Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Immunology and Infection
Click here for the English version

Immunology and Infection

מניעת חום מתח תופעות לוואי בחולדות על ידי Published: July 11, 2016 doi: 10.3791/54122
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Anatomy, Physiology and Pharmacology, Auburn University

Abstract

מחקר זה נועד להעריך את ההשפעה המגנה של זן subtilis Bacillus נגד סיבוכים הקשורים לחום מתח. שלושים ושתיים חולדות Sprague-Dawley שימשו במחקר זה. בעלי החיים טופלו דרך פה פעם ביום למשך ימים עם B. subtilis BSB3 זן או PBS. למחרת, לאחר הטיפול האחרון, כל קבוצה חולקה ושתי קבוצות ניסוי (אחד שטופל PBS ואחד שטופל ב subtilis) הוצבו 45 o צלזיוס למשך 25 דקות. שתי קבוצות בקרה נשאר במשך 25 דקות בטמפרטורת החדר. כל החולדות היו מורדמות ופרמטרים שונים נותחו בכל הקבוצות. השפעות שליליות של עומס חום רשומות על ידי הירידה של גובה villi ועובי רירי הכולל באפיתל המעי; טרנסלוקציה של חיידקים מן לומן; גדל vesiculation של אריתרוציטים והעלאה של lipopolysaccharides (LPS) רמה בדם. יעילות המגן של טיפול מוערכת על ידי מראשvention של תופעות לוואי אלה. הפרוטוקול הוקם לטיפול האוראלי של חולדות עם חיידקים למניעת סיבוכי עומס חום, אבל פרוטוקול זה יכול להיות משונה המשמש מסלולים אחרים של ממשל ועל ניתוח של תרכובות שונות.

Protocol

כל הפרוצדורות אושרו על ידי IACUC של אוניברסיטת אובורן, אובורן, אלבמה.

1. הכנת תרבות מדיה, צלחות תרבית חיידקים

  1. לחסן 10 מ"ל של מרק מזין בבקבוק עם מושבה אחת של תרבות BSB3 subtilis Bacillus, גדל לילה על צלחת אגר מזין.
  2. הפוך 500 מ"ל של נביגה בינוני 19 (לליטר: מרק מזין Bacto, 8 גרם; 10% (w / v) KCl, 10 מ"ל; 1.2% (w / v) MgSO 4 x 7H 2 O, 10 מ"ל; אגר, 15 ז) ו חיטוי ב 121 מעלות צלסיוס למשך 20 דקות. אפשר לקרר 50 o C ולהוסיף הפתרונות סטרילי הבאים: 1 M Ca (NO 3) 2, 1 מ"ל; 0.01 M MnCl 2, 1 מ"ל; 1 מ"מ FeSO 4, 1 מ"ל.
  3. בינוני מוכן מצנן 40 o צלזיוס למשך 20 דקות בטמפרטורת חדר ויוצק 25 מיליליטר לתוך כל אחת 20 מנות סטרילי פטרי בקבינט סטרילי. בואו המדיום לחזק הלילה.
  4. מורחים 0.5 מ"ל של תרבות הלילה של Bacillus subtilis BSB3 על פני השטח של המדיום צלחות פטרי. דגירת התרבות ב 37 מעלות צלסיוס במשך 5 ימים עד נביגה 90%. לחשוף נבגים שלב בהיר על ידי מיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה.
  5. חיידקים קציר על ידי הוספת 1 מ"ל של בופר פוספט סטרילית (PBS) לצלחת וחורקים חיידקים ממשטח באמצעות מפזר תא סטרילי. אחסן את ההשעיה במקרר עד הצורך.
  6. אשר הכדאיות של חיידקים על ידי ציפוי 0.1 מ"ל של דילול המתאים (10 -5 עד 10 -6) של השעיה חיידקים על צלחות בינוני נביגה ואחריו הדגירה של 18 - 24 שעות ב 37 מעלות צלסיוס
  7. הרוזן מושב חיידקים על הצלחות באמצעות מונה מושבה ולחשב את כייל של חיידקים בתרחיף הנבדק. כן השעיה חיידקי עם הריכוז הסופי 1 x 10 8 CFU / ml ב- PBS.

2. בעלי חיים

  1. השתמש 32 חולדות זכרים ספראג-Dawley (250 - 300 גרם). לשמור על חיות בתנאים הפתוגן ללא ספציפיים עם גישה חופשית צ'או ומים גלולים סטנדרטיות. להקים טמפרטורה ממוצע (21 ± 1 o C), לחות (50 ± 5%) ו מחזור אור כהה 12 שעות.

