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Article de méthode

Un modèle d’infection cutanée murine pour étudier la réponse immunitaire contre un pathogène bactérien

1.6K vues

8 juillet 2025

Dans cet article

Résumé

Source : Anderson, L. S., et al. Un modèle de souris pour évaluer la réponse immunitaire innée à l’infection à Staphylococcus aureus. J. Vis. Exp. (2019).

Cette vidéo montre une technique permettant de générer un modèle murin d’infection de plaie cutanée. Lors de l’infection de souris – conçues pour exprimer une protéine fluorescente dans les neutrophiles – avec un Staphylococcus aureus bioluminescent génétiquement modifié – une bactérie pathogène. La charge bactérienne au site d’infection et la dynamique de recrutement des neutrophiles peuvent être étudiées à l’aide de l’imagerie de l’animal entier.

Protocole

Toutes les procédures impliquant des modèles animaux ont été examinées par le comité institutionnel local de protection des animaux et le comité d’examen vétérinaire JoVE.

1. Source et boîtier de la souris

  1. Dérivation de souris LysM-eGFP (protéine fluorescente verte améliorée (eGFP) insérée dans la région promotrice du lysozyme M (LysM)) sur un fond génétique C57BL/6J comme décrit précédemment. Dérivation de souris LysM-EGFP×MyD88-/- en croisant des souris LysM-EGFP avec des souris MyD88-/- (protéine de réponse primaire de différenciation myéloïde 88) sur un fond C57BL/6J.
  2. Souris domestiques dans un vivarium. Pour ces études, les animaux ont été hébergés à l’Université de Californie à Davis en groupes avant l’opération et individuellement après l’opération. Utilisez des souris âgées de 10 à 16 semaines.

2. Préparation et quantification bactériennes

  1. Retirer la souche bioluminescente de Staphylococcus aureus d’intérêt du stockage à -80 °C pour la décongeler sur de la glace. Traînée sur une plaque de gélose au sang bovin à 5 %. Incuber la plaque striée dans un incubateur humidifié à 37 °C pendant la nuit (16 h).
    note: Dans ce protocole, la souche ALC2906 SH1000 a été utilisée. Cette souche contient le plasmide navette pSK236 avec les promoteurs de la protéine de liaison à la pénicilline 2 fusionnés à la cassette rapporteure luxABCDE de Photohabdus luminescens.
  2. Préparez le bouillon de soja tryptique (TSB) en mélangeant 0,03 g de poudre TSB par mL d’eau pure, et autoclavez le TSB pour stériliser. Une fois refroidi, ajoutez tous les antibiotiques nécessaires en utilisant une technique stérile. Dans ce protocole, ajouter 10 μg/mL de chloramphénicol au TSB pour sélectionner l’expression du plasmide navette pSK236, qui contient la cassette de bioluminescence luxABCDE.
  3. Prélever 3 à 4 colonies distinctes de la plaque de S. aureus dans du BST avec 10 μg/mL de chloramphénicol pour commencer une culture pendant la nuit. Incuber les bactéries sur un agitateur d’incubation à 37 °C pendant la nuit (16 h).
  4. Commencer une nouvelle culture bactérienne à partir de la culture de nuit en diluant un échantillon à 1:50 dans du BST avec 10 μg/mL de chloramphénicol. Culture dans un agitateur d’incubation à 200 tr/min et 37 °C.
  5. Deux heures après la scission de S. aureus, surveiller la densité optique à 600 nm (OD600) sur un spectrophotomètre. Observez la DO600 en fonction du temps pour trouver la croissance de la phase logarithmique moyenne. Pour la souche SH1000 ALC2906, une DO600 de 0,5 est mi-logarithmique et correspond à une concentration de 1 x 108 UFC/mL (UFC = unité formant colonie) (Figure 1).
  6. Lorsque la DO600 est de 0,5, lavez les bactéries 1:1 avec une solution saline tamponnée au phosphate de Dulbecco (DPBS) glacée. Centrifugez les bactéries pendant 10 min à 3 000 x g et 4 °C. Décantez soigneusement le surnageant et ajoutez soigneusement du DPBS réfrigéré supplémentaire et un vortex. Centrifugez à nouveau pendant 10 min à 3 000 x g et 4 °C.
  7. Décanter soigneusement le surnageant. Remettez en suspension la pastille bactérienne à la concentration souhaitée. Pour ces études, prélever 3 mL de ALC2906 SH1000 et remettre en suspension dans 1,5 mL de solution saline tamponnée au phosphate (PBS), en corrélation avec une concentration bactérienne d’environ 2 x 108 UFC/mL. Gardez les bactéries sur la glace jusqu’à utilisation.
  8. Pour vérifier la concentration bactérienne, diluez 100 μL de l’échantillon bactérien 1:10 000 et 1:100 000 dans du PBS. Plaque de 20 μL d’aliquotes sur une plaque de gélose. Incuber à 37 °C dans un incubateur humidifié pendant 16 h. Compter les UFC par examen macroscopique et calculer une concentration bactérienne le lendemain.

