Name: Züchtung eines Mukoviszidose-relevanten polymikrobiellen Biofilms zur Untersuchung von Phänotypen in der Gemeinschaft (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-04-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 3 min 53 s
Description: Erfahren Sie die Züchtung eines polymikrobiellen Biofilms zur Untersuchung von Phänotypen in Mukoviszidose. Diese Methode nutzt Pseudomonas aeruginosa und andere Spezies in einem 96-Well-Format.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>In vitro polymikrobielle Wechselwirkungen bei Mukoviszidose-Lungeninfektionen

<ol><li>Cogen, J. D., Nichols, D. P., Goss, C. H., Somayaji, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drugs%2C+drugs%2C+drugs%3A+Current+treatment+paradigms+in+cystic+fibrosis+airway+infections%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pediatric+Infect+Dis+Soc%22%5BJournal%5D)">Drugs, drugs, drugs: Current treatment paradigms in cystic fibrosis airway infections.</a> J Pediatric Infect Dis Soc. 11 (2), S32-S39 (2022).</li>
<li>O'Sullivan, B. P., Freedman, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Cystic fibrosis.</a> Lancet. 373 (9678), 1891-1904 (2009).</li>
<li>Jean-Pierre, F., Vyas, A., Hampton, T. H., Henson, M. A., O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One+versus+many%3A+Polymicrobial+communities+and+the+cystic+fibrosis+airway%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">One versus many: Polymicrobial communities and the cystic fibrosis airway.</a> mBio. 12 (2), e00006-e00021 (2021).</li>
<li>Martin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+microbial+and+molecular+dynamics+in+the+cystic+fibrosis+lung+after+elexacaftor-tezacaftor-ivacaftor+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Res%22%5BJournal%5D)">Longitudinal microbial and molecular dynamics in the cystic fibrosis lung after elexacaftor-tezacaftor-ivacaftor therapy.</a> Respir Res. 24 (1), 317(2023).</li>
<li>Sosinski, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+restructuring+of+microbiome+niche+space+is+associated+with+elexacaftor-tezacaftor-ivacaftor+therapy+in+the+cystic+fibrosis+lung%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cystic+Fibros%22%5BJournal%5D)">A restructuring of microbiome niche space is associated with elexacaftor-tezacaftor-ivacaftor therapy in the cystic fibrosis lung.</a> J Cystic Fibros. 21 (6), 996(2022).</li>
<li>Orazi, G., O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((34%3BIt+takes+a+village%26%2334%3B%3A+Mechanisms+underlying+antimicrobial+recalcitrance+of+polymicrobial+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">34;It takes a village&#34;: Mechanisms underlying antimicrobial recalcitrance of polymicrobial biofilms.</a> J Bacteriol. 202 (1), e00530-e00619 (2019).</li>
<li>Nichols, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+effectiveness+of+elexacaftor%2Ftezacaftor%2Fivacaftor+in+people+with+cystic+fibrosis%3A+A+clinical+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Clinical effectiveness of elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor in people with cystic fibrosis: A clinical trial.</a> Am J Respir Crit Care Med. 205 (5), 529-539 (2022).</li>
<li>Filkins, L. M., O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystic+fibrosis+lung+infections%3A+Polymicrobial%2C+complex%2C+and+hard+to+treat%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathog%22%5BJournal%5D)">Cystic fibrosis lung infections: Polymicrobial, complex, and hard to treat.</a> PLoS Pathog. 11 (12), e1005258(2015).</li>
