כאן, אנו מתארים שיטה לגרום דלקת קרום הגרון דרך מסלול הזיהום התאיים בעכברים למבוגרים. אנו מציגים צעד אחר צעד פרוטוקול של דלקת קרום הגרון מתוך הכנת האיסיס לזיהום התאיים; לאחר מכן להקליט את ההישרדות בעלי חיים ולהעריך את העומסים חיידקי ברקמות murine.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, אנו מתארים שיטה לגרום דלקת קרום הגרון דרך מסלול הזיהום התאיים בעכברים למבוגרים. אנו מציגים צעד אחר צעד פרוטוקול של דלקת קרום הגרון מתוך הכנת האיסיס לזיהום התאיים; לאחר מכן להקליט את ההישרדות בעלי חיים ולהעריך את העומסים חיידקי ברקמות murine.
מנינגוקוקוס הוא מיקרואורגניזם בטווח הצר, המזוהה באופן גלובלי כגורם המוביל לדלקת קרום הגרון החיידקית. מנינגוקוקוס הוא הקולוניאליסט ארעי של האף האנושי האדם של כ 10% של נושא בריא. בנסיבות מסוימות, היא מקבלת יכולת פולשנית לחדור אל מכשול המוקוסל ופולשת למחזור הדם הגורם לספטיתרמיה. במקרה האחרון, אלח דם שתוללת יכול להיווצר גם ללא ההתפתחות הסוגר של דלקת קרום המוח. לעומת זאת, חיידקים יכולים להתרבות בצורה גרועה במחזור הדם, לחצות את מכשול המוח בדם, להגיע למערכת העצבים המרכזית, המובילה לדלקת קרום הדם הרועמת. מודלים murine של דלקת הקרום החיידקי מייצגים כלי שימושי כדי לחקור את האינטראקציות המארחים הפתוגן ולנתח את המנגנונים הפתוגנטיים האחראים למחלה קטלנית זו. למרות, מספר מערכות מודל ניסיוני הוערכו בעשורים האחרונים, אף אחד מהם לא הצליחו לשחזר את האירועים הפתולוגיים האופייניים של מחלת קרום הגרון. בפרוטוקול ניסיוני זה, אנו מתארים הליך מפורט עבור אינדוקציה של דלקת קרום הגרון במודל העכבר מבוסס על החיסון התאיים של חיידקים. הסימנים השונים של דלקת קרום המוח האנושי נרשמו במארח murine באמצעות הערכה של פרמטרים קליניים (למשל, טמפרטורה, משקל הגוף), הערכה של שיעור ההישרדות, ניתוח מיקרוביולוגית ובדיקה היסטולוגית של פגיעה מוחית. בעת שימוש ב-תאיים (i. ושכב.), מסירה מלאה לגמרי ישירות לתוך cisterna מגנה, המובילה לשכפול מאוד יעיל של קרום המוח ברקמת המח. גידול 1,000 מקפלים של ספירה קיימא של חיידקים הוא נצפתה כ 18 h. יתר על כן, מניגוקוצ'י נמצאים גם בטחול, ובכבד של עכברים נגועים, הרומז כי הכבד עשוי לייצג איבר יעד עבור שכפול קרום הגרון.
מנינגקוקוס היא β שלילית-פרוטקוביום מוגבל לפונדקאי האנושי, ידוע בהיותו אחד הגורמים השכיחים ביותר של דלקת קרום הגוף ואלח דם באוכלוסייה האנושית ברחבי העולם. הוא מקולוניא את מערכת הנשימה העליונה (האף והגרון) של נשאים בריאים ואסימפטומטיים (2-30% מהאוכלוסייה), אבל החיידק מתחמק לפעמים שונים הגנות החיסון העצמי מתפשט ממחזור הדם למוח גרימת מקומי בלתי מבוקרת דלקת, הידועה בשם. דלקת קרום הגרון שילוב של גורמים מארחים וחיידקיים מופיע כדי לתרום את המעבר מן הקומנדציה להתנהגות פולשנית1.
