Article de méthode

Mesurer les effets des bactéries et des produits chimiques sur la perméabilité intestinale de Caenorhabditis elegans

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DOI :

10.3791/60419

3 décembre 2019

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit comment mesurer la perméabilité intestinale de Caenorhabditis elegans. Cette méthode est utile pour la recherche biologique fondamentale sur la santé intestinale liée à l'interaction entre les bactéries intestinales et leur hôte et pour le dépistage pour identifier les agents probiotiques et chimiques pour guérir le syndrome de l'intestin qui fuit et les maladies inflammatoires de l'intestin.

Résumé

Chez les organismes vivants, l'hyperperméabilité intestinale est un symptôme grave qui conduit à de nombreuses maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Caenorhabditis elegans est un modèle animal non-mammalien qui est largement utilisé comme un système d'analyse en raison de sa courte durée de vie, la transparence, la rentabilité, et le manque de questions d'éthique animale. Dans cette étude, une méthode a été développée pour étudier les effets de différentes bactéries et 3,3'-diindolylmethane (DIM) sur la perméabilité intestinale de C. elegans avec un système d'analyse d'image à haut débit. Les vers ont été infectés par différentes bactéries intestinales ou cotraités avec DIM pendant 48 h et nourris avec de la fluorescéine isothiocyanate (FITC)-dextran pendant la nuit. Ensuite, la perméabilité intestinale a été examinée en comparant les images de fluorescence et l'intensité de fluorescence à l'intérieur des corps de ver. Cette méthode peut également avoir le potentiel d'identifier les bactéries intestinales probiotiques et pathogènes qui affectent la perméabilité intestinale dans le modèle animal et est efficace pour examiner les effets des produits chimiques nocifs ou favorisant la santé sur la perméabilité intestinale et la santé intestinale. Cependant, ce protocole a également quelques limitations considérables au niveau génétique, particulièrement pour déterminer quels gènes sont modifiés pour commander la maladie, parce que cette méthode est principalement employée pour la détermination phénotypique. En outre, cette méthode se limite à déterminer exactement quels substrats pathogènes causent l'inflammation ou augmentent la perméabilité des intestins des vers pendant l'infection. Par conséquent, d'autres études approfondies, y compris l'étude du mécanisme génétique moléculaire à l'aide de bactéries mutantes et de nématodes ainsi que l'analyse des composants chimiques des bactéries, sont nécessaires pour évaluer pleinement la fonction des bactéries et des produits chimiques dans la détermination de la perméabilité intestinale.

Introduction

La perméabilité intestinale est considérée comme l'un des principaux obstacles liés au microbiote intestinal et à l'immunité muqueuse et est susceptible d'être affectée par plusieurs facteurs, tels que les modifications du microbiote intestinal, l'affaiblissement épithélial ou les altérations de la couche de muqueuse1. Des articles récents ont rapporté des protocoles efficaces pour mesurer la perméabilité intestinale des cellules intestinales humaines cultivées en analysant les taux de flux de fluorescence à travers la couche de cellules intestinales2, mais moins d'articles de recherche présentent une procédure approprié....

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Protocole

1. Préparation de P. aeruginosa PAO1 et Escherichia coli OP50 Culture

  1. Préparer 500 ml de luria-Bertani stérilisé (LB) moyen (tableau 1) et inoculer une seule colonie de P. aeruginosa dans le milieu. Incuber la culture de 14 à 15 h à 37 oC avec une vitesse de secousse de 150 tr/min.
  2. Répartir également la culture bactérienne en deux tubes centrifugeuses de 500 ml et centrifuger les tubes à 3 220 x g à 4 oC pendant 30 min.
  3. Retirez le supernatant jusqu'à ce que le volume soit de 50 ml (un dixième du volume initial) et suspendez à nouveau la pastille bactérienne.
  4. Conserver la cultu....

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Résultats

Après l'incubation avec P. aeruginosa PAO1, C. elegans a montré une augmentation significative de la fluorescence FITC-dextran dans le corps de ver comparée à la fluorescence montrée après l'incubation avec les deux autres souches bactériennes (figure 1). Les intensités de fluorescence des vers nourris avec E. coli OP50, P. aeruginosa PAO1 et E. faecalis KCTC3206 étaient respectivement de 100,0 à 6,6, 369,7 et 105,6 à 10,6 %. Les données soulignen.......

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Discussion

En utilisant cette nouvelle méthode pour déterminer la perméabilité intestinale chez C. elegans, qui combine la microscopie automatisée de fluorescence et l'analyse quantitative d'image, les différences causées par les micro-organismes ou les produits chimiques intestinaux peuvent être déterminées in vivo, spécifiquement dans l'intestin de C. elegans. Ce protocole est utile pour les études de perméabilité intestinale et applicable à de nombreuses tâches, telles que la détermination des espèces réactives.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Remerciements

Cette étude a été soutenue par une subvention de recherche intra-muros de l'Institut coréen des sciences et de la technologie (2E29563).

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
3,3'-diindolylméthane  ;SigmaD9568
90&fois ; Boîtes de Pétri de 15 mmSPL Life Sciences, Corée du Sud10090
60× ; Boîtes de Pétri de 15 mmSPL Life Sciences, Corée du Sud10060
Bactor AgarBeckton DickinsonREF. 214010
Solution de formaldéhyde  ;SigmaF1635
Perfusion cerveau-cœur (BHI)  ;Becton DickinsonREF. 237500
Caenorhabditis elegans N2Caenorhabditis Genetics Center (CGC)Type sauvage  ;
CholestérolSigmaC3045
Costa Plaque de dosage, 96 puits noir avec fond plat transparent Non traité, sans couvercle PolystyrèneCorning IncorporatedREF. 3631
Diméthyl sulfoxydeSigmaD2650
Enterococcus faecalis KCTC 3206Collection coréenne pour culture de typeKCTC NO. 3206Anaerbie falcutatif
Escherichia coli OP50Caenorhabditis Genetics Center (CGC)
Isothiocyanate de fluorescéine - dextranSigmaFD10S
Harmony software  ;PerkinElmerverson 3.5
Luria-Bertani LB moyenMerckVM743185 626  ; 1.10285.5000
Sulfate de magnésium heptahydraté  ;Fisher BioreagentsBP2213-1
Fluoromount milieu d’enrobage aqueuxSigmaF4680
Operetta CLS Système d’analyse à haut contenuPerkinElmer  ;
PeptoneMerckEMD 1.07213.1000
Pseudomonas aeruginosa PA01Collection coréenne pour la culture typeKCTC NO. 1637
Chlorure de sodiumFisher BioreagentsBP358-1
StéréomicroscopeNikon, JaponSMZ800N
Extrait de levureBecton DickinsonREF. 212750
HH16000000

Références

  1. Bischoff, S. C., et al. Intestinal permeability–a new target for disease prevention and therapy. BMC Gastroenterology. 14 (1), 189(2014).
  2. Peng, L., Li, Z. R., Green, R. S., Holzman, I. R., Lin, J.

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Mots-clés

C elegansimagerie haut d bitFITC dextraninfection bact riennetraitement au DIMintensit de fluorescenceappareil Operettalogiciel Harmonybarri re intestinale

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