An Intragastric Gavage Technique for Controlled Helicobacter Infection in Mice
JoVE Encyclopedia of Experiments
Immunologie
0 weergaven • 3:04 min • July 8th, 2025
To establish a Helicobacter pylori infection model, begin with an anesthetized, pathogen-free mouse. Restrain the mouse firmly to minimize movement during the procedure.
Take a syringe filled with a bacterial suspension. Connect a polyethylene catheter to the needle of the syringe for intragastric gavage — a technique of delivering the suspension directly into the stomach.
Insert the catheter into the center of the open mouth to access the esophagus, a muscular tube connecting the mouth to the stomach. Gently guide the catheter through the esophagus until it reaches the stomach, and deliver the bacterial suspension directly into its acidic environment.
The inoculated bacteria secrete urease, an enzyme that converts urea into ammonia and carbon dioxide. The ammonia raises the pH of the stomach, neutralizing the acidity and enabling the bacteria to survive.
These bacteria utilize their flagella to traverse through the protective mucus layer, allowing them to reach the gastric epithelium, where they adhere to cells using adhesin proteins. Upon attachment, these bacteria release virulence factors that disrupt the tight junctions between the epithelial cells.
This structural disruption promotes bacterial invasion and colonization in deeper tissues, ultimately establishing a controlled infection in the stomach.
Add bacterial suspensions to 15-milliliter polystyrene tubes, and use a plastic loop to transfer one 10- to 20-microliter droplet from each culture onto individual glass microscope slides. Then, assess the viability and motility of the bacteria under phase contrast microscopy at a 100 times magnification.
Only use the H. pylori inocula if the majority of the bacteria have a bacillary shape. H. felis inocula should primarily contain helical-shaped bacteria, and load the inocula into individual disposable 1-milliliter syringes. Equip each syringe with a 23-gauge needle and use plastic paraffin film to attach a disposable polyethylene catheter to each needle.
Next, manually restrain a 6- to 8-week-old specific pathogen-free and Helicobacter-free mouse by the scruff of the neck and tail and insert one catheter into the center of the open jaw. Guide the catheter in a caudal direction toward the esophagus, extending the neck of the mouse to allow ease of access to the stomach through the esophagus and away from the trachea until most or all of the catheter is no longer visible and a resistance is felt. Then, deliver at least 1 x 105 bacteria to ensure an optimal colonization in disease pathology.
Overzicht
Dit artikel beschrijft de vestiging van een Helicobacter pylori-infectiemodel in muizen. De procedure omvat intragastrische gavage om bacteriële suspensies direct in de maag toe te dienen, waardoor de bacteriële kolonisatie en de effecten daarvan op het maagweefsel kunnen worden bestudeerd.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk gebied
- Microbiologie
- Infectieziekten
- Gastro-enterologie
Achtergrond
- Helicobacter pylori is een bacterie die geassocieerd wordt met maaginfecties.
- Het begrijpen van het infectiemechanisme is cruciaal voor de ontwikkeling van behandelingen.
- Het model stelt onderzoekers in staat om het gedrag van bacteriën in een gecontroleerde omgeving te bestuderen.
- Inoculatietechnieken zijn essentieel voor een succesvolle kolonisatie.
Doel van de studie
- Om een betrouwbaar model vast te stellen voor het bestuderen van H. pylori-infecties.
- Om de mechanismen van bacteriële overleving en kolonisatie te onderzoeken.
- Om de impact van H. pylori op gastrische epitheelcellen te beoordelen.
Gebruikte methoden
- Gebruik van geanestheseerde, pathogeenvrije muizen voor het infectiemodel.
- Intragastrische gavage-techniek voor de toediening van bacteriën.
- Beoordeling van de bacteriële levensvatbaarheid en motiliteit met behulp van microscopie.
- Monitoring van de bacteriële vorm en kenmerken voor inoculatie.
Belangrijkste Resultaten
- Bacteriën koloniseren de maag succesvol door de zuurgraad te neutraliseren.
- Flagellen stellen bacteriën in staat om door het slijm naar de epitheelcellen te navigeren.
- Virulentiefactoren verstoren tight junctions, wat een diepere weefselinvasie faciliteert.
- Optimale bacteriële doses zijn noodzakelijk voor een effectieve kolonisatie.
Conclusies
- Het gevestigde model is effectief voor het bestuderen van H. pylori-infecties.
- Inzicht in het bacteriële gedrag kan bijdragen aan behandelstrategieën.