(ש ע) מנינגטידיס , מתמחה באופן בלעדי בקולוניזציה אנושית וזיהום. יש לו טווח מארח צר, ולכן, יש מוגבל במחקרים vivo בפתוגנזה בשל העדר מודלים בעלי חיים מתאימים השעתקים מחלת הקרום האנושי. כתוצאה מכך, היא הובילה לפערים בסיסיים בהבנת הפתוגנזה של ספטטימיה ודלקת קרום הגרון שנגרמו מחיידק הקרום. בעשורים האחרונים, התפתחות של מערכות מבחנה רבות אפשרה זיהוי של מספר גורמים התקפה אלימה של הקרום2,3,4. למרות מחקרים יקרי ערך אלה סיפקו תובנות חשובות כדי להבין את התפקיד של גורמים אלה עבור זיהום קרום הגרון מוצלח, מודלים אלה לא אפשרו הערכה של ההשלכות של אינטראקציות חיידקי עם המוסר והסלולר מערכת החיסונית ואפילו פחות עם הרקמה כולה. במודלים של בעלי חיים vivo של זיהום הם בעלי רלוונטיות רבה גם עבור הערכה של תואר הגנה הענקת על ידי ניסוחים החיסון. כפתוגן אנושי-טרופי, מנינגוקוקוס בעלי דטרמיניזם מתאים הכרחי לזיהום מוצלח כגון מבני פני השטח (כלומר, הקלד IV והאטימות חלבונים) ומערכות ספיגה ברזל עבור קולטנים אנושיים וחלבונים הובלה (כלומר, transferrin ו-lactoferrin)5,6,7 כדי לדבוק כראוי, לשרוד ולפלוש הפונדקאי האנושי. לבסוף, את היכולות הגנטיות וריאציה של הפתוגן להתחמק ו/או לחסום את התגובה החיסונית האנושית עוד לתרום הזנים הגבוהים tropism8,9. לכן, העדר גורמים מארחים מסוימים, המעורבים באינטראקציה, יכולים לחסום את הצעדים של מחזור החיים של הפתוגן, הקמת קשיים משמעותיים בפיתוח של מודלים בעלי חיים קטנים המסכמים את מחזור החיים של קרום הגרון.
במהלך העשורים האחרונים פותחו מספר גישות כדי לשפר את הבנתנו את המחזור הזיהומיות של קרום הגרון. זיהומים של שני דגם בעלי חיים, עכבר ועכברוש, או intraperitoneally (כיתה) או intranasally (i.n.), פותחו כדי לשחזר את מחלת קרום הגרון10,11,12,13,14 ,15,16,17. עכבר המעבדה הוא כנראה אחד החיות תכליתי יותר עבור גרימת זיהום קרום הגרון ניסיוני.
עם זאת, הדרך הקומתי של זיהום מוביל להתפתחות של אלח דם חמורים למרות שהוא לא לחקות את התוואי הטבעי של זיהום, בעוד התוואי i.n. של זיהום היה שימושי כדי להעריך פתוגנזה מעיים, למרות שזה עלול לגרום לדלקת ריאות לפני אלח דם10,11,12,13,14,15,16,17.
