$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Codziennie ludzie wdychają patogeny unoszące się w powietrzu, w tym zarodniki oportunistycznych grzybów Aspergillus fumigatus (A. fumigatus conidia), które mogą przenikać do dróg oddechowych1. Drogi oddechowe ssaków to system dróg oddechowych różnych pokoleń, które charakteryzują się odmienną budową ścian dróg oddechowych2,3,4. Ściany tchawicy i oskrzeli składają się z kilku typów komórek, wśród których znajdują się komórki rzęskowe, które zapewniają klirens śluzowo-rzęskowy5. W pęcherzykach płucnych nie ma komórek rzęskowych, a patogeny penetrujące przestrzeń pęcherzykową nie mogą zostać wyeliminowane przez klirens śluzowo-rzęskowy6. Co więcej, każde pokolenie dróg oddechowych jest niszą dla wielu populacji komórek odpornościowych, a podzbiory tych populacji są unikalne dla niektórych przedziałów dróg oddechowych. Tak więc makrofagi pęcherzykowe znajdują się w przedziałach pęcherzykowych, podczas gdy zarówno tchawica, jak i przewodzące drogi oddechowe są wyłożone śródnabłonkowymi komórkami dendrytycznymi7,8.
Przybliżony rozmiar konidiów A. fumigatus to 2-3,5 μm9. Ponieważ średnica małych dróg oddechowych u ludzi, a nawet u myszy, przekracza 3,5 μm, zasugerowano, że konidia mogą przenikać przez przestrzeń pęcherzykową2,10,11. W rzeczywistości badanie histologiczne wykazało wzrost grzybów w pęcherzykach płucnych u pacjentów cierpiących na aspergilozę12. Konidia wykryto również w pęcherzykach płucnych zakażonych myszy za pomocą obrazowania na żywo grubych plastrów płuc13. Jednocześnie wykryto konidia po stronie światła nabłonka oskrzeli u myszy14.
Trójwymiarowe (3D) obrazowanie optycznie oczyszczonych płuc myszy pozwala na analizę morfometryczną dróg oddechowych15. W szczególności przeprowadzono analizę ilościową rozmieszczenia nerwów opłucnowych trzewnych przy użyciu optycznie oczyszczonych próbek płuc myszy15. Niedawno, Amich i wsp.16 badali wzrost grzybów po donosowym podaniu konidiów myszom z obniżoną odpornością, używając mikroskopii fluorescencyjnej z lekkim arkuszem optycznie oczyszczonych próbek płuc myszy. Dokładna lokalizacja spoczynkowych konidiów w drogach oddechowych w różnych punktach czasowych po infekcji jest ważna dla identyfikacji populacji komórek, które mogą zapewnić wystarczającą obronę przeciwgrzybiczą w określonych fazach zapalenia. Jednak ze względu na stosunkowo niewielkie rozmiary, czasoprzestrzenne aspekty rozmieszczenia konidiów A. fumigatus w drogach oddechowych są słabo scharakteryzowane.
Tutaj prezentujemy eksperymentalny zestaw do analizy ilościowej rozmieszczenia A. fumigatus conidia w drogach oddechowych zakażonych myszy. Za pomocą fluorescencyjnej konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej (CLSM) optycznie oczyszczonych płuc myszy, którym podano do jamy ustnej i gardła znakowaną fluorescencyjnie A. fumigatus conidia, uzyskujemy obrazy 3D i przeprowadzamy przetwarzanie obrazu. Korzystając z obrazowania 3D całego płata płuca, wcześniej pokazaliśmy rozmieszczenie konidiów A. fumigatus w przewodzących drogach oddechowych myszy 72 godziny po aplikacji konidiów8.