January 13th, 2016
В то время как in vitro изучение взаимодействий хозяина и патогена позволяет охарактеризовать специфические иммунные реакции, модели in vivo необходимы для наблюдения за эффектами сложных реакций. Используя воздействие Candida albicans с последующей инфекцией легких, опосредованной Pseudomonas aeruginosa, мы создали мышиную модель микробных взаимодействий, участвующих в патогенности ИВЛ-ассоциированной пневмонии.
Общая цель этой процедуры — построить модель для изучения взаимодействий между отдельной бактерией и отдельным грибком. Это сообщение может помочь ответить на ключевые вопросы в области взаимодействия патогенов, например, какие факторы участвуют в перекрестных помехах и межвидовом диалекте. Основным преимуществом данной методики является то, что данные, полученные с помощью этой модели in vivo, имеют клиническую значимость.
Чтобы интраназально установить грибок, сначала разведите два раза по десять до шестого КОЕ C.albicans на миллилитр в стерильных PBS. Далее, после подтверждения утраты выпрямляющего рефлекса у взрослой гипотонической мыши, аспирируют не менее 50 микролитров грибковой суспензии в пипетку объемом 200 микролитров. Теперь возьмитесь за мышь одной рукой и поверните животное так, чтобы оно лежало на спине животом вертикально.
Когда мышь находится на месте, используйте указательный палец руки, держащей мышь, чтобы поддерживать голову, и большой палец, чтобы держать челюсть закрытой, и переместите кончик пипетки ближе к носу животного. Затем осторожно нанесите 50 микролитров капли гриба на ноздри, позволяя самопроизвольному дыханию мыши вдыхать каплю. И поместите мышь одну в клетку до тех пор, пока она полностью не восстановится.
Через четыре дня после установки C.albicans следует побрить брюшную полость усыпленного животного с последующей стерилизацией открытым способом открытых участков кожи. Далее с помощью ножниц вскройте кожу от грудины до середины живота. Затем продлите разрез вдоль грудной клетки по обе стороны от средней линии и отогните кожу по обе стороны от грудной клетки.
Когда грудная клетка будет видна, сделайте вертикальный разрез с обеих сторон грудной клетки по направлению к ключицам и используйте грудину, чтобы откинуть всю переднюю стенку грудной клетки, чтобы визуализировать сердце и легкие. Затем с помощью предварительно гепаринизированного шприца проколют сердце рядом с внутрижелудочковой артерией, и заберут минимум 500 микролитров крови. Положите образец крови на лед.
Затем сделайте разрез шейного отдела по средней линии, чтобы открыть трахею. Тщательно рассеките фасцию вокруг трахеи с последующим наложением шва под трахею. Затем с помощью модифицированной иглы для катетеризации трахеи используйте модифицированную иглу для зондирования, закрепив канюлю ранее наложенным швом.
Чтобы провести бронхоальвеолярный лаваж, осторожно введите в легкое 500 микролитров ледяного PBS. Затем отсадите жидкость для промывания и переведите жидкость в двухмиллилитровую центрифужную пробирку на льду. Собрав еще два образца по 500 микролитров, извлеките легкие из грудной клетки, и поместите кусочек легкого в центрифужную пробирку объемом 1,5 миллилитра для немедленного хранения при температуре минус 80 градусов Цельсия.
Затем поместите еще один кусочек легочной ткани в предварительно взвешенную гемолизную трубку, содержащую PBS на льду. Наконец, сделайте надрез в левой части живота. Соберите селезенку во вторую трубку для гемолиза, содержащую один миллилитр PBS, и поместите трубку на лед.
Модель четырехдневной персистенции получена путем интраназальной установки C.albicans в пять раз десять-пятый раз на одну мышь. В течение этих четырех дней мыши набирают вес, но не проявляют повреждения легких. Однако по мере увеличения КОЕ инокулюма увеличивается и повреждение легких.
При этом максимальное поражение легких наблюдается между 24 и 36 часами после заражения. Бактериальная нагрузка, напротив, демонстрирует снижение на один log КОЕ на миллилитр каждые 24 часа, при этом кумулятивное увеличение бактериальной диссеминации наблюдается в течение каждого дня. В бронхоальвеолярном лаваже, собранном у инфицированных мышей, нейтрофилы широко рекрутируются, при этом дифференциальное количество клеток демонстрирует 90 процентов нейтрофилов и 10 процентов макрофагальных лимфоцитов, инфильтрирующих иммунную популяцию клеток.
После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как анализ бронхоальвеолярного лаважа, чтобы ответить на дополнительные вопросы о характеристике воспалительной реакции. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как построить колонизацию Pseudomonas. Не забывайте, что работа с люминесцентными препаратами Candida может быть чрезвычайно опасной, и при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как ношение защитного снаряжения для предотвращения загрязнения воздушно-капельным путем.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Это исследование устанавливает мышью модель для изучения взаимодействий между Candida albicans и Pseudomonas aeruginosa в контексте вентилатор-ассоциированной пневмонии. Модель направлена на выяснение сложных иммунных реакций, участвующих в этих патогенных взаимодействиях.
Modeling host-mediated interactions between Candida albicans and Pseudomonas aeruginosa in vivo addresses a critical gap in understanding polymicrobial dynamics relevant to airway infections. This approach enables mechanistic de-risking of therapeutic hypotheses by capturing immune complexity and pathogen cross-talk not accessible in vitro. The model supports predictive confidence for translational research targeting ventilator-associated and chronic lung infections.
This in vivo model bridges early discovery and preclinical research by enabling hypothesis testing of microbial and immune interactions in the airway. It provides a platform for lead identification and mechanistic de-risking in infection biology.