Name: Wykorzystanie obrazowania bioluminescencyjnego do zbadania synergii między Streptococcus pneumoniae a wirusem grypy A u niemowląt myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-14T11:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 47 s
Description: Poznaj metodę obrazowania bioluminescencyjnego do badania synergii między Streptococcus pneumoniae a wirusem grypy A u niemowląt myszy. Technika umożliwia śledzenie rozprzestrzeniania się bakterii w czasie rzeczywistym.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy chcieliby podziękować Davidowi Brilesowi (University of Alabama at Birmingham, AL, USA) za pomoc techniczną. Chcielibyśmy również podziękować Yvette Chen, inspektor ds. dobrostanu zwierząt na University of Melbourne, oraz Davidowi Taylorowi, kierownikowi zwierzęca, za pomocne sugestie i dyskusje dotyczące dobrostanu i etyki zwierząt, a także opracowania kryteriów interwencji i humanitarnych punktów końcowych dla eksperymentów opisanych w niniejszej pracy.
Odilia Wijburg i Patrick Reading są wspierani przez stypendium NHMRC R.D. Wright, Kirsty Short jest wspierana przez grant GSK Postgraduate Support oraz stypendium Puzey.

<ol><li>Brundage, J. F., Shanks, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deaths+from+bacterial+pneumonia+during+1918-19+influenza+pandemic%5BTitle%5D)+AND+%22Emerg+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Deaths from bacterial pneumonia during 1918-19 influenza pandemic.</a> Emerg Infect Dis. 14, 1193-1199 (2008).</li>
<li>Petersdorf, R. G., Fusco, J. J., Harter, D. H., Albrink, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+infections+complicating+Asian+influenza%5BTitle%5D)+AND+%22AMA+Arch+Intern+Med%22%5BJournal%5D)">Pulmonary infections complicating Asian influenza.</a> AMA Arch Intern Med. 103, 262-272 (1959).</li>
<li>Diavatopoulos, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influenza+A+virus+facilitates+Streptococcus+pneumoniae+transmission+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Faseb+J%22%5BJournal%5D)">Influenza A virus facilitates Streptococcus pneumoniae transmission and disease.</a> Faseb J. , (2010).</li>
<li>Orihuela, C. J., Gao, G., Francis, K. P., Yu, J., Tuomanen, E. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-specific+contributions+of+pneumococcal+virulence+factors+to+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Tissue-specific contributions of pneumococcal virulence factors to pathogenesis.</a> J Infect Dis. 190, 1661-1669 (2004).</li>
<li>Kadurugamuwa, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+monitoring+of+pneumococcal+meningitis+and+evaluation+of+treatment+efficacy+in+an+experimental+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Noninvasive monitoring of pneumococcal meningitis and evaluation of treatment efficacy in an experimental mouse model.</a> Mol Imaging. 4, 137-142 (2005).</li>
<li>Smith, M. W., Schmidt, J. E., Rehg, J. E., Orihuela, C. J., McCullers, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+pro-+and+anti-inflammatory+molecules+in+a+mouse+model+of+pneumococcal+pneumonia+after+influenza%5BTitle%5D)+AND+%22Comp+Med%22%5BJournal%5D)">Induction of pro- and anti-inflammatory molecules in a mouse model of pneumococcal pneumonia after influenza.</a> Comp Med. 57, 82-89 (2007).</li>
<li>Owen, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nasal-associated+lymphoid+tissue+and+olfactory+epithelium+as+portals+of+entry+for+Burkholderia+pseudomallei+in+murine+melioidosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Nasal-associated lymphoid tissue and olfactory epithelium as portals of entry for Burkholderia pseudomallei in murine melioidosis.</a> J Infect Dis. 199, 1761-1770 (2009).</li>
<li>Luker, G. D., Leib, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Luciferase+real-time+bioluminescence+imaging+for+the+study+of+viral+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Luciferase real-time bioluminescence imaging for the study of viral pathogenesis.</a> Methods Mol Biol. 292, 285-296 (2005).</li>
<li>Hutchens, M., Luker, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+bioluminescence+imaging+to+the+study+of+infectious+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Applications of bioluminescence imaging to the study of infectious diseases.</a> Cell Microbiol. 9, 2315-2322 (2007).</li>
</ol>

Produkcja tego artykułu wideo była sponsorowana przez Caliper Life Sciences.

