Een neonatale beeldvorming model van gram-negatieve bacteriële sepsis

Brittany  G. Seman; Jessica  M. Povroznik; Jordan  K. Vance; Travis  W. Rawson; Cory M. Robinson

doi:10.3791/61609

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

Methodenartikel

Een neonatale beeldvorming model van gram-negatieve bacteriële sepsis

5.8K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/61609

⸱

12 augustus 2020

Brittany G. Seman^*¹ , Jessica M. Povroznik^*¹^,² , Jordan K. Vance¹ , Travis W. Rawson¹ , Cory M. Robinson¹^,²

¹Department of Microbiology, Immunology, & Cell Biology, West Virginia University School of Medicine, ²Vaccine Development Center at West Virginia University Health Sciences Center

^* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Infectie van neonatale muizen met bioluminescente E. coli O1:K1:H7 resulteert in een septische infectie met significante longontsteking en longpathologie. Hier beschrijven we procedures om neonatale sepsis te modelleren en verder te bestuderen met behulp van longitudinale intravitale beeldvorming parallel met de opsomsoming van systemische bacteriële lasten, ontstekingsprofilering en longsentopathologie.

Samenvatting

Neonaten hebben een verhoogd risico op bacteriële sepsis als gevolg van het unieke immuunsysteem profiel dat ze vertonen in de eerste maanden van het leven. We hebben een protocol opgesteld voor het bestuderen van de pathogenese van E. coli O1:K1:H7, een serotype dat verantwoordelijk is voor hoge sterftecijfers bij pasgeborenen. Onze methode maakt gebruik van intravital beeldvorming van neonatale pups op verschillende tijdstippen tijdens de progressie van infectie. Deze beeldvorming, parallel met het meten van bacteriën in het bloed, ontstekingsprofilering en weefsel histopathologie, betekent een rigoureuze benadering van het begrijpen van infectiedynamica tijdens sepsis. In het huidige rapport modelleren we twee infectieuze entculums voor de vergelijking van bacteriële lasten en de ernst van de ziekte. We vinden dat subscapulaire infectie leidt tot verspreide infectie door 10 uur na infectie. Tegen 24 uur, infectie van luminescente E. coli was overvloedig in het bloed, longen, en andere perifere weefsels. Expressie van inflammatoire cytokinen in de longen is significant bij 24 uur, en dit wordt gevolgd door cellulaire infiltratie en bewijs van weefselschade die toeneemt met infectieuze dosis. Intravital imaging heeft wel een aantal beperkingen. Dit omvat een lichtgevende signaaldrempel en enkele complicaties die kunnen ontstaan bij neonaten tijdens anesthesie. Ondanks enkele beperkingen, vinden we dat onze infectie model biedt een inzicht voor het begrijpen van longitudinale infectie dynamiek tijdens neonatale murine sepsis, die niet grondig is onderzocht tot op heden. We verwachten dat dit model ook kan worden aangepast aan andere kritische bacteriële infecties te bestuderen tijdens het vroege leven.

Inleiding

Bacteriële sepsis is een belangrijke zorg voor neonaten die een uniek immuunprofiel vertonen in de eerste dagen van het leven dat geen adequate bescherming biedt tegen infectie^1. Neonatale sepsis blijft een belangrijke Amerikaanse gezondheidszorg probleem goed voor meer dan 75.000 gevallen per jaar in de VS alleen^{al 2}. Om deze infecties grondig te bestuderen, zijn nieuwe diermodellen nodig die aspecten van de menselijke ziekte samenvatten. We hebben een neonatale muis infectie model met behulp van Escherichia coli, O1:K1:H7³. E. coli is de tweede belangrijkste o....