Das Insekt<em&gt; Galleria mellonella</em&gt; Als leistungsfähiges Infektion Modell zur bakterielle Pathogenität Untersuchen

Zusammenfassung

Mündliche und intra haemocolic Infektion der Larven der größeren Wachsmotte Galleria mellonella Beschrieben. Das Insekt kann verwendet werden, um Virulenzfaktoren entomopathogener sowie Säugetierzellen opportunistische Bakterien zu untersuchen. Aufzucht der Insekten, Methoden der Infektion und Beispiele In vivo Analyse beschrieben.

Zusammenfassung

Das Studium der bakteriellen Virulenz erfordert oft einen geeigneten Tiermodell. Mammalian Modelle Infektion sind kostspielig und können ethische Probleme aufwerfen. Die Verwendung von Insekten-Infektion Modelle bietet eine wertvolle Alternative. Im Vergleich zu anderen nicht-Vertebraten Modell Hosts wie Nematoden, Insekten haben ein relativ fortgeschrittenes System der antimikrobiellen Abwehr und sind somit eher einschlägigen Informationen zu den Säugetieren Infektion herzustellen. Wie bei Säugetieren besitzen Insekten eine komplexe angeborene Immunsystem ^1. Zellen in der Hämolymphe der Lage sind, phagozytierenden oder Einkapseln mikrobielle Invasoren und humorale Reaktionen gehören die induzierbare Produktion von Lysozym und kleine antibakterielle Peptide ^2,3. Darüber hinaus werden Analogien zwischen den Epithelzellen von Insekten Larven Mitteldärmen und Darmzellen von Säugetieren Verdauungssystem gefunden. Schließlich mehreren Basiskomponenten essentiell für die bakterielle Infektion Verfahren wie Zelladhäsion, Resistenz gegenantimikrobielle Peptide, Gewebeabbau und Anpassung an oxidativem Stress sind wahrscheinlich in beiden Insekten und Säugern ¹ wichtig. Somit sind Insekten polyvalenten Werkzeuge für die Identifizierung und Charakterisierung mikrobieller Virulenzfaktoren in Säugetier Infektionen beteiligt.

Larven des größeren Wachsmotte Galleria mellonella ist gezeigt worden, um eine nützliche Einblick in die Pathogenese einer Vielzahl von mikrobiellen Infektionen, einschließlich Säuger-Pilz (Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigatus, Candida albicans) und bakterieller Pathogene, wie Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris bereitzustellen , Serratia marcescens Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes oder Enterococcus faecalis ^4-7. Unabhängig von den Bakterienarten, die Ergebnisse mit Galleria Larven durch direkte Injektion durch die Kutikula infiziert konsistent mit denen von simi korrelieren erhaltenlar Säugetieren Studien: Bakterienstämme, die gedämpft in Säugetierzellen Modelle sind zu demonstrieren niedrigerer Virulenz in der Galleria und Stämme verursacht schwere Infektionen beim Menschen sind auch sehr virulent in der Galleria-Modell ^8-11. Oral Infektion Galleria ist viel weniger genutzt und zusätzliche Verbindungen, wie bestimmte Toxine, sind erforderlich, um die Sterblichkeit zu erreichen.

G. mellonella Larven vorhanden mehrere technische Vorteile: Sie sind relativ groß (letzten Larvenstadium vor der Verpuppung sind etwa 2 cm lang und Gewicht 250 mg), so dass die Injektion von definierten Dosen von Bakterien, sie können bei verschiedenen Temperaturen gehalten werden (20 ° C bis 30 ° C) und Infektionsstudien kann zwischen 15 ° C werden über 37 ° C ^12,13 durchgeführt, so dass Versuche, das eine Säuger-Umgebung nachahmen. Darüber hinaus ist Insekt Aufzucht leicht und relativ billig. Infektion der Larven ermöglicht die Überwachung bakteriellen Virulenz durch verschiedene Mittel, including Berechnung der LD ₅₀ ^14, Messung der Überlebensrate der Bakterien ^15,16 und Prüfung der Infektion ^17. Hier beschreiben wir die Aufzucht der Insekten, die alle Lebensphasen von G. mellonella. Wir bieten Ihnen ein detailliertes Protokoll der Infektion auf zwei Wegen der Impfung: mündliche und intra haemocoelic. Die bakterielle Modell in diesem Protokoll ist Bacillus cereus, einem Gram-positive Erreger in gastrointestinalen sowie in andere schwere lokale oder systemische opportunistische Infektionen ^18,19 verwickelt.

Protokoll

Ein. Insect Aufzucht

Der gesamte Zyklus vom Ei bis zum letzten Larvenstadium dauert ca. 5 Wochen bei 25 ° C. Ein oder zwei zusätzliche Wochen sind nötig, um erwachsenen Schmetterlinge zu erhalten.

1. Zeigen mindestens 100 Puppen oder neu fusionierten erwachsenen G. mellonella Schmetterlinge in einem 5-Liter-wire-mesh Käfig. Männlich Schmetterlinge messen 10 bis 15 mm. Der erwachsene männliche Motte ist beige mit schwachen hellen und dunklen Markierungen. Weibliche Schmetterlinge Maß um 20 mm. Die Weibchen sind dunkler als die Männchen mit einem braun / grau.
2. Suspend zwei Packungen vierschichtigen Papier in den K....

Ergebnisse

Intra haemocoelic Injektion von Bakterien in G. mellonella ist erwiesen sehr nützlich für die Identifizierung vieler Virulenzfaktoren Umgang mit Gewebebeschädigung und Beständigkeit gegen angeborene Immunsystem Faktoren mehrerer menschlicher Pathogene. Als Beispiel stellt Figur 2A Insektenmortalität nach Injektion von verschiedenen Dosen von B. cereus Bakterien (Wildtyp und Mutanten) ^22. 2B stellt die Überlebensrate der Bakterien nach der Infektion G. me.......

Diskussion

Der Einsatz von Insekten und vor allem das Larvenstadium, wie Infektionen Modelle für mehrere Erreger, wird immer häufiger. Ein Modell der Wahl für einige Aspekte ist Drosophila (die Fliege Modell) und Erwachsene Larvenstadium ^1,2 verwendet. Die Lepidoptera G. mellonella wurde auch hauptsächlich zum Testen bakteriellen Virulenz durch Injektion verwendet. Der Vorteil tolerieren höheren Temperaturen (über 37 ° C) als Drosophila (maximal 25 ° C) ist wichtig, wenn Säuger Erreger zu unte.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Name des Reagenzes	Firma	Katalog-Nummer	Kommentare (optional)
Wachs und Pollen	La Ruche Roanaise	303000	Jede Honigproduzent
Automatisierte Spritzenpumpe	KD Scientific	KDS 100
Spritze 1 ml	Terumo	BS 01T
Needle 0,45 x 12 mm	Terumo	NN 2613R
Petrischale 5 cm	VWR	89000-300
Needle 30G, 25 mm hypodermic	Burkard Mfg Co. Ltd	PDE0005