מודל העכבר כאיי היה אינסטרומנטלי להעריך את ההגנה מפני האתגר של קרום הגרון10,11,12. מודל העכבר של הקולוניזציה מחלת הקרום מבוסס על תוואי i.n. של זיהום פותחה עם עכברים התינוק, כפי שהם רגישים יותר קרום הגרון, כדי לשכפל זיהום פולשני מחקה את הקורס של מחלת קרום הגרון בבני אדם 13,14,15,16,17. יתר על כן, כדי לקדם את שכפול קרום הגרון במארח murine, מספר גדל והולך של אסטרטגיות טכניות יושמו גם כולל את הניהול של הברזל לבעלי חיים כדי לשפר את הזיהום, השימוש בחיידקים גבוהים בקטריות, העכבר מאמץ חיידקי בקטריאלי, כמו גם את התעסוקה של התינוק או בעלי חיים מארחים חיסוני10,13,15,18,19. ביטוי של גורמים אנושיים ספציפיים כמו CD4620 או transferrin21 הגביר את הרגישות של עכברים לחיידק זה אנושי-טרופי; התעסוקה של העור האנושי מודל מבע של זיהום גם היה שימושי כדי להעריך את היכולת הדבקה של מניגוקוצ'י לאנדותל האנושי22,23. באופן קולקטיבי, ההתפתחות האחרונה של עכברים טרנסגניים הומניזציה שיפרה את ההבנה של הפתוגנזה קרום הגרון ואת האינטראקציות המארחות שלה.
בעבר, פיתחנו מודל murine של דלקת קרום הגרון שבו החיסונים של חיידקים בוצעה לתוך cisterna מגנה של עכברים מבוגרים עם העכבר-passaged חיידקים24. פרמטרים קליניים ושיעור ההישרדות של עכברים נגועים הפגינו הקמתה של דלקת קרום המוח עם מאפיינים הדומים לאלה שנראו בפונדקאי האנושי, כמו גם, ניתוח מיקרוביולוגי היסטולוגית של המוח. מן העכברים הנגועים האלה, החיידק היו, גם, התאושש דם, כבד, טחול, ו חיידקים עומסים של איברים היקפיים בקורלציה עם המינון זיהומיות. בפרט, מודל זה הועסק כדי להעריך את התקפה אלימה של זן מוטציה איזוגניים פגום ב-L-גלוטמט המשלח GltT24. לאחרונה, באמצעות מודל העכבר שלנו של קרום הגרון המבוסס על i. ושכב. המסלול עם קבוצת המיורית C זן 93/42862,24 ו מוטציה איזוגנית פגום בקידוד cssa ב-UDP-N-acetylglucosamine 2-epimerase25, ניתחנו את התפקיד של חומצה סילית חשופה בהקמת של מחלות בעכברים.
בפרוטוקול זה, אנו מתארים שיטה ישירה כדי לגרום לדלקת קרום הגרון ניסויים בהתבסס על ה-i. ושכב. מסלול של זיהום בעכבר למבוגרים Balb/c. שיטה זו שימושית במיוחד לאפיון של זיהום קרום הגרון במארח מורכי, כמו גם להערכת התקפה אלימה בין מסוג פראי התייחסות זנים מוטציות איזוגניים. התוואי הפנים-cisternal של זיהום מבטיח משלוח שלם של קרום הגרון ישירות לתוך cisterna מגנה, אשר בתורו מקלה שכפול בקטריאלי בנוזל השדרה (שדרתי) ומעורר דלקת קרום הצורה עם תכונות המחקים אותם הנוכחים בבני אדם2,24,25,26.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה נערך כדי למזער את הסבל בעלי חיים ולהקטין את מספר העכברים בהתאם להנחיות מועצת הקהילות האירופיות של 24 בנובמבר 1986 (86/609/EEC). ב vivo ניסויים שדווחו במחקר זה אושרו על ידי טיפול בעלי חיים אתית והשתמש הוועדה (פרוט. מספר 2, 14 בדצמבר 2012) ו משרד הבריאות האיטלקי (פרוט. מספר 0000094-A-03/01/1/2013). כל ההליכים יש לבצע בתוך הקבינט Biosafety טיחות 2 (BSC2) בחדר BSL2, ואת הפסולת הנגועה פוטנציאל צריך להיות מושלך מכולות ייעודי.
1. זיהום של עכברים עם N. הזנים של הקבוצה C מאמץ
זהירות: נ. מנינגטידיס היא פוטנציאל פתוגן מזיק וכל אמצעי הזהירות הנחוצים יש לנקוט בעת טיפול במיקרואורגניזם הזה. כל הניסויים מחייבים בידוד ברמה 2 (BSL2). החוקר המעורב בלימודי בעלי חיים צריך ללבוש ציוד הגנה אישי חד פעמי (PPE) למשך הניסוי.
