Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Intracraniële subarachnoïdale Route van infectie voor onderzoek naar rol van Streptococcus suis Biofilms in Meningitis in een muismodel van de infectie

6.6K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/57658

⸱

1 juli 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

In dit artikel

Samenvatting

Hier beschrijven we de intracraniële subarachnoïdale route van infectie bij muizen te bestuderen van de rollen van biofilms in Streptococcus suis meningitis. Deze infectie model is ook geschikt voor de studie van de pathogenese van andere bacteriële meningitis en werkzaamheid van nieuwe medicijnen tegen bacteriële meningitis.

Samenvatting

Streptococcus suis is niet alleen een grote bacteriële ziekteverwekker van varkens wereldwijd, maar ook een opkomende zoönoseverwekker. Bij mensen en varkens is meningitis een grote manifestatie van S. suis infecties. Een model geschikt infectie is een essentieel instrument om het begrijpen van de mechanismen van ziekten veroorzaakt door pathogenen. Verschillende routes van infectie in muizen hebben ontwikkeld om te bestuderen van de pathogenese van S. suis -infectie. De routes van het intraperitoneaal intranasale en intraveneuze van infectie zijn echter niet geschikt voor de studie van de rollen van S. suis oppervlakte componenten in meningitis direct in de hersenen, zoals de extracellulaire matrix van biofilms. Hoewel intracisternal inoculatie is gebruikt voor S. suis -infectie, is de precieze injectieplaats niet beschreven. Hier, werd de intracraniële subarachnoïdale route van infectie beschreven in een muismodel te onderzoeken van de rol van biofilms in S. suis meningitis. S. suis planktonische cellen of biofilm staat cellen werden direct geïnjecteerd in de subarachnoïdale ruimte van muizen via de injectieplaats ligt 3,5 mm rostraal van de bregma. Histopathologisch analyse en verhoogde mRNA uitdrukking van TLR2 en cytokinen van het hersenweefsel van muizen ingespoten met cellen van biofilm staat duidelijk aangegeven dat S. suis biofilm definitieve rollen in S. suis meningitis speelt. Deze route van infectie heeft duidelijke voordelen ten opzichte van andere routes van infectie, waardoor de studie van de gastheer-bacterie interactie. Bovendien, het maakt het mogelijk het effect van bacteriële onderdelen op de immuunrespons van de gastheer direct in de hersenen worden beoordeeld, en bootst bacteriële ingang in het centrale zenuwstelsel. Deze route van infectie kan worden uitgebreid voor het onderzoeken van de mechanismen van meningitis veroorzaakt door andere bacteriën. Daarnaast kan het ook worden gebruikt voor het testen van de werkzaamheid van geneesmiddelen tegen bacteriële meningitis.

Inleiding

Streptococcus suis (S. suis) is een grote bacteriële ziekteverwekker van varkens wereldwijd, waardoor ernstige ziekten, met inbegrip van hersenvliesontsteking, longontsteking, septikemie, endocarditis en artritis1. Het is ook een opkomende zoönoseverwekker. Tot nu toe, is het gemeld dat negen serotypen infectie bij de mens veroorzaken kunnen, met inbegrip van serotypen 2, 4, 5, 9, 14, 16, 21, 24 en 312,3,4. Bij mensen en varkens is meningitis een van de belangrijkste klinische symptomen van S. suis infecties. In Vietnam en Th....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De muis infectie experimenten werden goedgekeurd door het laboratorium dier Monitoring Commissie van de oostelijke provincie Jiangsu, China en uitgevoerd in het laboratorium dier Center van Nanjing Agricultural University (nummer staan: SYXK (Su) 2017-0007).

1. bereiding van bacteriën

Opmerking: S. suis serotype 2 virulente stam P1/7 werd geïsoleerd uit een zieke varkens met meningitis19. Stam P1/7 werd gekweekt in Todd-Hewitt Bouillon (THB, formule per liter THB: hart infusie, 3.1 g neopeptone, 20,0 g dextrose, 2.0 g; natriumchloride, 2.0 g, Dinatrium fosfaat, 0,4 g; natriumcarbona....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

SEM analyse werd uitgevoerd om te onderzoeken van biofilm vorming onder de proefomstandigheden. Zoals blijkt uit Figuur 1, is er een significant verschil in de biofilm vorming tussen planktonische cellen (Figuur 1A) en biofilm staat cellen (Figuur 1B). SEM analyse toonde aan dat de biofilm bacteriën in klontjes waren en meerdere lagen en ze werden ingekapseld in de e.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

De intracraniële subarachnoïdale route van infectie beschreven hier heeft duidelijke voordelen ten opzichte van andere routes van infectie. Het staat de onderzoekers bestuderen de gastheer-bacterie interactie en het effect van bacteriële onderdelen op host immuunrespons direct in de hersenen, die na te bootsen van bacteriële ingang in het centrale zenuwstelsel. Dus, deze route van infectie kan worden uitgebreid voor het onderzoeken van de mechanismen van meningitis veroorzaakt door andere bacteriën. Daarnaast kan het ook.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd gesteund door subsidies van de nationale sleutel onderzoek en ontwikkeling programma van China [2017YFD0500102]; de Stichting nationale natuurwetenschappen van China [31572544]; de staat belangrijke laboratorium voor veterinaire etiologische biologie [SKLVEB2016KFKT005]; de Shanghai landbouw toegepast technologie ontwikkeling programma, China [G2016060201].

