Quantifying Bacterial Shedding to Evaluate Infection Transmission Potential in Drosophila
JoVE Encyclopedia of Experiments
Microbiologie
0 weergaven • 2:02 min • January 30th, 2026
Begin with a Drosophila fly previously infected by a gut-colonizing bacterial pathogen.
Transfer the fly into a sterile tube containing a fly food medium.
Leave the fly undisturbed to feed on the food.
Inside the fly gut, the pathogenic bacteria utilize the nutrients from the food and multiply.
When the fly excretes, some bacteria are also released.
After a fixed period, transfer the fly into a fresh tube with food and repeat the process multiple times.
Then, discard the fly from the last tube.
Add a buffer to each tube and vortex to release bacteria from the fly excreta.
Prepare serial dilutions of the recovered solution from each tube.
Spot the diluted solutions onto a nutrient agar plate and incubate to allow bacterial colonies to grow.
Count the colonies to determine the number of viable bacteria shed by the infected fly over time, which reflects its potential to transmit infection.
To measure bacterial shedding, transfer single flies to 1.5 milliliter tubes containing about 50 microliters of Lewis medium.
Change the tube every 24 hours. After three tubes have been populated for 24 hours, dispose of the flies. After each transfer, measure the bacteria contained in the tube.
Mix the tube content with 100 microliters of PBS using a vortex. Then measure the CFUs in the mixture by plating serial dilutions.
Overzicht
Deze studie onderzoekt het uitscheiden van pathogene bacteriën door Drosophila-vliegen die zijn geïnfecteerd met een darmkoloniserend bacterieel pathogeen. De methodologie omvat het overbrengen van geïnfecteerde vliegen naar steriele omgevingen en het tellen van bacteriële koloniën om het transmissiepotentieel te beoordelen.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Microbiologie
- Infectieziekten
- Entomologie
Achtergrond
- Drosophila dient als modelorganisme voor het bestuderen van interacties van het darmmicrobioom.
- Het begrijpen van bacteriële uitscheiding is cruciaal voor het beoordelen van infectieoverdracht.
- Pathogene bacteriën kunnen nutriënten uit het dieet van de gastheer exploiteren.
- Eerdere studies hebben het belang van gastheer-pathogeen-dynamiek aangetoond.
Doel van de studie
- Om het aantal levensvatbare bacteriën te kwantificeren dat wordt uitgescheiden door geïnfecteerde Drosophila.
- Om het transmissiepotentieel van bacteriële pathogenen te begrijpen.
- Om een methode te ontwikkelen voor het meten van de bacteriële excretie in de loop van de tijd.
Gebruikte methoden
- Geïnfecteerde vliegen worden overgebracht naar steriele buisjes met voeding.
- De vliegen krijgen de gelegenheid om te voeden en bacteriën uit te scheiden in het medium.
- Er wordt buffer toegevoegd om bacteriën uit de excrementen te herstellen.
- Seriële verdunningen worden op voedingsagar geplaatst om de koloniën te tellen.
Belangrijkste resultaten
- Levensvatbare bacteriën werden succesvol teruggewonnen uit de uitscheiding van geïnfecteerde vliegen.
- De methode maakte kwantificering van de bacteriële uitscheiding in de loop van de tijd mogelijk.
- De resultaten wijzen op een significant potentieel voor transmissie van de infectie.
- Vliegen scheidden consistent bacteriën uit over meerdere voedingscycli.
Conclusies
- De studie biedt inzicht in de dynamiek van bacteriële uitscheiding bij Drosophila.
- De bevindingen dragen bij aan het begrip van interacties tussen gastheer en pathogeen.
- Deze methode kan worden toegepast in verder onderzoek naar bacteriële transmissie.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie
Het kwantificeren van bacteriële uitscheiding in modelorganismen biedt een meetbare proxy voor het transmissiepotentieel van een infectie, wat vroege validatie van targets bij de ontwikkeling van antimicrobiële middelen ondersteunt. Deze aanpak maakt mechanistische risicoreductie mogelijk door de pathogenenlast in de uitscheidingen van de gastheer te koppelen aan het risico op verspreiding in het milieu, wat go/no-go-beslissingen in lead-identificatiepijplijnen onderbouwt. De methode vergroot het voorspellende vertrouwen in preklinische modellen door kwantitatieve read-outs van pathogeenuitscheiding over tijd te standaardiseren.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Meet de uitscheiding van levensvatbare pathogenen om het transmissiepotentieel te beoordelen en therapeutische hypothesen te valideren.