In vivo obrazowanie z wykorzystaniem systemu IVIS to unikalna metodologia pozwalająca na wizualizację patogenezy mikrobiologicznej w czasie rzeczywistym 4, 6-9. W niniejszej pracy przedstawiamy zastosowanie tej technologii w celu zrozumienia synergizmu między S. pneumoniae a wirusem grypy u młodych myszy. Dzięki nieinwazyjnemu charakterowi tej techniki byliśmy w stanie monitorować progresję infekcji u każdej myszy w czasie. Pozwoliło nam to udokumentować kinetykę transmisji pneumokoków pomiędzy współmieszkającymi młodymi myszami 3. Nieinwazyjność tej metody umożliwia badaczom wykorzystanie mniejszej liczby zwierząt w każdym eksperymencie, co tym samym ogranicza zużycie zwierząt doświadczalnych. System IVIS pozwala również na wizualizację rozprzestrzeniania się infekcji do wcześniej nieznanych miejsc w organizmie, a także do obszarów trudnych do pobrania próbek metodą sekcji (takich jak ucho środkowe).
Przed rozpoczęciem eksperymentów obrazowych potwierdziliśmy, że poziomy kolonizacji bioluminescencyjnego szczepu EF3030 były porównywalne do poziomów kolonizacji szczepu rodzicielskiego EF3030, wyliczając liczbę żywych komórek w homogenatach tkanek. Ponadto najpierw potwierdziliśmy, że zakażenie wirusem grypy prowadzi do zwiększenia ładunku bioluminescencyjnego EF3030 w nosogardzieli skolonizowanych zwierząt, co wykazano w przypadku szczepu rodzicielskiego EF3030 (wyniki nie zostały przedstawione).
Choć technologia IVIS jest łatwa w obsłudze i generuje powtarzalne oraz łatwe do interpretacji dane, eksperymenty muszą zostać starannie zaprojektowane, aby zmaksymalizować czułość i użyteczność tej metody. Na przykład na czułość kamery IVIS wpływają głębokość i nieprzezroczystość tkanki 8, co w naszym doświadczeniu podnosi próg detekcji sygnałów bioluminescencyjnych pochodzących z płuc. Dodatkowo ciemne futro i pigmentowana skóra redukują transmisję światła nawet 10-krotnie (w porównaniu z myszami bezwłosymi) 8. Podczas opracowywania tej metody zoptymalizowaliśmy protokół do stosowania u myszy C57BL/6 w wieku od 5 do 14 dni, a następnie wykazaliśmy, że IVIS może być wykorzystany do wykrywania kolonizacji bioluminescencyjnym szczepem S. pneumoniae EF3030 u myszy C57BL/6 w wieku 20 dni. Niemniej jednak detekcja sygnału może być większa, gdy eksperymenty te są przeprowadzane u myszy nago lub BALB/c. Mimo to kamera IVIS stanowi nowatorskie podejście do monitorowania, charakteryzowania i ostatecznego zrozumienia rozwoju choroby pneumokokowej in vivo po zakażeniu wirusem grypy A.

wykorzystanie obrazowania bioluminescencyjnego do badania synergizmu pomiędzy streptococcus pneumoniae a wirusem grypy typu a u młodych myszy

Using Bioluminescent Imaging to Investigate Synergism Between Streptococcus pneumoniae and Influenza A Virus in Infant Mice

Podczas pandemii wirusa grypy z 1918 roku, w wyniku której zmarło około 50 milionów ludzi na całym świecie, większość zgonów nie była wynikiem samej infekcji wirusem grypy. Uważa się, że większość osób zmarła w wyniku wtórnej infekcji bakteryjnej, wywołanej głównie przez bakterię Streptococcus pneumoniae (pneumokoki). Synergistyczna relacja między infekcjami wywołanymi przez wirusa grypy a pneumokoki była następnie obserwowana podczas pandemii azjatyckiego wirusa grypy w 1957 roku, a także podczas sezonowych wybuchów tego wirusa (przegląd w 1, 2). W niniejszej pracy opisujemy protokół wykorzystywany do badania mechanizmu (lub mechanizmów), które mogą mieć udział w zwiększonej zapadalności w wyniku jednoczesnej infekcji wirusem grypy A oraz S. pneumoniae. Opracowaliśmy model mysi dla noworodków, aby w sposób wiarygodny i powtarzalny wykazać skutki infekcji wirusem grypy u myszy skolonizowanych przez S. pneumoniae. Stosując ten protokół, przedstawiliśmy pierwsze spostrzeżenia na temat kinetyki transmisji pneumokoków między współmiejskimi noworodkowymi myszami z wykorzystaniem obrazowania in vivo 3.