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Todd Hewitt Broth(THB)Becton, Dickinson and CompanyDF0492078Los 30 g van het poeder op in 1 L gezuiverd water. Autoclaveer bij 121° gedurende 15 min.
AgarDSBIO16C0050Los 15 g van het poeder op in 1 L THB. Autoclaveer bij 121° gedurende 15 min.
Milli-Q Reference Water Purification SystemMerck KGaAZ00QSVCUSZonder Dnase/ Rnase
NaClTianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd10019318Los 8 g NaCl, 0,2 g KCl, 1,42 g Na2HPO3, 0,27 g KH2PO4 op in 1 L gezuiverd water. Autoclaveer bij 121° gedurende 15 min. Gebruik KOH om pH op 7,4 aan te passen.
Na2HPO3Xilong Scientific Co., Ltd9009012-01-09Los 8 g NaCl, 0,2 g KCl, 1,42 g Na2HPO3, 0,27 g KH2PO4 op in 1 L gezuiverd water. Autoclaveer bij 121° gedurende 15 min. Gebruik KOH om pH op 7,4 aan te passen.
KClXilong Scientific Co., Ltd9009017-01-09Los 8 g NaCl, 0,2 g KCl, 1,42 g Na2HPO3, 0,27 g KH2PO4 op in 1 L gezuiverd water. Autoclaveer bij 121° gedurende 15 min. Gebruik KOH om pH op 7,4 aan te passen.
KH2PO4Xilong Scientific Co., Ltd9009019-01-09Los 8 g NaCl, 0,2 g KCl, 1,42 g Na2HPO3, 0,27 g KH2PO4 op in 1 L gezuiverd water. Autoclaveer bij 121° gedurende 15 min. Gebruik KOH om pH op 7,4 aan te passen.
KOHXilong Scientific Co., Ltd9009014-01-09Los 8 g NaCl, 0,2 g KCl, 1,42 g Na2HPO3, 0,27 g KH2PO4 op in 1 L gezuiverd water. Autoclaveer bij 121° gedurende 15 min. Gebruik KOH om pH op 7,4 aan te passen.
GlycerolSionpharm Chemical Reagent Co., Ltd10010618Verdund met gelijk volume gezuiverd water, geautoclaveerd bij 121° gedurende 15 min
4% paraformaldehydeSionpharm Chemical Reagent Co., Ltd80096675
25% GlutaraldehydeSionpharm Chemical Reagent Co., Ltd3009243610-voudig verdund met gezuiverd water voor fixatie.
EthanolSionpharm Chemical Reagent Co., Ltd10009218
ChloroformSionpharm Chemical Reagent Co., Ltd10006818
SpectrofotometerDeNovix Inc.DS-11+
Ultrasone celbrekerNingBo Scientz Biotechnology Co.,LtdJY96-IIN
CentrifugeHitachi Koki Co., LtdCT15RE
KoelkastAucma Co., LtdDW-86L500
Scanning elektronenmicroscoopZeissEVO-LS10
FastRNA Pro Green KitMP Biomedicals#6045-050
FastPrep-24 InstrumentMP Biomedicals116005500
Instrument voor PCRSensoQuest GmbH1124310110
QuantStudio 6 FlexThermo Fisher Scientific4485689
SYBR Premix Ex Taq IITakara Biomedical Technology (Beijing) Co., LtdRR820A
PrimeScript RT reagent kit met gDNA EraserTakara Biomedical Technology (Beijing) Co., LtdRR047A
Volledig gesloten weefselprocessorLeica Biosystems Nussloch GmbHASP200S
Verwarmde paraffine inbeddingsmoduleLeica Biosystems Nussloch GmbHEG1150H
Semi-geautomatiseerde roterende microtoomLeica Biosystems Nussloch GmbHRM2245
Waterbad voor paraffine sectiesLeica Biosystems Nussloch GmbHHI1210
Autostainer XLLeica Biosystems Nussloch GmbHST5010
Agilent 2100Agilent TechnologiesG2939A
Optische microscoopOlympusBX51

Referenties

  1. Gottschalk, M., Xu, J., Calzas, C., Segura, M. Streptococcus suis: a new emerging or an old neglected zoonotic pathogen? Future Microbiology. 5, 371-391 (2010).
  2. Goyette-Desjardins, G., Auger, J. P., Xu, J., Segura, M., Gottschalk, M.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Biofilmmeningitisplanktonische cellencellen in biofilmtoestandhistopathologische analyseTLR2-expressiecytokinese-analyseRNA-extractie