<li>Limoli, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Staphylococcus+aureus+and+Pseudomonas+aeruginosa+co-infection+is+associated+with+cystic+fibrosis-related+diabetes+and+poor+clinical+outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Clin+Microbiol+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa co-infection is associated with cystic fibrosis-related diabetes and poor clinical outcomes.</a> Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 35 (6), 947-953 (2016).</li>
<li>Jean-Pierre, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Community+composition+shapes+microbial-specific+phenotypes+in+a+cystic+fibrosis+polymicrobial+model+system%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Community composition shapes microbial-specific phenotypes in a cystic fibrosis polymicrobial model system.</a> Elife. 12 (12), e81604(2023).</li>
<li>Toole Orazi, G., O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pseudomonas+aeruginosa+alters+Staphylococcus+aureus+sensitivity+to+vancomycin+in+a+biofilm+model+of+cystic+fibrosis+infection%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">Pseudomonas aeruginosa alters Staphylococcus aureus sensitivity to vancomycin in a biofilm model of cystic fibrosis infection.</a> mBio. 8 (4), e00873-e00917 (2017).</li>
<li>Lipuma, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+sense+and+nonsense+of+antimicrobial+susceptibility+testing+in+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pediatric+Infect+Dis+Soc%22%5BJournal%5D)">The sense and nonsense of antimicrobial susceptibility testing in cystic fibrosis.</a> J Pediatric Infect Dis Soc. 11 (2), S46-S52 (2022).</li>
<li>Coenye, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+antimicrobial+susceptibility+testing%3A+Where+are+we+and+where+could+we+be+going%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Biofilm antimicrobial susceptibility testing: Where are we and where could we be going.</a> Clin Microbiol Rev. 36 (4), e0002423(2023).</li>
<li>Waters, V. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconciling+antimicrobial+susceptibility+testing+and+clinical+response+in+antimicrobial+treatment+of+chronic+cystic+fibrosis+lung+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Reconciling antimicrobial susceptibility testing and clinical response in antimicrobial treatment of chronic cystic fibrosis lung infections.</a> Clin Infect Dis. 69 (10), 1812-1816 (2019).</li>
<li>Vandeplassche, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotic+susceptibility+of+cystic+fibrosis+lung+microbiome+members+in+a+multispecies+biofilm%5BTitle%5D)+AND+%22Biofilm%22%5BJournal%5D)">Antibiotic susceptibility of cystic fibrosis lung microbiome members in a multispecies biofilm.</a> Biofilm. 2, 100031(2020).</li>
<li>Varga, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotics+drive+expansion+of+rare+pathogens+in+a+chronic+infection+microbiome+model%5BTitle%5D)+AND+%22mSphere%22%5BJournal%5D)">Antibiotics drive expansion of rare pathogens in a chronic infection microbiome model.</a> mSphere. 7 (5), e0031822(2022).</li>
<li>Turner, K. H., Wessel, A. K., Palmer, G. C., Murray, J. L., Whiteley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Essential+genome+of+Pseudomonas+aeruginosa+in+cystic+fibrosis+sputum%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Essential genome of Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis sputum.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (13), 4110-4115 (2015).</li>