Współistnienie infekcji wirusem grypy A jest jednym z czynników uwikłanych w indukcję inwazyjnej choroby pneumokokowej podczas bezobjawowego nosicielstwa Streptococcus pneumoniae. W niniejszej pracy opisujemy metodę infekcji mieszanej z wykorzystaniem myszy noworodkowych w celu zbadania synergizmu między tymi dwoma patogenami dróg oddechowych.

Wykorzystanie obrazowania bioluminescencyjnego do badania synergizmu pomiędzy Streptococcus pneumoniae a wirusem grypy typu A u młodych myszy

Podczas pandemii wirusa grypy z 1918 roku, w wyniku której zmarło około 50 milionów ludzi na całym świecie, większość zgonów nie była wynikiem...

<a class="grey_button" href="/video/3352">chiński</a>

using-bioluminescent-imaging-to-investigate-synergism-between

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologia i infekcje

Zastosowanie obrazowania bioluminescencyjnego do badania synergizmu między Streptococcus pneumoniae a wirusem grypy A u myszy niemowlęcych

Opisano metody obrazowania bioluminescencyjnego infekcji bakteryjnych u żywych zwierząt. Patogeny są modyfikowane w celu ekspresji lucyferazy, co umożliwia optyczne obrazowanie całego ciała w celu wykrycia infekcji u żywych zwierząt. Modele zwierzęce mogą zostać zainfekowane patogenami wykazującymi ekspresję lucyferazy, a wynikający z tego przebieg choroby może być wizualizowany w czasie rzeczywistym za pomocą obrazowania bioluminescencyjnego.

Wykorzystanie lucyferazy do obrazowania infekcji bakteryjnych u myszy

Źródło: de Vries, C. R. i in., A Delayed Inoculation Model of Chronic Pseudomonas aeruginosa Wound Infection. J. Vis. Exp. (2020).Ten film demonstruje bioluminescencyjną technikę obrazowania monitorującego postęp infekcji bakteryjnej na żywym modelu myszy. Bakterie patogenne opracowane z systemem raportu luxABCDE emitują światło w miejscu zakażenia, umożliwiając wizualizację bakterii aktywnych przemianownie. Obrazując mysz w czasie, naukowcy mogą nieinwazyjnie śledzić dynamikę infekcji i...

Bioluminescencja zakażeń bakteryjnych u myszy

Źródło: Seman, B. G. i in. Model obrazowania noworodków sepsy bakteryjnej Gram-ujemnej. J. Vis. Exp. (2020)Film prezentuje model noworodkowej myszy do badania infekcji ogólnoustrojowej z użyciem zamkniętych bakterii bioluminescencyjnych. Noworodki są wstrzykiwane wysokodawkowymi lub niskodawkowymi zawiesinami bakteryjnymi i zwracane matce na opiekę poporodową. Otoczone bakterie unikają wczesnego wykrywania odpornościowego, rozprzestrzeniają się systemowo i są wizualizowane w czasie za pomocą...

Modelowanie infekcji u noworodkowych myszy z użyciem kapsulowanych bioluminescencyjnych bakterii

Źródło: Valentine, M. E. i in., Generowanie mutantów delecji genów w ramce u Pseudomonas aeruginosa oraz testowanie tłumienia zjadliwości w prostym modelu infekcji myszy. J. Vis. Exp. (2020)Ten film demonstruje zastosowanie podejścia obrazowania opartego na bioluminescencji do monitorowania zakażenia bakteryjnego w modelu żywej myszy. Sekwencyjne obrazowanie bioluminescencyjne i rentgenowskie umożliwia wizualizację w czasie rzeczywistym oraz anatomiczną lokalizację infekcji rozprzestrzeniającej...