- Operationele waarde: Biedt een reproduceerbare workflow voor het volgen van de dynamiek van de bacteriële load in gasthersystemen.
- Strategische waarde: Ondersteunt de prioritering van targets door de reductie van shedding te kwantificeren als een functionele readout van de effectiviteit van de interventie.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert kwantitatieve CFU-gegevens via seriële verdunning en uitplaten om dosis-responsprofielanalyse mogelijk te maken.
- Operationele waarde: Standardiseert het herstel van monsters via buffer-vortexen en verdunningsplating voor consistentie tussen verschillende assays.
- Strategische waarde: Creëert een schaalbaar screeningsplatform voor het evalueren van verbindingen die de uitscheiding van pathogenen verminderen.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Koppelt de darmpathogeenlast aan uitscheidingsniveaus, wat bijdraagt aan ziekterelevante systeemmodellering.
- Operationele waarde: Maakt longitudinale monitoring over meerdere gastheercycli mogelijk om het aanhoudende transmissierisico te beoordelen.
- Strategische waarde: Informeert beslissingen over preklinische vooruitgang door de impact op shedding te meten als biomarker voor het transmissieblokkerend potentieel.
Integratie van Pipeline & Workflow
De methode past binnen de overgang van vroege ontdekking naar preklinisch onderzoek, waarbij de kwantificering van shedding dient als functionele biomarker voor kandidaten die transmissie blokkeren.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetesten over pathogenen-gastheerinteracties door uitscheiding te meten als resultaat van darmkolonisatie en virulentie.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve CFU-uitlezingen per tijdstip om de effecten van verbindingen op uitscheiding te rangschikken.
- Analytica: Maakt statistische vergelijking van uitscheidingstrajecten over verschillende condities mogelijk met behulp van kolonietellingsgegevens uit seriële verdunningen.
- Translationeel onderzoek: Verbindt de vermindering van uitscheiding met het transmissierisico, in overeenstemming met biomarkerstrategieën voor infectiebeheersing.
- Bedrijfsvoorzieningen: Vestigt een gestandaardiseerde uitscheidingsassay die aanpasbaar is voor programma's gericht op vectoroverdraagbare en gastro-intestinale pathogenen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Biedt mechanistisch inzicht in de dynamiek van pathogeenuitscheiding, waardoor ambiguïteit in transmissiemodellering wordt verminderd.
- Operationele waarde: Waarborgt reproduceerbaarheid door gestandaardiseerde stappen voor vliegoverdracht, herstel en uitplaten.
- Strategische waarde: Verbetert de kapitaalefficiëntie door vroege prioritering mogelijk te maken van verbindingen die aantoonbaar de uitscheiding verminderen.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risicogebaseerde voortgang door de vermindering van uitscheiding te koppelen aan een lager transmissiepotentieel in ziektemodellen.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist expertise in microbiologische uitplating, seriële verdunning en CFU-telling.
- Afhankelijk van steriele slangetjes, nutriëntenagar en vortexapparatuur voor het terugwinnen van bacteriën.
- Vereist standaardisatie tussen teams wat betreft de timing van overdracht en verdunningsprotocollen voor de vergelijkbaarheid van gegevens.
- Aanpassing aan alternatieve modellen vereist validatie van de efficiëntie van het terugwinnen van bacteriën uit excretiematrices.
- Praktische beperkingen omvatten variabiliteit in het excretiegedrag van de gastheer en de noodzaak van consistente voedingsomstandigheden over de replicates.
Veelgestelde vragen over biofarmaceutica
Systemische bacteriële infectie en afweer Phenotypes in
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Oprichting van virale infectie en analyse van Host-Virus interactie bij Drosophila Melanogaster
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Drosophila melanogaster Larva Injection Protocol
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Kwantitatieve meting van de immuunrespons en Sleep in
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Colony Forming Units (CFUs) tellen: bacteriën uit vlieglichamen kwantificeren
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Quantification of Colony-Forming Units of Gut-Associated Bacteria in Drosophila Flies
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Oral Infection of Drosophila melanogaster with Pathogenic Bacteria
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Measuring E. coli Bacterial Load in Drosophila melanogaster following E. coli Infection
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Assay to Determine the Virus Infectious Dose of Drosophila C Virus in Cultured Insect Cells
Gerelateerde video's
0 Bekeken
An In Vivo Assay to Quantify Bacterial Phagocytosis in Adult Drosophila Flies
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Laatst bijgewerkt: 29 augustus 2026