<li>Clay, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pseudomonas+aeruginosa+lasR+mutant+fitness+in+microoxia+is+supported+by+an+anr-regulated+oxygen-binding+hemerythrin%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Pseudomonas aeruginosa lasR mutant fitness in microoxia is supported by an anr-regulated oxygen-binding hemerythrin.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 117 (6), 3167-3173 (2020).</li>
<li>Hoffman, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pseudomonas+aeruginosa+lasR+mutants+are+associated+with+cystic+fibrosis+lung+disease+progression%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cyst+Fibros%22%5BJournal%5D)">Pseudomonas aeruginosa lasR mutants are associated with cystic fibrosis lung disease progression.</a> J Cyst Fibros. 8 (1), 66-70 (2009).</li>
<li>Heirali, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sputum+microbiota+in+adults+with+CF+associates+with+response+to+inhaled+tobramycin%5BTitle%5D)+AND+%22Thorax%22%5BJournal%5D)">Sputum microbiota in adults with CF associates with response to inhaled tobramycin.</a> Thorax. 75 (12), 1058-1064 (2020).</li>
<li>Nelson, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintenance+tobramycin+primarily+affects+untargeted+bacteria+in+the+cf+sputum+microbiome%5BTitle%5D)+AND+%22Thorax%22%5BJournal%5D)">Maintenance tobramycin primarily affects untargeted bacteria in the cf sputum microbiome.</a> Thorax. 75 (9), 780-790 (2020).</li>
<li>Kesthely, C. A., Rogers, R. R., El Hafi, B., Jean-Pierre, F., O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptional+profiling+and+genetic+analysis+of+a+cystic+fibrosis+airway-relevant+model+shows+asymmetric+responses+to+growth+in+a+polymicrobial+community%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol+Spectr%22%5BJournal%5D)">Transcriptional profiling and genetic analysis of a cystic fibrosis airway-relevant model shows asymmetric responses to growth in a polymicrobial community.</a> Microbiol Spectr. 11 (5), e0220123(2023).</li>
<li>Jean-Pierre, F., Henson, M. A., O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolic+modeling+to+interrogate+microbial+disease%3A+A+tale+for+experimentalists%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Mol+Biosci%22%5BJournal%5D)">Metabolic modeling to interrogate microbial disease: A tale for experimentalists.</a> Front Mol Biosci. 8, 634479(2021).</li>
<li>Hendricks, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+syncytial+virus+infection+enhances+Pseudomonas+aeruginosa+biofilm+growth+through+dysregulation+of+nutritional+immunity%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Respiratory syncytial virus infection enhances Pseudomonas aeruginosa biofilm growth through dysregulation of nutritional immunity.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (6), 1642-1647 (2016).</li>
<li>Hogan, D. A., Vik, A., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Pseudomonas+aeruginosa+quorum-sensing+molecule+influences+Candida+albicans+morphology%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Microbiol%22%5BJournal%5D)">A Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing molecule influences Candida albicans morphology.</a> Mol Microbiol. 54 (5), 1212-1223 (2004).</li>