2. הישרדות בעלי חיים וספירות CFU
3. הכנת רקמות מוח לספירת CFU
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הישרדות של עכברים נגועים ב -N. מנינגטידיס מסוג פראי וזנים מוטנטים איזוגניים.
זנים neisseria בשימוש בתוצאות אלה הנציגים הם קבוצת המסרוט C התייחסות מאמץ 93/4286 (ET-37) ואת המוטציה האיזוגנית שלו 93/4286Ωcssa שהושגו על ידי insertional איון פעלה של הגן cssa , קידוד עבור ה-UDP-N-acetylglucosamine 2-epimerase, כי מפות ב סינתזה הקפסולה לוקוס25. כדי להעריך את הרמה התקפה אלימה של מאמץ פגום Cssaבמודל murine הנוכחי, את המינון הקטלני מסוגל לקבוע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, אנו מתארים פרוטוקול ניסיוני לגרום דלקת קרום הגרון בעכברים למבוגרים על ידי i. ושכב. חיסון. של חיידקים מקרום הגרון לידיעתך, אין מודל אחר של קרום הגרון שפותחה בעכברי מעבדה נגועים על ידי i. ושכב. דרך בעבר, בדרך זו נחקרו כדי לספק מודלים של דלקת קרום הגרון בשני עכברוש31 ו ארנב32. זה ידוע כי השיעור הגבוה ביותר של מחלת קרום הגרון נמצא בין ילדים צעירים, מתבגרים, ומבוגרים צעירים33,34,35<...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
המחקרים היו נתמכים בחלק על ידי מ2012 [מספר מענק 2012wjsx8k]: "מארח-חיידק אינטראקציה מודלים זיהומים רירית: פיתוח של אסטרטגיות טיפוליות הרומן" ועל ידי מורה 2017 [2017sfbfer]: "גישה משולבת להתמודד עם הגומלין בין הסתגלות, תנאים מלחיצים ועמידות מיקרוביאלית של פתוגנים מאתגרים ".
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1,8 חצאית Cryovial עם חוט חיצוני | Starlab | E3090-6222 | |
| 50 מ"ל צינור חרוטי פוליפרופילן | Falcon | 352070 | 30 מ"מ x 115 מ"מ |
| מלקחיים אדסון | FST | 11006-12 | |
| מדחום אזעקה | TESTO | 9000530 | |
| BactoTM Proteose Peptone | BD | 211693 | |
| BD מזרק מיקרו עדין | BD | 320837 | U-100 אינסולין |
| BD מזרק פלסטיפק 1 מ"ל 25 גרם 5/8 אינץ' | BD | 300014 | 05 מ"מ x 16 מ"מ |
| מזרק BD פלסטיפק 5 מ"ל | BD | 308062 | 07 מ"מ x 30 מ"מ |
| BIOHAZARD AURA B ארון זרימה למינרית אנכית | Bio Air S.C.r.l. | Aura B3 | |
| ביופוטומטר | אפנדורף | דגם #6131 | |
| בקבוק D | Tecniplast | D | בוגר עד: 400 מ"ל, נפח כולל 450 מ"ל, 72 מ"מ x 72 מ"מ x 122 מ"מ |
| C150 CO2 קלסר אינקובטור | 9040-0078 | ||
| גוף כלוב Eurostandard Type II | Tecniplast | 1264C | 267 x 207 x 140 מ"מ3, שטח רצפה 370 ס"מ2 |
| תרבית תאים צלחת פטרי עם מכסה | תרמו מדעי | 150288 נפח עבודה: 5 מ"ל | |
| צנטריפוגה | Eppendorf | מיקרוצנטריפוגה 5415R | |
| Cuvetta semi-micro L. Form | Kartell S.p.A. | 01938-00 | |
