Évaluation de la colonisation bactérienne dans le cerveau d’une souris à la suite d’une infection à Listeria monocytogenes
JoVE Encyclopedia of Experiments
Neurosciences
0 vues • 2:18 min • July 8th, 2025
Prenez un cerveau de souris perfusé dans le tampon.
Le cerveau est infecté par Listeria monocytogenes résistante à la streptomycine, une bactérie pathogène.
L’étape de perfusion permet d’extraire le sang du cerveau, ce qui permet de s’assurer que les mesures de la charge bactérienne reflètent la charge de Listeria monocytogenes dans les tissus.
Ensuite, homogénéisez le cerveau à l’aide d’un homogénéisateur stérilisé pour décomposer les tissus et libérer les bactéries.
Maintenant, préparez des dilutions en série de l’homogénat cérébral à l’aide d’un tampon.
Placez ces dilutions sur des plaques de gélose pour perfusion cerveau-cœur contenant de la streptomycine, un antibiotique.
Incuber les plaques. La gélose pour perfusion cerveau-cœur fournit des nutriments pour la croissance de Listeria monocytogenes, tandis que la streptomycine sélectionne les bactéries résistantes, ne permettant à la formation que de colonies de Listeria résistantes à la streptomycine.
Comptez le nombre de colonies sur la plaque pour déterminer les unités formant des colonies, une mesure de la charge bactérienne infectieuse viable dans le cerveau.
À l’aide d’une pince, ouvrez le crâne pour exposer le cerveau et placez une spatule entre le dessous du cerveau et la base du crâne pour transférer soigneusement le cerveau dans un tube de 15 millilitres contenant 5 millilitres de 4 degrés Celsius PBS.
Dans une enceinte de biosécurité, insérez l’embout et faites fonctionner un homogénéisateur de tissus pendant 10 secondes dans des solutions séquentielles d’eau de Javel à 5 %, d’eau stérile, d’éthanol à 75 % et d’eau stérile dans des tubes coniques séparés de 15 millilitres. Lorsque l’embout a été soigneusement stérilisé, homogénéisez le cerveau infecté dans son tube.
Préparez des dilutions en série de dix fois de chaque homogénat d’organe dans du PBS stérile et placez les dilutions sur des plaques de gélose pour perfusion cerveau-cœur. Ensuite, incubez les cultures de dilution homogénate à 37 degrés Celsius pendant la nuit et comptez le nombre de colonies sur chaque plaque pour déterminer le nombre total de bactéries par organe ou millilitre de sang.
Aperçu
Cet article décrit un protocole permettant de quantifier la charge bactérienne infectieuse de Listeria monocytogenes dans le cerveau de souris perfusé. La méthode implique un traitement minutieux des tissus, un ensemencement sélectif et un dénombrement des colonies afin d'évaluer précisément la charge bactérienne dans le tissu cérébral après infection.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Microbiologie
- Recherche sur les maladies infectieuses
- Neurosciences
Contexte général
- Listeria monocytogenes est une bactérie pathogène capable d'infester le cerveau.
- La quantification de la charge bactérienne dans le tissu cérébral est essentielle pour l'étude de la dynamique de l'infection et des interactions hôte-pathogène.
- La perfusion élimine le sang, garantissant que les mesures reflètent les bactéries présentes dans le tissu cérébral lui-même.
- Le semis sélectif permet l'identification et la quantification des souches bactériennes résistantes aux antibiotiques.
Objectif de l'étude
- Fournir un protocole reproductible pour mesurer la charge de Listeria monocytogenes dans le tissu cérébral de souris.
- Garantir une quantification précise en éliminant le sang et en cultivant sélectivement les bactéries résistantes.
- Faciliter les études sur l'infection cérébrale et la pathogénie bactérienne.
Méthodes utilisées
- Perfusion de souris pour éliminer le sang du cerveau.
- Dissection et transfert du cerveau dans du PBS froid.
- Homogénéisation du tissu cérébral à l’aide d’un homogénéisateur stérilisé.
- Préparation de dilutions sérielles décimales de l’homogénat cérébral dans du PBS stérile.
- Ensemencement des dilutions sur gélose infusion-cerveau-cœur contenant de la streptomycine.
- Incubation des boîtes pendant une nuit à 37 °C.