<li>Wu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Co-assembling+living+material+as+an+in+vitro+lung+epithelial+infection+model%5BTitle%5D)+AND+%22Matter%22%5BJournal%5D)">Co-assembling living material as an in vitro lung epithelial infection model.</a> Matter. 7 (1), 216-236 (2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholin (DOPC)</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC0387928</td><td>Bereiten Sie eine Brühe von 250 mg/ml in Chloroform direkt in der Flasche vor. Bei -20°C aufbewahren. Endkonzentration 200 μm; g/mL in 2x ASM-Basis.</td></tr><tr><td>3-Morpholinpropan-1-sulfonsäure (MOPS)</td><td>Sigma</td><td>M1254</td><td>Endkonzentration 200 mM in 2X ASM-Base.</td></tr><tr><td>96-poliger Replikator</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-450-9</td> Es <td>können auch Einweg-Replikatoren verwendet werden. Katze #NC1567338.</td></tr><tr><td>96-Well-sterile Standardplatte mit Deckel</td><td>Fisher Scientific</td><td>62406-081</td><td></td></tr><tr><td>Agar</td><td>Fisher Scientific</td><td>DF0145-17-0</td><td></td></tr><tr><td>AnaeroPack 2,5 L Rechteckiges Glas</td><td>Fisher Scientific</td><td>23-246-385</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2*2H2O&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>C79-500</td><td>Bereiten Sie eine 1 M Brühe in Wasser vor und filtern Sie die Sterilisation mit einem 0,22 μm; m Filter. Endkonzentration 3,5 mM in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>Destriniertes Schafsblut</td><td></td><td></td><td>Zur Vorbereitung von Wachstumsfugen für Streptococcus und Prevotella.</td></tr><tr><td>Desoxyribonukleinsäure aus Heringssperma</td><td>Sigma</td><td>D7290</td><td>Endkonzentration 1,2 mg/mL in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>FeSO4*7H2O&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>AA1449830</td><td>Bereiten Sie eine 1 mg/ml-Brühe (3,6 mM) in Wasser vor und sterilisieren Sie den Filter mit einer Sättigung von 0,22 μm; m Filter. In Alufolie eingewickelt aufbewahren. Endkonzentration 0,0072 mM in 2x ASM Base.</td></tr><tr><td>GasPaks</td><td>Fisher Scientific</td><td>B260678</td><td></td></tr><tr><td>Glucose</td><td>Fisher Scientific</td><td>D16-3</td><td>Als 20%ige Brühe (1,1 M) in Wasser zubereiten und im Autoklaven sterilisieren. Endkonzentration 6 mM in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>Hemin</td><td>Sigma</td><td>51280</td><td>100 mg Hemin in 2 mL 1 M NaOH auflösen und dann das Volumen mit Wasser auf 200 mL erhöhen. In einer bernsteinfarbenen Flasche oder einer normalen Flasche, die mit Alufolie umwickelt ist, bei 4 °C aufbewahren.</td></tr><tr><td>K2SO4</td><td>Fisher Scientific</td><td>P304-500</td><td>Bereiten Sie einen 0,25 M Vorrat in Wasser vor und filtern Sie die Sterilisation mit einem 0,22 μm m Filter. Endkonzentration 0,54 mM in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>Kanamycin</td><td></td><td></td><td>Bereiten Sie eine 50 mg/ml-Stammlösung in Wasser vor. Filter sterilisieren mit einem 0,22 &mu; m filtrieren und bei 4 °C lagern.</td></tr><tr><td>KCl</td><td>Fisher Scientific</td><td>P217-500</td><td>Endkonzentration 30,0 mM in 2x ASM Base.</td></tr><tr><td>KNO3</td><td>Fisher Scientific</td><td>P263-500</td><td>Bereiten Sie eine 1 M Brühe in Wasser vor und filtern Sie die Sterilisation mit einem 0,22 μm m Filter. Endkonzentration 0,70 mM in 2x ASM Base.</td></tr><tr><td>L-Cysteinhydrochlorid</td><td>Fisher Scientific</td><td>AAA1038922</td><td></td></tr><tr><td>L-Milchsäure</td><td>Sigma</td><td>L1750</td><td>Bereiten Sie einen 1 M Vorrat in Wasser vor und filtern Sie die Sterilisation mit einem 0,22 μm; m Filter. pH-Wert auf 7,0 einstellen. Endkonzentration 18,6 mM in 2x ASM Base.