| די-אשלגן מימן פוספט טריהידרט | קרלו ארבה | 471767 | |
| די-נתרן מימן פוספט נטול מים ACS-לניתוח | קרלו ארבה | 480141 | g1000 |
| תעודה סטנדרטית דיאטה | Mucedola srl. | 4RF21 | גלולת מזון לבעלי חיים |
| Dumont HP פינצטה 5 נירוסטה | F.S.T. על ידי DUMONT | AGT5034 | 0.10 x 0.06 מ"מ 2< / sup> טיפ |
| איזון אלקטרוני | Gibertini | EU-C1200 | מקסימום 1200 גרם, d = 0.01 גרם, T = -1200 גרם |
| Eppendorf צינור מיקרוצנטריפוגה מנעול בטוח | Eppendorf | T3545-1000EA | |
| Erythromycin | Sigma-Aldrich | E-6376 | 25 גרם |
| מספריים משובחים במיוחד של בון | FST | 14084-08 | נירוסטה |
| עליון (מיני מבודד), H-Temp עם מהדקי נעילה | Tecniplast | 1264C400SUC | |
| GC בסיס אגר | OXOID | CM0367 | |
| Gillies מלקחיים 1 x2 שיניים | FST | 11028-15 | נירוסטה |
| Glicerin RPE | Carlo Erba | 453752 | 1 ליטר |
| מלקחיים Graefe | FST. | 11052-10 | רוחב קצה משונן: 0.8 מ"מ |
| מכסה פנימי | Tecniplast | 1264C116 | |
| תמיסת דקסטרן ברזל | Sigma-Aldrich | D8517-25ML | |
| ארון בטיחות מיקרוביולוגי קטמין אינטרווט | |||
| כובע | בורג PP780751 | מותג PP, מלקחיים לטיפול | |
| בעכבר | FST | 11035-20 | גומי משונן; משטח אחיזה: 15 מ"מ x 20 מ"מ |
| Mucotit-F2000 | MERZ | 61846 | 2000 מ"ל |
| כפפות לטקס טבעיות | Medica | M101 | |
| ניו ברונסוויק קלאסי C24 אינקובטור שייקר | PBI בינלאומי | C-24 קלאסי ספסל אינקובטור שייקר | |
| פטרי PS כלים | VWR | 391-0453 | 90 x 14.2 מ"מ2 |
| Pipetman קלאסי P20 | גילסון | F123600 | 2-20 ומו; L |
| Pipetman Classic P200 | Gilson | F123601 | 20-200 μ LL |
| Pipetman Classim P1000 | Gilson | F123602 | 200-1,000 μ L |
| Polyvitox | OXOID | SR0090A | |
| אשלגן כלורי | J.T. Baker Chemicals B.V. | 0208 | 250 גרם |
| אשלגן דימימן פוספט | J.T. Baker Chemicals BV | 0240 | 1 ק"ג |
| PS מלקחיים חד פעמיים | VWR | 232-0191 | |
| מחלק נשלף | Tecniplast | 1264C812 | |
| צינורות פוליפרופילן תחתונים עגולים | פלקון | 352063 | 5 מ"ל |
| נתרן כלורי | MOLEKULA | מחזיק SS 41272436 | |
| ומסנן פוליאסטר | Tecniplast | 1264C | |
| מלקחיים דפוס סטנדרטי | FST | 11000-12 | מספריים |
| טנוטומיה של סטיבנס | FST | 14066-11 | |
| מספריים כירורגיים מנירוסטה - ToughCut | FST | 14130-17 | |
| כפפות ניטריל חד פעמיות מגע N טוף | Ansell | 92-500 | |
| מקפיא בטמפרטורה נמוכה במיוחד (ULT) Haier | DW-86L288 | נפח = 288 L | |
| מספריים וגנר | FST | 14070-12 | נירוסטה |
| קסילזין | אינטרווט |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.