- Toekomstig onderzoek kan voortbouwen op dit model om therapeutische interventies te verkennen.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor directie
Gecontroleerde intragastrische gavage voor Helicobacter-infectie bij muizen maakt nauwkeurige modellering van gastheer-pathogeeninteracties mogelijk, wat vroege targetvalidatie en mechanistische risicoreductie in onderzoek naar gastro-intestinale ziekten ondersteunt. Deze benadering biedt reproduceerbare infectieparameters, wat het voorspellende vertrouwen in preklinische studies verhoogt en bijdraagt aan portfoliobeslissingen voor anti-infectieuze en immunomodulerende programma's.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt onderzoek mogelijk naar gastheer-pathogeenmechanismen die relevant zijn voor maagziekten.
- Ondersteunt de functionele validatie van bacteriële virulentiefactoren en responspaden van de gastheer.
- Faciliteert biologische risicoreductie door het bieden van een gecontroleerd infectiemodel.
- Verbetert de voorspellende betrouwbaarheid voor het downstream testen van therapeutische hypothesen.
Screening & Assayontwikkeling
- Stelt gestandaardiseerde infectiecondities vast voor reproduceerbare screening van verbindingen.
- Maakt kwantitatieve beoordeling van bacteriële kolonisatie en de respons van het gastweefsel mogelijk.
- Ondersteunt de ontwikkeling van assays voor het evalueren van anti-Helicobacter middelen of immunomodulatoren.
- Maakt hergebruik van het platform mogelijk voor vergelijkende studies tussen verschillende bacteriële stammen of interventies.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Biedt een ziekterellevant systeem voor het modelleren van gastrische pathologieën die gerelateerd zijn aan een Helicobacter-infectie.
- Rijgt preklinische bevindingen in lijn met de translationele ontwikkeling van biomarkers voor gastrische ziekten.
- Ondersteunt de risico-gecorrigeerde voortgang van kandidaten die zich richten op infectie- of inflammatiepaden.
- Faciliteert continuïteit van mechanistische ontdekking naar preklinische validatie.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit intragastrische infectiemodel vormt de brug tussen vroege ontdekking en preklinisch onderzoek, waardoor hypothese-gestuurde studies en kwantitatieve resultaten mogelijk worden voor de identificatie en validatie van lead-verbindingen.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetesten over bacteriële kolonisatie, gastheerrespons en de functie van virulentiefactoren.
- Screening: Biedt reproduceerbare infectieparameters voor het evalueren van de effectiviteit van kandidaten.
- Analytics: Maakt kwantitatieve meting van de bacteriële load en weefselpathologie mogelijk voor comparatieve analyse.
- Translationeel onderzoek: Verbindt mechanistische bevindingen met ziekterelateerde biomarkers en preklinische eindpunten.
- Hergebruik in de onderneming: Biedt een gestandaardiseerd, schaalbaar model dat aanpasbaar is aan diverse Helicobacter-stammen en interventiestrategieën.
Operationele & Bedrijfsmatige Impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen en vermindert mechanische ambiguïteit in de infectiebiologie.
- Operationele waarde: Levert gestandaardiseerde, reproduceerbare en schaalbare infectieprotocollen.
- Strategische waarde: Informeert go/no-go-beslissingen en verbetert de kapitaalefficiëntie door biologische risico's in een laat stadium te verminderen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering en verdere ontwikkeling van anti-infectieuze en immunomodulerende activa mogelijk.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in de omgang met dieren en infectiemodellering.
- Toegang tot fasecontrastmicroscopie is nodig voor de beoordeling van de bacteriële levensvatbaarheid.
- Vereist standaardisatie tussen teams voor de bereiding van het inoculum en de dosering.
- Aanpasbaar aan verschillende Helicobacter-soorten en muisstammen, zoals ondersteund door het protocol.
- Afhankelijk van het behoud van pathogeenvrije dierenkolonies en gevalideerde bacteriële culturen.
Veelgestelde vragen over biofarma
Organoids als model voor Infectieziekten: cultuur van de mens en muizen Maag Organoids en Micro-injectie van Helicobacter pylori
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Beoordelen van de levensvatbaarheid van een synthetische bacteriële Consortium op de In Vitro -Interface van het Gut-Host-microbe
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Een nauwkeurig pathogeen lever-en Terugwinningssysteem voor Muriene modellen van secundaire bacteriële pneumonie
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Establishing a Mouse Model of Clostridium difficile Infection
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Establishing an Infection Model Through Microinjection of Gastric Organoids with Pathogenic Bacteria
Gerelateerde video's
0 Bekeken
De
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Niet-invasieve evaluatie van de werkzaamheid van nieuwe therapieën voor Intestinale Pathologieën gebruik van een serieel Endoscopische Imaging van levende muizen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Transformatie van probiotische gist en hun herstel van gastro-intestinale Immune Tissues Na orale sondevoeding in Muizen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Detectie van de Enterohemorrhagic Escherichia Coli kolonisatie in lymfkliertest Host door niet-invasieve In Vivo bioluminescentie systeem
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Muismodellen van Helicobacter infectie en maag pathologieën
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Laatst bijgewerkt: 29 augustus 2026