Obrazowanie w czasie rzeczywistym infekcji bakteryjnej w modelu myszy z użyciem bioluminescencji

Źródło: Lenhard, A. i in. Model myszy przedstawiający przejście Streptococcus pneumoniae z kolonizatora do patogena po współinfekcji wirusowej powtarza chorobę zaostrzoną przez wiek. J. Vis. Exp. (2022)Ten film pokazuje model współinfekcji myszy, w którym wirus grypy wywołuje przejście Streptococcus pneumoniae z kolonizatora do patogenu. Opisuje etapy związane z kolonizacją bakteryjną, infekcją wirusową i postępem choroby.

Model myszy do badania patogennej przejścia paciorkowca pneumoniae po współinfekcji wirusowej

Ten film demonstruje metodę śledzenia infekcji wirusowych w modelach mysich przy użyciu rekombinowanego wirusa grypy A z ekspresją białka rekombinowanego i fluorescencji, wyrażającego bi-reporter. Metoda ta umożliwia prowadzenie badań zarówno in vivo, jak i ex vivo, umożliwiając naukowcom uzyskanie wglądu w dynamikę wirusa i efekty interwencji.

Wirus wirusa grypy reporterowej lucyferazy-fluorescencji do śledzenia infekcji wirusowych

Śledzenie w czasie rzeczywistym wpływu czynników wirulencji pneumokoków w modelu ostrego mysiego zapalenia płuc z wykorzystaniem bakterii bioluminescencyjnych

W tym badaniu prezentujemy protokół do przeprowadzenia dwufotonowego obrazowania intravital i analizy interakcji komórkowych w mysiej błonie śluzowej tchawicy po zakażeniu wirusem grypy. Protokół ten będzie istotny dla naukowców badających dynamikę komórek odpornościowych podczas infekcji dróg oddechowych.

Obrazowanie interakcji komórkowej w błonie śluzowej tchawicy podczas zakażenia wirusem grypy za pomocą dwufotonowej mikroskopii przyżyciowej

Wirusy grypy A (IAV) są zakaźnymi patogenami układu oddechowego, które powodują coroczne epidemie i sporadyczne pandemie. W tym miejscu opisujemy protokół śledzenia infekcji wirusowych in vivo przy użyciu nowej rekombinowanej lucyferazy i bi-reporterowego IAV z ekspresją fluorescencji (BIRFLU). Takie podejście zapewnia naukowcom doskonałe narzędzie do badania IAV in vivo.

Lucyferazy-fluorescencyjny wirus reporterowy grypy do obrazowania na żywo i ilościowego oznaczania infekcji wirusowej

Zakażenie noworodków myszy bioluminescencyjnym E. coli O1:K1:H7 powoduje infekcję septyczną ze znacznym zapaleniem płuc i patologią płuc. W tym miejscu opisano procedury modelowania i dalszego badania sepsy noworodków za pomocą podłużnego obrazowania przyżyciowego równolegle z wyliczaniem ogólnoustrojowych obciążeń bakteryjnych, profilowaniem stanu zapalnego i histopatologią płuc.

Noworodkowy model obrazowania posocznicy bakteryjnej Gram-ujemnej

Ten artykuł opisuje nowy model myszy do przejścia pneumokoków z bezobjawowego kolonizatora w patogen chorobotwórczy podczas infekcji wirusowej. Model ten można łatwo zaadaptować do badania interakcji wielodrobnoustrojowych i gospodarz-patogen w różnych fazach progresji choroby i u różnych gospodarzy.

Mysi model przejścia Streptococcus pneumoniae z kolonizatora w patogen po koinfekcji wirusowej podsumowuje chorobę zaostrzoną wiekiem

Poznaj metodę obrazowania bioluminescencyjnego do badania synergii między Streptococcus pneumoniae a wirusem grypy A u niemowląt myszy. Technika umożliwia śledzenie rozprzestrzeniania się bakterii w czasie rzeczywistym.

Wykorzystanie obrazowania bioluminescencyjnego do zbadania synergii między Streptococcus pneumoniae a wirusem grypy A u niemowląt myszy (Wideo) | JoVE Journal

Wykorzystanie obrazowania bioluminescencyjnego do badania synergizmu pomiędzy Streptococcus pneumoniae a wirusem grypy typu A u młodych myszy

Przeglądaj więcej filmów