Imagerie intravitale de Mycobacterium tuberculosis auxotrophe atténué dans le poumon murin lors d’une infection intravasculaire précoce

Yookyung Jung; Bing Chen; Catherine Vilchèze; William R. Jacobs; David Entenberg

doi:10.3791/71019

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Article de méthode

Imagerie intravitale de Mycobacterium tuberculosis auxotrophe atténué dans le poumon murin lors d’une infection intravasculaire précoce

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DOI :

10.3791/71019

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30 juin 2026

Yookyung Jung¹^,²^,³ , Bing Chen⁴ , Catherine Vilchèze⁴ , William R. Jacobs⁴^,⁵ , David Entenberg¹^,²^,³^,⁶^,⁷

¹Department of Pathology, Albert Einstein College of Medicine, ²Integrated Imaging Program for Cancer Research, Albert Einstein College of Medicine/Montefiore Medical Center, ³Gruss-Lipper Biophotonics Center, Albert Einstein College of Medicine, ⁴Department of Microbiology and Immunology, Albert Einstein College of Medicine, ⁵Department of Genetics, Albert Einstein College of Medicine, ⁶Cancer Dormancy Institute, Albert Einstein College of Medicine, ⁷Montefiore Einstein Comprehensive Cancer Center, Albert Einstein College of Medicine/Montefiore Medical Center

Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons un protocole pour l’imagerie intravitale d’un Mycobacterium tuberculosis atténué approuvé par BSL-2. Souche dans le poumon murin utilisant une fenêtre pulmonaire permanente. Cette approche permet une analyse longitudinale à résolution unicellulaire des interactions précoces hôte-pathogène, y compris la localisation bacillaire, la dynamique vasculaire et l’absorption des macrophages dans le même microenvironnement pulmonaire.

Résumé

La microscopie intravitale permet la visualisation directe des processus cellulaires dynamiques à l’intérieur de tissus intacts. Cependant, son application à Mycobacterium tuberculosis (Mtb) a été limitée par les exigences de confinement de niveau de biosécurité 3 (BSL-3) et les défis techniques liés à la stabilisation du poumon pour l’imagerie à haute résolution. Ici, nous présentons un protocole qui combine la fenêtre thoracique pour l’imagerie à haute résolution du poumon murin (WHRIL) avec mc²7902, une souche de MTB triple auxotrophe génétiquement définie, approuvée pour une utilisation dans des conditions BSL-2. Nous décrivons également la génération de mc²8471, un dérivé exprimant tdtomato de mc²7902, sa préparation à l’infection intraveineuse et son application à l’imagerie intravitale chez la souris reporter. Ce système permet la visualisation en temps réel de la dynamique précoce de l’infection, incluant l’entrée rapide des bactéries dans la vasculature pulmonaire, l’agrégation, la diffusion dans le parenchyme pulmonaire et l’absorption des macrophages dans le même microenvironnement pulmonaire pendant les trois premiers jours après l’infection. En permettant l’imagerie longitudinale des bacilles et des interactions hôte-pathogène à résolution unicellulaire, cette approche surmonte les principales limites associées aux modèles conventionnels d’imagerie et à haute confinement. Ce protocole offre une plateforme pratique compatible BSL-2 pour l’imagerie intravitale en temps réel des mycobactéries atténuées dans le poumon et établit une base pour des études mécanistes de la physiologie bactérienne, de la reconnaissance de l’hôte et de l’élimination par le système immunitaire.

Introduction

La microscopie intravitale à haute résolution a transformé l’étude du comportement cellulaire dynamique au sein des tissus intacts en permettant la visualisation directe de la migration cellulaire, des interactions vasculaires et de la surveillance immunitaire à la résolution^{unicellulaire} 1,2,3,4. Bien que ces approches soient largement utilisées dans la recherche sur^{le cancer} ^3,5, leur application aux infections pulmonaires a été limitée par la mobi....