- Comptage des colonies bactériennes pour déterminer le nombre d’unités formant des colonies (UFC).
Résultats principaux
- Isolation et quantification réussies de Listeria monocytogenes résistant à la streptomycine à partir de tissu cérébral de souris.
- Mesure précise de la charge bactérienne viable en UFC par organe ou par millilitre de sang.
- Mise en évidence d'un protocole fiable pour évaluer l'infection cérébrale dans les modèles expérimentaux.
Conclusions
- Le protocole décrit permet une quantification précise de Listeria monocytogenes dans les cerveaux de souris perfusés.
- La perfusion et le semis sélectif sont essentiels pour évaluer avec précision la charge bactérienne spécifique aux tissus.
- Cette méthode soutient la recherche sur la pathogénèse bactérienne et les réponses de l'hôte dans le cerveau.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
La quantification de la colonisation bactérienne dans le tissu cérébral de souris perfusé permet une évaluation précise de la dynamique de l'infection et de la charge pathogène spécifique au tissu. Ce flux de travail soutient la réduction des risques mécanistiques dans les modèles de maladies infectieuses et oriente la validation des cibles pour les études sur les interactions hôte-pathogène. La mesure précise de la charge bactérienne est essentielle pour la recherche translationnelle et les décisions stratégiques dans le développement de thérapies anti-infectieuses.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet une interrogation rigoureuse des hypothèses d'infection dans des tissus cérébraux pertinents pour la maladie.
- Prend en charge la validation fonctionnelle des interactions hôte-pathogène et des cibles de la réponse immunitaire.
- Fournit des données quantitatives pour la réduction des risques mécanistiques et l'augmentation de la confiance dans les cibles.
Développement de criblages et de tests
- Établit un protocole validé pour quantifier la charge bactérienne viable dans le tissu cérébral.
- Facilite la reproductibilité et la standardisation des tests grâce à l'ensemencement sélectif et aux dilutions sérielles.
- Génère des résultats quantitatifs (UFC) adaptés aux criblages ultérieurs et aux études comparatives.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les modèles d'infection avec les tissus pertinents pour la maladie afin de développer des biomarqueurs translationnels.
- Permet une continuité allant de la découverte à la validation préclinique de stratégies anti-infectieuses.
- Prend en charge les décisions d'avancement ajustées au risque, basées sur la charge quantitative d'infection.
Intégration du pipeline et du flux de travail
Cette méthode s'intègre dans la continuité de la découverte des maladies infectieuses, depuis les premiers tests d'hypothèses jusqu'à la validation de modèles précliniques et la recherche translationnelle.
- Biologie de la découverte : Fournit une quantification robuste permettant la vérification d'hypothèses et la clarification des voies dans les modèles d'infection cérébrale.
- Essais de dépistage : Fournit des mesures normalisées et reproductibles d'UFC pour l'évaluation de la préparation des tests et des composés.
- Analytique : Permet la comparaison quantitative de la charge bactérienne entre différentes conditions expérimentales et interventions.
- Recherche translationnelle : Relie les phases de découverte et préclinique en modélisant l'infection dans des tissus pertinents pour la maladie.
- Réutilisation institutionnelle : Propose un protocole réutilisable pour diverses études d'infection et de colonisation tissulaire.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans les modèles d'infection.
- Valeur opérationnelle : Standardise la quantification bactérienne et améliore la reproductibilité entre les études.
- Valeur stratégique : Éclaire les décisions d'aller/arrêt et optimise l'allocation des ressources dans les portefeuilles d'anti-infectieux.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation ajustée au risque des cibles infectieuses et des stratégies thérapeutiques.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en dissection tissulaire, perfusion et technique stérile.
- Requiert un accès à des hottes de sécurité biologique, des homogénéisateurs de tissus et des boîtes de gélose sélective.
- Exige une standardisation rigoureuse entre les équipes pour une quantification reproductible des UFC.
- Peut être adapté à d'autres types de tissus et modèles d'infection moyennant des modifications du protocole.
- Dépend de dilutions sérielles précises et d'un dénombrement fiable des colonies pour des résultats fiables.
F.A.Q. sur la bio-industrie pharmaceutique
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Dernière mise à jour : 22 août 2026