3. Lésions cutanées excisionnelles et inoculation de S. aureus

  1. Administrer 100 μL de chlorhydrate de buprénorphine à 0,03 mg/mL (~0,2 mg/kg) à chaque souris par injection intrapéritonéale.
  2. Vingt minutes après l’injection, placez 2 à 4 souris dans une chambre avec 2 à 3 LPM d’oxygène avec 2 à 4 % d’isoflurane. Une fois que les souris sont complètement anesthésiées, transférez-les une à la fois dans un cône nasal connecté à 2-3 LPM d’oxygène avec 2-4 % d’isoflurane. Vérifiez que les souris sont complètement anesthésiées en pinçant fermement chaque patte arrière entre le pouce et l’index. Passez à l’étape suivante si l’animal ne répond pas au pincement.
  3. Rasez une section de 1 pouce sur 2 pouces à l’arrière de la souris avec une tondeuse électrique et nettoyez la zone des coupures de fourrure à l’aide d’une lingette ou d’une gaze propre. Évitez d’utiliser une lotion dépilatoire car elle peut provoquer une inflammation excessive.
  4. Nettoyez d’abord le dos de la souris avec de la gaze imbibée de povidone iodée à 10 %, puis avec de la gaze imbibée d’éthanol à 70 %. Nettoyez la zone en spirale, en vous déplaçant vers l’extérieur à partir du centre de la zone chirurgicale. Attendez environ 1 minute que la zone chirurgicale sèche avant la chirurgie.
  5. Tenez le dos rasé de la souris sans serrer entre deux doigts et appuyez fermement sur une biopsie stérile à l’emporte-pièce de 6 mm au centre de la zone chirurgicale préparée. Ne tirez pas sur la peau tendue.
    1. Tournez la biopsie à l’emporte-pièce pour créer un contour circulaire sur la peau qui traverse complètement la peau dans au moins une section du contour. Veillez à ne pas couper le fascia ou le tissu sous-jacent.
    2. Utilisez des ciseaux stériles et des pinces pour couper l’épiderme et le derme en suivant le motif circulaire imprimé par la biopsie à l’emporte-pièce.

4. Inoculation de S. aureus

  1. Remplissez une seringue à insuline de 28 g avec l’inoculant bactérien bioluminescent souhaité. Dans cette étude, administrer une concentration de 1 x 108 UFC/mL (50 μL). N’administrez pas plus de 100 μL de volume.
  2. Injectez 50 μL d’inoculant entre le fascia et le tissu au centre de la plaie sur le dos de la souris. Assurez-vous que l’inoculant forme une bulle au centre de la plaie avec un minimum de fuite ou de dispersion.
    1. Tirez le derme sur le côté, tenez la seringue presque parallèle au tissu et poussez lentement la seringue dans le tissu jusqu’à ce qu’une diminution soudaine de la résistance se fasse sentir, ce qui indique un piercing du fascia. Enfoncez délicatement la seringue au centre de la plaie et distribuez lentement l’inoculant. Retirez lentement la seringue de l’animal.
  3. Injecter le même volume de PBS stérile dans les plaies des animaux non infectés que celui décrit ci-dessus.
  4. Remettez l’animal dans sa cage. Placez la cage sous une lampe chauffante ou sur un coussin chauffant et surveillez l’animal jusqu’à ce qu’il se remette de l’anesthésie.

