Böcek<em> Galleria mellonella</em> Bakteriyel Patogenez İnceleyecek Güçlü Enfeksiyon Model olarak
Summary
Büyük bal mumu güvesi larvalarının Ağız ve intra haemocolic enfeksiyonu<em> Galleria mellonella</em> Tarif edilmektedir. Bu böcek entomopatojenik hem de memeli fırsatçı bakteri virülans faktörü incelemek için kullanılabilir. Enfeksiyon yöntemleri ve örnekleri, böceklerin yetiştirilmesi<em> In vivo</em> Analiz tarif edilmektedir.
Abstract
Bakteriyel ölümcüllüğün çalışması genellikle uygun bir hayvan modeli gerektirir. Enfeksiyon Memeli modelleri pahalı ve etik sorunlar doğurabilir. Enfeksiyon modelleri olarak böceklerin kullanımı değerli bir alternatif sunuyor. Bu tür nematod gibi diğer non-omurgalı modeli ana karşılaştırıldığında, böcekler antimikrobiyal savunma nispeten gelişmiş sisteme sahip ve böylece daha fazla memeli enfeksiyon süreci ile ilgili bilgi üretmek olasıdır. Memeliler gibi, böcekler karmaşık bir doğuştan gelen bağışıklık sistemi 1 sahiptirler. Hemolimf hücreler mikrobik işgalciler phagocytosing veya encapsulating yeteneğine sahiptir ve hümoral yanıtlar lizozim ve küçük antibakteriyel peptidler 2,3 indüklenebilir üretimini içermektedir. Buna ek olarak, görevdeş böcek larva sindirim sistemleri ve memeli sindirim sistemi bağırsak hücrelerinin epitelyal hücreleri arasında bulunur. Son olarak, hücre adezyonu, direnç olarak bakteriyel enfeksiyon süreci için gerekli birkaç temel bileşenlerantimikrobiyal peptidler, doku bozulması ve oksidatif strese adaptasyon böcekler ve memeliler 1 hem de önemli olması muhtemeldir. Böylece, böceklerin memeli enfeksiyonlar dahil Mikrobiyal virulans faktörlerinin belirlenmesi ve tanımlanması için çok değerlikli araçlardır.
Büyük bal mumu güvesi Galleria mellonella larvaları gibi Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris gibi memeli mantar (Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigatus, Candida albicans) ve bakteriyel patojenler içeren mikrobiyal enfeksiyonlar, geniş bir yelpazede patogenezinde dair yararlı bir içgörü sağlamak için gösterilmiştir , Serratia Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes ve Enterococcus faecalis 4-7. Ne olursa olsun bakteri türlerinin, sonuçlar manikür yoluyla direkt enjeksiyonu ile enfekte Galleria larvaları ile tutarlı simi olanlar ile korele eldelar memeli çalışmaları: memeli modelleri zayıflatılmış olan bakteri suşları Galleria düşük virulans göstermek ve ciddi insan enfeksiyonlarına yol açan suşların Galleria modeli 8-11 oldukça kışkırtıcı. Galleria Oral enfeksiyon, belirli toksinler gibi, çok daha az kullanılan ve bileşikler ilave edilir mortalite ulaşmak için ihtiyaç vardır.
G. mellonella larvaları mevcut birçok teknik avantajları: böylece bakteri tanımlanmış dozlarda enjeksiyonu sağlayan, (pupa devresi öncesi son evre larvaları yaklaşık 2 cm uzunluğunda ve ağırlığı 250 mg vardır) nispeten büyük; 20 (değişik sıcaklıklarda yetiştirilen olabilir ° 30 ° C-C) ve enfeksiyon çalışmalar, bir memeli ortam taklit deneyler sağlar, 37 ° C üstünde 12,13 ile 15 ° C arasında yürütülebilir. Buna ek olarak, böcek yetiştirme basit ve nispeten ucuz. Larvaların Enfeksiyon çeşitli yollarla, includin bakteriyel virülans izleme sağlarLD 50 14 g hesaplanması, bakteriyel sağkalım 15,16 ve enfeksiyon süreci 17 muayene ölçümü. Burada, G. tüm yaşam evrelerinde kapsayan, böceklerin yetiştirme tarif mellonella. Oral ve intra haemocoelic: Biz inokülasyon iki güzergah enfeksiyonu ayrıntılı bir protokol sağlar. Bu protokolde kullanılan bakteri örnek Bacillus cereus, mide-bağırsak yanı sıra diğer ağır lokal ya da sistemik fırsatçı enfeksiyonlar 18,19 karışmış bir Gram pozitif patojendir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Böceklerin ve özellikle larva olarak kullanımı, birçok patojen enfeksiyon modelleri olarak, sık hale gelmektedir. Bazı yönleri için seçim modeli yetişkin ve larva aşamasında 1,2 ikisi olarak kullanılan Drosophila (sinek modeli) olduğunu. Lepidopteran böcek G. mellonella, aynı zamanda esas olarak enjeksiyon yoluyla bakteriyel virülans test edilmesi için kullanılmıştır. Memeli patojenlere çalışılan yok edilmesi gerektiği zaman, Drosophila daha yüksek sıca…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz mükemmel teknik yardım Elisabeth Guillemet, Christophe Buisson ve Ludovic Bridoux teşekkür etmek istiyorum. Biz ilk sistem kurulumu için Sylvie Salamitou ve Sinda Fedhila büyük ölçüde borçlu.
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 |
References
- Lemaitre, B., Hoffmann, J. The host defense of Drosophila melanogaster. Annu. Rev. Immunol. 25, 697-743 (2007).
