Vibrio cholerae to wodna, Gram-ujemna bakteria, która powoduje chorobę człowieka cholerę, a także sporadyczną biegunkę1,2. V. cholerae występuje w środowisku w wielu rejonach globu, często związany z innymi organizmami wodnymi. Te organizmy stowarzyszone obejmują plankton, masy jaj owadów, skorupiaki i gatunki ryb kręgowych3,4,5,6,7. W kilku badaniach wyizolowano V. cholerae z przewodu pokarmowego ryb w różnych obszarach geograficznych7,8,9,10. Obecność V. cholerae w rybach wskazuje, że ryby mogą pełnić rolę rezerwuaru środowiskowego. Ryby mogą być również zamieszane w przenoszenie choroby na ludzi i w geograficzne rozprzestrzenianie się szczepów V. cholerae6.
Aby lepiej zrozumieć, jak V. cholerae oddziałuje z rybami, Danio rerio, lepiej znany jako danio pręgowany, został opracowany jako modelowy system do badania V.e11. Danio pręgowany pochodzi z południowej Azji, w tym z regionu Zatoki Bengalskiej, który jest uważany za najwcześniejszy zbiornik V. cholerae. Przed pierwszą pandemią, która rozpoczęła się w 1817 roku, nie została zgłoszona poza terenami dzisiejszych Indii i Bangladeszu. W związku z tym danio pręgowany i V. cholerae prawie na pewno kojarzyły się ze sobą w ewolucyjnych skalach czasowych, co sugeruje, że danio pręgowany jest żywicielem V. cholerae w naturalnym środowisku12.
Model danio pręgowanego dla V. cholerae jest prosty do wykonania i może być używany do badania całego cyklu życia patogennego V. cholerae. Ryby są narażone na V. cholerae poprzez kąpiel w wodzie, która została zaszczepiona znaną liczbą V. cholerae. W ciągu kilku godzin następuje kolonizacja jelit, a następnie wytwarzanie biegunki. Biegunka składa się z mucyny, białek, wydalanych bakterii i innej treści jelitowej. Stopień biegunki można określić ilościowo za pomocą kilku prostych pomiarów13. V. cholerae, która została wydalona przez zakażone ryby, może następnie zarazić naiwne ryby, kończąc cykl zakaźny. W związku z tym model danio pręgowanego podsumowuje proces choroby człowieka V. cholerae12,14.
Najczęściej używanymi modelami zwierzęcymi V. cholerae były historycznie myszy i króliki14,15,16,17,18. Modele te odegrały zasadniczą rolę w poszerzeniu naszej wiedzy na temat patogenezy V. cholerae. Ponieważ jednak myszy i króliki nie są naturalnymi żywicielami V. cholerae, istnieją ograniczenia co do tego, jakie aspekty cyklu życiowego V. cholerae można badać. Kolonizacja V. cholerae u myszy i królików zazwyczaj wymaga braku mikrobioty jelitowej lub wstępnego leczenia antybiotykami w celu uszkodzenia mikrobioty jelitowej. Oba modele wymagają albo zgłębnika, aby wprowadzić bakterie do przewodu pokarmowego, albo manipulacji chirurgicznej, aby bezpośrednio wstrzyknąć bakterie do jelit. Danio pręgowany ma tę zaletę, że dorosłe ryby z nienaruszoną mikrobiotą jelitową są łatwo skolonizowane, a proces zakaźny zachodzi naturalnie, bez konieczności jakiejkolwiek manipulacji.
Obecna praca pokazuje wykorzystanie danio pręgowanego jako modelu w zakażeniu V. cholerae. Infekcja, rozwarstwienie, wyliczenie kolonizacji V. cholerae i kwantyfikacja biegunki wywołanej przez V. cholerae zostaną opisane12,13. Model ten może być przydatny dla naukowców zainteresowanych zarówno procesem choroby V. cholerae, jak i środowiskowym stylem życia V. cholerae.