3. עיצוב ניסיוני

  1. התחל יחס לבעלי החיים על ידי gavage פי 11, אחרי 2 ימים של התאקלמות. השתמש מזרק עם מחט gavage הפה. פנקו 16 חולדות עם B. subtilis ההשעיה BSB3 (1 מ"ל לכל חולדה) פעמיים ביום למשך יומיים (קבוצת 'subtilis). פנקו 16 חולדות עם PBS (1 מ"ל לכל חולדה) פעמיים ביום למשך יומיים (קבוצת PBS) (איור 1).
  2. לאחר הטיפול, חלוקה משנית בכל קבוצה (8 חולדות לכל קבוצה): קבוצה 1- מלאה (PBS / לא מתח), קבוצה 2 ב ' subtilis (ב subtilis / לא מתח), מתח קבוצה 3- (מתח PBS / חום) וקבוצת 4- ב subtilis + מתח (סטרס B. subtilis / חום).
  3. מדדו את חום רקטלי של כל עכברוש באמצעות ELECTRONIC מדחום דיגיטלי. שמור חולדות של קבוצות 1 ו -2 בטמפרטורת החדר למשך 25 דקות. חיות של קבוצות מקום 3 ו -4 בתא האקלים ב 45 מעלות צלסיוס ולחות יחסית של 55% במשך 25 דקות.
  4. לאחר מכן, למדוד את החום רקטלי של כל עכברוש בכל הקבוצות באמצעות מדחום דיגיטלי אלקטרוני. מניחים את כל חיות בטמפרטורת החדר למשך 4 שעות.
  5. להרדים חולדות עם isoflurane (2 - 4%) בצנצנת הרדמה סגר ולבחון את החולדות עד מורדמים עמוק (בהעדר בתגובה קמצוץ הבוהן). להרדים חולדות על ידי עריפת ראש מהירה עם גיליוטינה.
  6. איסוף דם גזע מכל עכברוש 20 (15 - 16 מ"ל) עם טפטפות apyrogenic לתוך צינורות apyrogenic להשיג סרום ומיד לקחת דגימות דם (7 μl מכל עכברוש) עם טפטפת לבדיקה מיקרוסקופית.
  7. שים צינורות עם הדם במקרר לפחות 30 דקות כדי לאפשר קרישה. צינורות צנטריפוגה ב 20 מעלות צלסיוס, 7,000 XG במשך 10 דקות ובמהירותלהסיר בסרום עם טפטפת. סרום Aliquot המתקבל בכל עכברוש לתוך 50 כרכים μl ולאחסן ב -20 מעלות צלסיוס עד assay.

4. הליך כירורגי

  1. גזור / לקצץ את כל הפרווה מן הבטן ואת בית החזה של החלק התחתון של הפגר עם מספריים חשמליים. מניח את הפגר בתוך ארון סטרילי ולטפל השטח המגולח של הפגר עם אלכוהול 70%.
  2. השתמש אזמל סטרילי כדי ליצור חתך קו האמצע של הבטן. סר כבד, בלוטות לימפה mesenteric, טחול ומעי דק מכל עכברוש באמצעות פינצטה סטרילית.

5. ניתוח של טרנסלוקציה בקטריאלי

  1. מניחים כל דגימה של הכבד, בלוטות לימפה mesenteric והטחול לתוך צינורות סטרילי-שקל מראש ולשקול. חשב את המשקל של המדגם כהבדל בין המשקל של צינור עם מדגם והמשקל של שפופרת ריקה.
  2. הוסף PBS סטרילי כדי צינור להשיג דילול 1:10 (w / v) של המדגם homogenize כל דגימה עם homogenizer רקמות זכוכית סטרילית לקבל השעיה הומוגנית 21.
  3. הפוך את דילולים סדרתי (10 -1 עד 10 -4) של כל דגימה ב PBS סטרילית. פלייט 0.1 מ"ל של כל דילולים של כל רקמות על פני MacConkey ו -5% אגר דם Brucella דם אגר עם hemin (0.005 g / L) K1 ויטמין (0.01 גר '/ ל') צלחות.
  4. דגירת MacConkey של וצלחות אגרו דם 5% אירוביים ו צלחות אגרו דם Brucella בתנאים אנאירוביים ב 37 o C 22.
  5. רוזן מושבות של חיידקים אירוביים לאחר 24 שעות, ומושבות של חיידקים אנאירוביים לאחר 48 שעות של דגירה בעזרת מונה מושבה. לבטא את התוצאות על פי מספר יחידות-מושבה להרכיב (CFU) בתוך גרם של רקמה.

6. ניתוח היסטולוגית

  1. הסירו דגימות מעי דקות מכל עכברוש ידי ההליך כירורגי (צעדים 4.1 - 4.2). תקן דגימות של קבע Bouin, להטביע פרפין,להכין 6 מיקרומטר חלקים וחתכים הכתם עם באמצעות hematoxylin ו eosin נהלים קבועים 23.
  2. השתמש במערכת מיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה למדידת גובה של villi מעי ועובי רירי סך כל דגימה (100X הגדלה) 24. לנתח 4 דגימות מכל עכברים ויגרמו לפחות עשרים מדידות במדגם אחד. אין מהיר תוצאות מיקרומטר.

