L'insecte<em> Galleria mellonella</em> Comme un modèle d'infection puissant pour étudier la pathogenèse bactérienne

Summary

Orale et intra infection haemocolic des larves de la teigne de la cire plus<em> Galleria mellonella</em> Est décrite. Cet insecte peut être utilisée pour étudier les facteurs de virulence de entomopathogène ainsi que de mammifères bactéries opportunistes. L'élevage des insectes, des méthodes d'infection et des exemples de<em> In vivo</em> L'analyse sont décrits.

Abstract

L'étude de la virulence bactérienne nécessite souvent un modèle animal approprié. Modèles de mammifères d'infection sont coûteux et peuvent soulever des questions éthiques. L'utilisation d'insectes comme des modèles d'infection constitue une alternative intéressante. Comparé à d'autres hôtes non vertébrés modèle comme les nématodes, les insectes ont un système relativement avancé des défenses antimicrobiennes et sont donc plus susceptibles de produire des informations pertinentes pour le processus d'infection chez les mammifères. Comme les mammifères, les insectes possèdent un complexe système immunitaire inné ^1. Les cellules de l'hémolymphe sont capables de phagocyter ou d'encapsuler des envahisseurs microbiens et réponses humorales comprennent la production inductible de lysozyme et petits peptides antibactériens ^2,3. En outre, les analogies se retrouvent entre les cellules épithéliales des insectes larvaires estomacs et les cellules intestinales de l'appareil digestif de mammifères. Enfin, plusieurs composantes de base essentielles pour le processus d'infection bactérienne telle que l'adhérence cellulaire, la résistance à lapeptides antimicrobiens, la dégradation des tissus et de l'adaptation au stress oxydatif sont susceptibles de jouer un rôle important dans les deux insectes et les mammifères ^1. Ainsi, les insectes sont des outils polyvalents pour l'identification et la caractérisation des facteurs de virulence impliqués dans les infections microbiennes mammifères.

Les larves de la teigne plus grande Galleria mellonella ont été montré pour fournir un aperçu utile de la pathogenèse d'un large éventail d'infections microbiennes, y compris les mammifères fongiques (Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigatus, Candida albicans) et des bactéries pathogènes, telles que Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris , Serratia marcescens Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes ou Enterococcus faecalis ^4-7. Quelles que soient les espèces bactériennes, les résultats obtenus avec des larves infectées Galleria par injection directe à travers la cuticule toujours en corrélation avec ceux de similar des études de mammifères: les souches bactériennes qui sont atténuées dans les modèles de mammifères montrent moins virulents dans la Galleria, et des souches responsables de graves infections humaines sont également très virulent dans le modèle Galleria ^8-11. L'infection orale de la Galleria est beaucoup moins utilisées et d'autre composés, comme des toxines spécifiques, sont nécessaires pour atteindre la mortalité.

G. mellonella larves présentent plusieurs avantages techniques: elles sont relativement importantes (dernier stade larvaire avant la nymphose ya environ 2 cm de long et un poids de 250 mg), ce qui permet l'injection de doses définies de bactéries, ils peuvent être élevés à différentes températures (20 ° études C à 30 ° C) et l'infection peut être effectuée entre 15 ° C et au-dessus de 37 ° C ^12,13, ce qui permet d'expériences qui imitent un environnement de mammifère. En outre, l'élevage d'insectes est facile et relativement pas cher. Infection des larves permet de surveiller la virulence bactérienne par plusieurs moyens, includincalcul g de LD ₅₀ ^14, mesure de la survie de la bactérie ^15,16 et l'examen du processus d'infection ^17. Ici, nous décrivons l'élevage des insectes, couvrant toutes les étapes de la vie de G. mellonella. Nous fournissons un protocole détaillé de l'infection par deux voies d'inoculation: haemocoelic orale et intra. Le modèle bactérienne utilisée dans ce protocole est Bacillus cereus, un agent pathogène à Gram positif impliquées dans gastro-intestinal ainsi que dans d'autres locaux ou systémiques sévères infections opportunistes ^18,19.

Protocol

1. Élevage des insectes Le cycle entier de l'oeuf à larves du dernier dure environ 5 semaines à 25 ° C. Un ou 2 semaines supplémentaires sont nécessaires pour obtenir les papillons adultes. Placez au moins 100 nymphes ou adultes nouvellement fusionnée G. papillons mellonella dans un 5-litres cage grillagée. Papillons mâles mesurent 10 à 15 mm. Le papillon mâle adulte est de couleur beige avec une lumière faible et des marques sombres. Femme papill…

Representative Results

Injection intra haemocoelic de bactéries dans G. mellonella s'est avéré très utile pour l'identification des facteurs de virulence de nombreuses traitant de dommages aux tissus et la résistance aux facteurs immunitaires innés de plusieurs agents pathogènes humains. A titre d'exemple, la figure 2A représente la mortalité des insectes après l'injection de doses différentes de B. bactéries cereus (type sauvage et des souches mutantes) 22. <s…

Discussion

L'utilisation d'insectes et en particulier au stade larvaire, comme des modèles d'infection de plusieurs agents pathogènes, devient fréquente. Un modèle de choix pour certains aspects est la drosophile (mouche du modèle) utilisés comme les adultes et ^1,2 stade larvaire. Le lépidoptère insectes G. mellonella a également été utilisé principalement pour tester la virulence bactérienne par injection. L'avantage de tolérer des températures plus élevées (supérieur…

Materials

Name of the reagent	Company	Catalogue number	Comments (optional)
Wax and pollen	La Ruche Roanaise	303000	Any honey producer
Automated syringe pump	KD Scientific	KDS 100
Syringe 1 ml	Terumo	BS 01T
Needle 0.45 x 12 mm	Terumo	NN 2613R
Petri dish 5 cm	VWR	89000-300
Needle 30G, 25 mm hypodermic	Burkard Mfg. Co. Ltd.	PDE0005