Streptococcus agalactiae (Groep B Streptococcus, GBS) is een Gram-positieve bacteriële pathobiont die meerdere polymicrobiële locaties koloniseert, waaronder het maagdarmstelsel en het vaginale kanaal. Hoewel vaginale kolonisatie gewoonlijk asymptomatisch is, kan GBS tijdens de zwangerschap vanuit het vaginale kanaal naar de baarmoeder stijgen en intacte membranen passeren, wat leidt tot infectie van het vruchtwater en de placenta. Daarom is het een primaire risicofactor voor ongunstige zwangerschapsuitkomsten, foetale infectie en neonatale ziekte1,2. Aangezien het een belangrijke oorzaak is van invasieve infecties bij pasgeborenen, is het cruciaal om de factoren te karakteriseren die het risico op transmissie en infectie beïnvloeden. Antibioticaprofylaxe tijdens de bevalling kan de verticale transmissie en vroegtijdige GBS-ziekte bij pasgeborenen verminderen3,4; dit is echter geassocieerd met stijgende percentages antibioticaresistentie en mogelijke langetermijneffecten gerelateerd aan antibioticatoediening prenataal of in de vroege levensfase5,6,7,8. Deze factoren maken de ontwikkeling van meer gerichte preventieve en therapeutische interventies noodzakelijk.
Opkomend bewijs heeft aangetoond dat de samenstelling van het microbioom en polymicrobiële interacties de homeostase en de kans op ziekten beïnvloeden9. De dominantie van GBS in het menselijke vaginale microbioom is geassocieerd met een afname van de abundantie van Lactobacillus, en er zijn soort- en stam-specifieke interacties waargenomen die diverse effecten kunnen hebben op kolonisatie in vitro en in vivo10,11. Voorheen heeft onze onderzoeksgroep een muismodel voor vaginale kolonisatie door GBS ontwikkeld om gastheer- en bacteriële correlaten van de fitness van GBS te bestuderen12. Dit omvat het behandelen van muizen met een enkelvoudige dosis 17β-estradiol, gevolgd door intravaginale inoculatie met GBS op de volgende dag. Dit model is gebruikt om het belang van GBS-oppervlakte-eiwitten, regulatoire signaleringsnetwerken en toxine-secretie bij het behoud van kolonisatie en het binnendringen van FGT-weefsels te karakteriseren. Verder hebben we vastgesteld dat GBS complexe interacties vertoont met andere bacteriën in het vaginale tract, waaronder Akkermansia muciniphila and Enterococcus faecalis13,14,15, wat aantoont hoe de levensstijl en persistentie van GBS worden beïnvloed door de aanwezigheid van naburige microben.
Hoewel dit bestaande model is aangepast om interbacteriële interacties te bestuderen, waren aanvullende modificaties nodig om andere microben te bestuderen. Schimmels zijn een onderbelichte component van het vaginale microbioom, en met het hier gepresenteerde model streefden we ernaar een instrument te ontwikkelen om schimmelkolonisatie samen met schimmel-bacterie-interacties in vivo te bestuderen. De meest geïsoleerde schimmel uit het menselijke vaginale tractus is Candida albicans, die bij meer dan 70% van de individuen voorkomt16. C. albicans is polymorf en kan morfogenese ondergaan om te wisselen tussen gistcellen en filamenteuze morfotypes. Filamentatie is geassocieerd met een specifiek repertoire van genexpressie17,18. Recentelijk is gerapporteerd dat sommige van deze hyfespecifieke genen een fitnessvoordeel bieden in de context van polymicrobiële kolonisatie19,20,21.
Verschillende studies hebben de co-isolatie van C. albicans en GBS in menselijke vaginale swabs gerapporteerd, en onze onderzoeksgroep heeft onlangs vastgesteld dat personen die gekoloniseerd zijn met C. albicans significant hogere percentages van GBS-dragers vertonen22. We hebben een in vivo systeem ontwikkeld om de tripartite interacties tussen commensale schimmels, bacteriën en de gastheer te bestuderen. Schimmelstudies bij conventionele muizen vereisen doorgaans een antibioticabehandeling om de door bacteriën gemedieerde kolonisatieresistentie te overwinnen en een persistente kolonisatie te vestigen23. Om dit te bereiken zonder het vermogen van GBS om te koloniseren te verstoren, behandelen we muizen met een antibioticencocktail, inoculeren we hen met C. albicans, en zodra de kolonisatie is gevestigd, stoppen we de blootstelling aan antibiotica om GBS vervolgens te laten koloniseren. Dit is geoptimaliseerd zodat zowel C. albicans als GBS het vaginale tract koloniseren met vergelijkbare belastingen en op vergelijkbare tijdstippen, waardoor directe interacties binnen het vaginale tract kunnen plaatsvinden. Dit protocol beschrijft een methode om muizen voor te behandelen met antibiotica, 17β-estradiol toe te dienen, kolonisatie door zowel schimmels als bacteriën te vestigen, en lavage- en weefselmonsters te verzamelen voor nadere analyse.