</td></tr><tr><td>L-Tryptophan</td><td>Sigma</td><td>T0254</td><td>Bereiten Sie ein 0,1 M Vormaterial in 0,2 M NaOH vor und sterilisieren Sie den Filter mit einem 0,22 μ; m Filter. Im Kühlschrank bei 4 Grad aufbewahren; C in Alufolie eingewickelt. Endkonzentration 0,132 mM in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>Mannitol Salz Agar</td><td>Fisher Scientific</td><td>B11407</td><td>Zubereiten gemäß den Empfehlungen des Herstellers.</td></tr><tr><td>Menadion</td><td>Sigma</td><td>M5625</td><td>Bereiten Sie eine 10 mg/ml-Stammlösung vor, die in 96-100% Ethanol gelöst ist. Bei 4 Grad konservieren; C in Alufolie eingewickelt. Vor Gebrauch vortexen.</td></tr><tr><td>MgCl2*6H2O&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>AA12288A9</td><td>Bereiten Sie eine 1 M Brühe in Wasser vor und sterilisieren Sie sie mit einem Filter von 0,22 μm; m Filter. Endkonzentration 1,21 mM in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>Mucin aus dem Schweinemagen - Typ II&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>M2378</td><td>Bereiten Sie eine Brühe von 10 mg/ml (2x) in Wasser vor und mischen Sie sie gründlich, bevor Sie sie autoklavieren. Bei 4 °C halten.</td></tr><tr><td>Na2HPO4</td><td>Fisher</td><td>Scientific S375-500</td><td>Bereiten Sie einen 0,2 M Vorrat in Wasser vor und filtern Sie ihn mit einem 0,22 μm m Filter. Endkonzentration 2,5 mM in 2x ASM Base.</td></tr><tr><td>N-Acetylglucosamin&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>A8625</td><td>Bereiten Sie einen 0,25 M Vorrat in Wasser vor und filtern Sie ihn mit einem 0,22 μ; m Filter. Lagerbestand gekühlt bei 4 °C aufbewahren. Endkonzentration 0,6 mM in 2x ASM-Basis.</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Fisher</td><td>Scientific S271-500</td><td>Endkonzentration 103,7 mM in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>NaH2PO4*H2O</td><td>Fisher Scientific</td><td>S369-500</td> Vorbereiten <td>einer 0,2 M Vorratsbrühe in Wasser und Filtrieren Sterilisieren mit einem 0,22 μm; m Filter. Endkonzentration 2,6 mM in 2x ASM-Base.</td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Fisher Scientific</td><td>S318-500</td><td>Bereiten Sie eine 5 M Stammlösung vor. Zur Einstellung des pH-Werts von 2x ASM Grundmaterial.</td></tr><tr><td>NH4Cl</td><td>Fisher Scientific</td><td>A661-500</td><td>Endkonzentration 4,6 mM in 2x ASM Base.</td></tr><tr><td>Oxolinsäure</td><td></td><td></td><td>Bereiten Sie eine 10 mg/ml-Stammlösung 0,5 M NaOH vor. Filter sterilisieren mit einem 0,22 &mu; m filtrieren und bei 4 °C lagern.</td></tr><tr><td>Polymixin B</td><td></td><td></td><td>Bereiten Sie eine Stammlösung von 10 mg/ml in Wasser vor. Filter sterilisieren mit einem 0,22 &mu; m filtrieren und bei 4 °C lagern.</td></tr><tr><td>Pseudomonas Isolation Agar</td><td>Fisher Scientific</td><td>DF0927-17-1</td><td>Herstellen gemäß den Empfehlungen des Herstellers.</td></tr><tr><td>Todd Hewitt Bouillon</td><td>Fisher Scientific</td><td>DF0492-17-6</td><td>Zubereiten gemäß den Empfehlungen des Herstellers.</td></tr><tr><td>Tryptische Sojabrühe</td><td>Fisher Scientific</td><td>DF0370-17-3</td><td>Zubereiten gemäß den Empfehlungen des Herstellers.</td></tr><tr><td>Vancomycin</td><td></td><td></td><td>Bereiten Sie eine Stammlösung von 50 mg/ml in Wasser vor. Filter sterilisieren mit einem 0,22 &mu; m filtrieren und bei 4 °C lagern.</td></tr><tr><td>Hefeextrakt</td><td>Fisher Scientific</td><td>B11929</td><td></td></tr><tr><td>Hefe Synthetisches Dropout ohne Tryptophan&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>Y1876</td><td>Endkonzentration 8,0 mg/mL in 2x ASM Base.</td></tr></tbody></table>