- Vodovar, N., Acosta, C., Lemaitre, B., Boccard, F. Drosophila: a polyvalent model to decipher host-pathogen interactions. Trends Microbiol. 12, 235-242 (2004).
- Dalhammar, G., Steiner, H. Characterization of inhibitor A, a protease from Bacillus thuringiensis which degrades attacins and cecropins, two classes of antibacterial proteins in insects. Eur. J. Biochem. 139, 247-252 (1984).
- Jander, G., Rahme, L. G., Ausubel, F. M. Positive correlation between virulence of Pseudomonas aeruginosa mutants in mice and insects. J. Bacteriol. 182, 3843-3845 (2000).
- Purves, J., Cockayne, A., Moody, P. C., Morrissey, J. A. Comparison of the regulation, metabolic functions, and roles in virulence of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase homologues gapA and gapB in Staphylococcus aureus. Infect. Immun. 78, 5223-5232 (2010).
- Chadwick, J. S. Serological responses of insects. Fed. Proc. 26, 1675-1679 (1967).
- Chadwick, J. S., Caldwell, S. S., Chadwick, P. Adherence patterns and virulence for Galleria mellonella larvae of isolates of Serratia marcescens. J. Invertebr. Pathol. 55, 133-134 (1990).
- Gao, W., et al. Two novel point mutations in clinical Staphylococcus aureus reduce linezolid susceptibility and switch on the stringent response to promote persistent infection. PLoS Pathog. 6, e1000944 (2010).
- Peleg, A. Y., et al. Reduced susceptibility to vancomycin influences pathogenicity in Staphylococcus aureus infection. J. Infect. Dis. 199, 532-536 (2009).
- Salamitou, S., et al. The plcR regulon is involved in the opportunistic properties of Bacillus thuringiensis and Bacillus cereus in mice and insects. Microbiology. 146, 2825-2832 (2000).
- Cadot, C., et al. InhA1, NprA and HlyII as candidates to differentiate pathogenic from non-pathogenic Bacillus cereus strains. J. Clin. Microbiol. 48, 1358-1365 (2010).
- Rejasse, A., et al. Temperature-dependent production of various PlcR-controlled virulence factors in Bacillus weihenstephanensis strain KBAB4. Appl. Environ. Microbiol. 78, 2553-2557 (2012).
- Jones, R. T., et al. Photorhabdus adhesion modification protein (Pam) binds extracellular polysaccharide and alters bacterial attachment. BMC Microbiol. 10, 141 (2010).
- Finney, D. J. . Probit analysis. , (1971).
- Fedhila, S., Nel, P., Lereclus, D. The InhA2 metalloprotease of Bacillus thuringiensis strain 407 is required for pathogenicity in insects infected via the oral route. J. Bacteriol. 184, 3296-3304 (2002).
- Guillemet, E., et al. The InhA metalloproteases of Bacillus cereus contribute concomitantly to virulence. J. Bacteriol. 192, 286-294 (2010).
- Nielsen-LeRoux, C., Gaudriault, S., Ramarao, N., Lereclus, D., Givaudan, A. How the insect pathogen bacteria Bacillus thuringiensis and Xenorhabdus/Photorhabdus occupy their hosts. Curr. Opin. Microbiol. 15, 1-12 (2012).
- Bottone, E. J. Bacillus cereus, a volatile human pathogen. Clin. Microbiol. Rev. 23, 382-398 (2010).
- Stenfors Arnesen, L., Fagerlund, A., Granum, P. From soil to gut: Bacillus cereus and its food poisoning toxins. FEMS Microbiol. Rev. 32, 579-606 (2008).
- Lecadet, M., Blondel, M. O., Ribier, J. Generalized transduction in Bacillus thuringiensis var. berliner 1715, using bacteriophage CP54. Ber. J. Gen. Microbiol. 121, 203-212 (1980).
- Sanchis, V., Agaisse, H., Chaufaux, J., Lereclus, D. Construction of new insecticidal Bacillus thuringiensis recombinant strains by using the sporulation non-dependent expression system of cryIIIA and a site specific recombination vector. J. Biotechnol. 48, 81-96 (1996).
- Tran, S. L., Guillemet, E., Gohar, M., Lereclus, D., Ramarao, N. CwpFM (EntFM) is a Bacillus cereus potential cell wall peptidase implicated in adhesion, biofilm formation and virulence. J. Bacteriol. 192, 2638-2642 (2010).
- Tran, S. L., et al. Hemolysin II is a Bacillus cereus virulence factor that induces apoptosis of macrophages. Cell Microbiol. 13, 92-108 (2011).
- Fedhila, S., et al. Comparative analysis of the virulence of invertebrate and mammalian pathogenic bacteria in the oral insect infection model Galleria mellonella. J. Invertebr. Pathol. 103, 24-29 (2010).
- Daou, N., et al. IlsA, a unique surface protein of Bacillus cereus required for iron acquisition from heme, hemoglobin and ferritin. PLoS Pathog. 5, e1000675 (2009).
- Mason, K. L., et al. From commensal to pathogen: translocation of Enterococcus faecalis from the midgut to the hemocoel of Manduca sexta. MBio. 2, e00065-00011 (2011).
- Goldsmith, M. R., Shimada, T., Abe, H. The genetics and genomics of the silkworm, Bombyx mori. Annu. Rev. Entomol. 50, 71-100 (2005).
- Fraser, M. J. Insect transgenesis: current applications and future prospects. Annu. Rev. Entomol. 57, 267-289 (2012).