5. Imagerie de bioluminescence in vivo (BLI) et imagerie de fluorescence (FLI)

  1. Initialisez l’ensemble de l’imageur d’animaux via le logiciel de l’instrument. Anesthésie les souris dans une chambre recevant 2-3 LPM d’oxygène avec 2-4 % d’isoflurane. Administrez l’anesthésie aux cônes nasaux à l’intérieur de l’imageur.
  2. Placez la souris blessée et infectée dans l’imageur. Positionnez la souris de manière à ce que la plaie soit aussi plate que possible. Utilisez la configuration de séquence suivante pour imager les souris.
    1. Sélectionnez Luminescence et Photographie comme mode d’imagerie. Le temps d’exposition est de 1 min à petit binning et F/stop 1 (luminescence) et F/stop 8 (photographie). Le filtre d’émission est ouvert. Cliquez sur le bouton Acquérir pour enregistrer l’image.
    2. Sélectionnez Fluorescence et Photographie comme mode d’imagerie. Le temps d’exposition est de 1 s à petit binning et F/stop 1 (fluorescence) et F/stop 8 (photographie) avec une longueur d’onde d’excitation de 465/30 nm et une longueur d’onde d’émission de 520/20 nm avec une intensité de lampe élevée. Cliquez sur le bouton Acquérir pour enregistrer l’image.
  3. Remettez l’animal dans sa cage et surveillez-le jusqu’à ce qu’il se remette de l’anesthésie.
  4. Imagez les souris quotidiennement comme décrit ci-dessus.

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Résultats

figure-results-1
Figure 1 : Corrélation entre la DO600 et le nombre d’UFC pour ALC2906. 3 à 4 colonies ALC2906 SH1000 ont été prélevées sur une plaque de gélose et transférées dans du TSB avec 10 μg/mL de chloramphénicol pour une culture de nuit. Le lendemain, la suspension a été divisée à 1:50 en TSB avec 10 μg/mL de chloramphénicol et mise en culture. La densité optique à 600 nm (OD600)...

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d’intérêts n’a été déclaré.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Tube à fond rond en polypropylène de 14 mlFaucon352059
Poinçon de biopsie jetable de 6 mmIntegra Miltex33 à 36
S. aureus bioluminescentLloyd Miller, Johns HopkinsALC 2906 SH1000
Gélose au sang bovin, 5 %, Hardy DiagnosticsVWRRéférence 10118-938
Chlorhydrate de buprénoprhine injectableApprovisionnement médical occidentalRéférence 72920,3 mg/mL
Souris C57BL/6JLaboratoire Jackson664
Chloramphénicol (poudre cristalline)Bioréactifs FisherRéf. BP904-100
DPBS (1X)GibcoRéférence 14190 à 144
Seringues à insulineBecton, Dickson et compagnie329461.35 mm (28 G) x 12,7 mm (1/2'')
Système d’imagerie in vivo IVIS SpectrumPerkin Elmer124262
Logiciel d’image vivante – Série IVIS SpectrumPerkin Elmer128113
Souris LysM-eGFPThomas Graff, Albert Einstein, Collège de New YorkNa
Spectrophotomètre à microvolumeThermoFisher ScientificND-2000
Souris MyD88 KOLaboratoire JacksonRéférence 9088
Éponges non tisséesAMD- Ritmed IncA2101-CH5 cm x 5 cm
Povidone iode 10 % solutionAplicare697731
Bouillon de soja tryptiqueBecton, Dickson et compagnie211825

Étiquettes

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