züchtung eines mukoviszidose-relevanten polymikrobiellen biofilms zur untersuchung von phänotypen in der gemeinschaft

Growing a Cystic Fibrosis-Relevant Polymicrobial Biofilm to Probe Community Phenotypes

Wie in Abbildung 2 dargestellt, wurden mehrere Phänotypen berichtet, darunter (1) eine Verringerung der Anzahl lebensfähiger Zellen von P. aeruginosa und S. aureus , wenn sie in gemischten Planktongemeinschaften im Vergleich zu Monokulturen gezüchtet wurden, (2) eine Zunahme des polymikrobiellen Wachstums von S. sanguinis-Zellen und (3) das Wachstum von P. melaninogenica in gemischten Gemeinschaften, wie zuvor von Jean-Pierre und Kollegenberichtet 10.
Darüber hinaus kann, wie in Abbildung 1 dargestellt, das In-vitro-System auch verwendet werden, um Moleküle von Interesse (z. B. Abx, Metaboliten usw.) zu testen, sobald die Biofilmgemeinschaften etabliert sind. Das heißt, Mikroben, die in Co-Kultur gezüchtet wurden, zeigten entweder (1) eine Zunahme der Anfälligkeit (P. aeruginosa - Abbildung 3A), (2) eine verminderte Empfindlichkeit (S. aureus und S. sanguinis - Abbildung 3B, C) oder (3) keine Veränderungen (P. melaninogenica - Abbildung 3D) in Gegenwart des CF-Medikaments Tobramycin im Vergleich zu Monokulturen.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66785/66785fig01v2.jpg"> 
Abbildung 1: Experimenteller Arbeitsablauf. Die Züchtung von Monospezies- und polymikrobiellen Biofilmen erfolgt mit einer 96-Well-Kunststoffplatte mit flachem Boden, in die Mikroben in ASM für 24 Stunden bei 37 °C unter anoxischen Bedingungen kultiviert werden. Nach dem ersten Inkubationsschritt werden nicht gebundene Zellen aspiriert und vorgebildete Biofilme werden entweder mit frischem ASM aufgefüllt oder mit Molekülen von Interesse behandelt. Dieser Schritt kann je nach der zu testenden Hypothese in vielen Iterationen wiederholt werden. Am Ende des Experiments werden die Zellen gesammelt, seriell verdünnt und auf selektiven Medien plattiert, um lebensfähige Zählungen zu erhalten. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66785/66785fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66785/66785fig02.jpg"> 
Abbildung 2: Detektion polymikrobiell spezifischer Phänotypen mittels in vitro Modellierung. Indiziert sind KBE/ml-Zählungen von P. aeruginosa (Pa), S. aureus (Sa), S. sanguinis (Strep) und P. melaninogenica (Prev), die als Monokultur oder in einer gemischten Gemeinschaft (Mix) für Biofilm- (B) und Planktonfraktionen (P) gezüchtet wurden. Die vorgestellten Daten zeigen den Durchschnitt von mindestens drei technischen Replikaten, die an mindestens sechs verschiedenen Tagen (n = 6) für jede Balkenspalte durchgeführt wurden. Die statistische Analyse wurde unter Verwendung einer gewöhnlichen Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) und Tukeys Mehrfachvergleichen nach dem Test mit *P &lt; 0,05 durchgeführt; P &lt; 0,0001, ns = nicht signifikant. Fehlerbalken stellen die Standardabweichung dar. bd = unterhalb der Erkennung. Nachweisgrenze = 102 KBE/ml. Die Abbildung ist eine Abwandlung von Jean-Pierre et al.10. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66785/66785fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66785/66785fig03.jpg"> 
Abbildung 3: Wechselwirkungen zwischen den Spezies beeinflussen die Abx-Anfälligkeit von CF-Erregern. Angegeben sind KBE/ml-Populationen von (A) P. aeruginosa (Pa), (B) S. aureus (Sa), (C) S. sanguinis (Strep) und (D) P. melaninogenica (Prev) Bakterienpopulationen, die als Monokultur oder in einem polymikrobiellen (Mix) in Abwesenheit oder Vorhandensein von Tobramycin (+Tb) in einer Konzentration von 100 μg/ml gezüchtet wurden. Die dargestellten Daten zeigen den Durchschnitt von mindestens drei technischen Replikaten, die an mindestens drei verschiedenen Tagen (n = 3) für jede Balkenspalte durchgeführt wurden. Die statistische Analyse wurde unter Verwendung einer gewöhnlichen Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) und Tukeys Mehrfachvergleichen nach dem Test mit *P &lt; 0,05 durchgeführt; **P &lt; 0,01 und ****P &lt; 0,0001. ns = nicht signifikant. Fehlerbalken stellen die Standardabweichung dar. bd = unterhalb der Erkennung. Nachweisgrenze = 102 KBE/ml. Die Abbildung ist eine Abwandlung von Jean-Pierre et al.10. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66785/66785fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Züchtung eines Mukoviszidose-relevanten polymikrobiellen Biofilms zur Untersuchung von Phänotypen in der Gemeinschaft

