido N° de mutantes isolados Dosagem do fago (Título/mL) 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 Controle Introdução aos vírus 8