Most in vitro models lack the capacity to fully probe bacterial phenotypes emerging from the complex interactions observed in real-life environments. This ...

growing-cystic-fibrosis-relevant-polymicrobial-biofilm-to-probe

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Dieser Workflow kann verwendet werden, um Antibiotika-Suszeptibilitätstests mit einem etablierten Ex-vivo-Modell des bakteriellen Biofilms in der Lunge von Personen mit Mukoviszidose durchzuführen. Die Verwendung dieses Modells könnte die klinische Validität von MBEC-Assays (Minimal Biofilm Eradication Concentration) verbessern.

Antibiotika-Wirksamkeitstests in einem Ex-vivo-Modell von Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus Biofilmen in der Mukoviszidose-Lunge

Diese Methodik ermöglicht die Etablierung eines polymikrobiellen Biofilmmodells bei Mukoviszidose für antimikrobielle Sensitivitätstests in Forschungs- und klinischen Laboratorien. Dieses Modell liefert genaue und zuverlässige Ergebnisse über einen Bereich von Ausgaben.

Entwicklung eines polymikrobiellen Kolonie-Biofilmmodells zur Erprobung von Antibiotika bei Mukoviszidose

Diese Studie skizziert einen Rahmen für die Entwicklung eines aggregierten polymikrobiellen Biofilmmodells und die Optimierung eines RNA-Extraktionsprotokolls zur Bewertung der Genexpression von Pseudomonas aeruginosa, die die Lungenumgebung der Mukoviszidose widerspiegelt. Zu den Anwendungen gehören die Bewertung antimikrobieller Wirkungen und die Untersuchung von Antibiotikaalternativen unter Bedingungen, die für Mukoviszidose relevant sind.

Mukoviszidose-Aggregat-Biofilm-Modell zur Untersuchung der infektionsrelevanten Genexpression

In diesem Video stellen wir Ihnen die mikrofluidischen...

Die Mikrofluidik-Probe: Betrieb und Nutzung für lokalisierte Oberflächenbearbeitung

Die Ice-Cap-Verfahren erlaubt es, Pflanzen in 96-Well-Platten und zerstörungsfrei Ernte Wurzelgewebe von jedem Sämling wachsen. DNA von dieser Wurzel Gewebe extrahiert werden können für die Genotypisierung Reaktionen eingesetzt werden. Wir haben festgestellt, dass Ice-Cap gut...

Ice-Cap: Ein Verfahren zur Züchtung von Arabidopsis Und Tomatenpflanzen in 96-well-Platten für High-Throughput-Genotypisierung

Wir beschreiben eine Methode, um sensibilisiert postembryonalen Regulatoren der Protein-Expression und Lokalisation in...

RNAi-Screening auf postembryonalen Phänotypen in Identifizieren C elegans</em

Wir präsentieren eine Methode zur schnellen (Mikrosekunde) Calcium Ereignisse aus langsamer Flüsse in lebenden Zellen mittels Laser-Scanning-konfokalen Mikroskopie zu isolieren. Das Verfahren misst Fluoreszenzintensität Schwankungen des Kalzium-Indikatoren, die von der Aufnahme Line-Scans von mehreren hundert Pixel in einer Zelle. Histogramm-Analyse ermöglicht es uns, die Zeitskalen der verschiedenen Kalzium-Ströme zu isolieren.

Mess-Fast-Flux Calcium in Kardiomyozyten

Wir bieten eine einfache, semi-quantitative Methode zur Biofilm-Bildung zu...

Ein semi-quantitativer Ansatz, um die Biofilmbildung Mit Wrinkled Colony Entwicklung zu bewerten

Ein Verfahren, um die orofacial Größe und Form des Xenopus laevis Embryonen Quantifizierung entwickelt worden. In diesem Protokoll werden traditionelle Größenmessungen mit geometrischen Morphometrie kombiniert, um für komplexere Analysen der orofazialen Entwicklung und Mängel zu ermöglichen.

Quantifizierung der Orofacial Phänotypen in Xenopus

Wir beschreiben eine effiziente, robuste und kosteneffektive Methode zur Nukleinsäure von Tupfern zur Charakterisierung von Bakteriengemeinschaften Extraktion unter Verwendung von 16S rRNA-Gen-Amplikons Sequenzierung. Das Verfahren ermöglicht eine gemeinsame Verarbeitungsansatz für mehrere Probenarten und beherbergt eine Reihe von nachgelagerten analytischen Prozessen.

Effiziente Nukleinsäure-Extraktion und 16S rRNA Gen-Sequenzierung für bakterielle Gemeinschaft Charakterisierung

Erfahren Sie die Züchtung eines polymikrobiellen Biofilms zur Untersuchung von Phänotypen in Mukoviszidose. Diese Methode nutzt Pseudomonas aeruginosa und andere Spezies in einem 96-Well-Format.

Züchtung eines Mukoviszidose-relevanten polymikrobiellen Biofilms zur Untersuchung von Phänotypen in der Gemeinschaft

Weitere Videos entdecken