7. Assay ציטוקין

  1. השתמש ערכות ELISA העכברוש מסחריות-1β IL; IL-6; TNF-α; INF-γ, ו- IL-10 כדי למדוד רמות ציטוקינים בסרום על פי פרוטוקול של היצרן.
  2. צור עקומות סטנדרטיות עבור כל קבוצה של דגימות assayed באמצעות סטנדרטים עבור הערכה הרלוונטית. הגדר את רמת ציטוקינים כל דגימה על ידי השוואה של נתוני ניסוי עם עקומת התקן המתאימה.

8. Assay lipopolysaccharide

  1. לנתח ברמה של LPS בסרום באמצעות ערכת עכברוש LPS ELISA פיהפרוטוקול של היצרן. הערכת ריכוז LPS בדגימות על ידי השוואה של הערכים שהתקבלו עם הערכים של עקומת סטנדרט.

9. מיקרוסקופי אור רזולוציה הגבוהה של דם

  1. השתמש במערכת מיקרוסקופ שתואר לעיל 25,26. השתמש פלטפורמת בידוד רעידות כבסיס למערכת מיקרוסקופ ומצלמת וידאו ומחשב 25 להקליט את התמונות בשידור החיות. לכייל תמונות בדיקה באמצעות שקופיות ריצ'רדסון כפי שתוארו לעיל 27.
  2. מניח 7 μl של דם טרי שנשאב בכל עכברוש בשקופית זכוכית, coverslip, לצלם ולהקליט עשר מסגרות תמונה של 72 × 53.3 מיקרומטר 2 בכל מדגם (הגדלה 1,700X).
  3. למדוד את ריכוז של שלפוחית ​​באמצעות תוכנה המספקת תמונות אופטיות-נוף ישיר ברזולוציה גבוהה בזמן אמת. בדוק מינימום של 20 מסגרות תמונה עבור כל תנאי הניסוי 28.

10. Statisטיקים

  1. אין מהיר כל הערכים כמו תוחלת וסטיית תקן. בביצוע ניתוחים סטטיסטיים והתוויית גרף. לנתח את התוצאות עם מבחן t שני מדגם, להגדיר את הרמה המובהקת 0.05 להגדיר מובהקות סטטיסטיות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

טמפרטורת הגוף הממוצעת של בעלי חיים לפני ומיד אחרי עומס החום היה 36.7 ± 0.07 מעלות צלסיוס ו -40.3 ± 0.17 מעלות צלסיוס, בהתאמה (P <0.05). חשיפה של חולדות לחום (קבוצה 3) הביאה עיכוב משמעותי של גובה villi ועובי רירי כולל (איורים 2, 3). אוראלי של זן BSB3 לפני מעי מוגן מתח משפעת החום המזיקה.

טרנסלוקציה של חיידקים מהבטן נקבעה על ידי ניתוח בקטריולוגית של בלוטות הלימפה mesenteric (MLN), כבד וטחול של כל חולדה. תרביות חיידקים בריכוז של 1.7 x 10 3 ± 4.6 x 10 2 רקמות CFU / g (איור 4) בודדו רק MLN והכבד של חולדות טרום שטופלו PBS ו נחשפים לחום (קבוצה 3). כל הדגימות נבדקו חולדות שליטה (קבוצות 1, 2) ו מחיות חום הדגישקבל זן BSB3 (קבוצה 4) היו עקרים. אין חיידקים בודדו מדגים טחול.

לא חל שינוי של IL-1β; IL-6, TNF-α, רמות ציטוקינים INF-Γ נרשמו חולדות הדגיש חום. בנסיוב של חיות שטופלו PBS לפני ההעלאה משמעותית חשיפה לחום של IL-10 ורמות LPS נמצא (קבוצה 3) - (איורים 5, 6). טיפול טרום עם B. subtilis BSB3 (קבוצה 4) מונע העלייה של IL-10 ו LPS בסרום של חיות-הדגיש חום.

עלייה משמעותית של ריכוז שלפוחית ​​חינם מ (1.4 ± 0.2) × 10 6 (3.8 ± 0.3) × 10 6 שלפוחית ​​μl -1 (p <0.001) נמצאה בדם של חולדות שקיבלו PBS לפני עומס החום (איורים 7 , 8). בקבוצה של חיות pretreated עם BSB3 אין שינוי במספר של שלפוחית ​​חינם נמצא ומאחוראה חשיפה לחום (איור 7).

איור 1
איור 1. לימוד עיצוב. שתי קבוצות של חולדות (16 חולדות בכל קבוצה) טופלו על ידי gavage אוראלי עם B. subtilis BSB3 (קבוצת 'subtilis) או עם PBS (קבוצת PBS) פעמיים ביום. ביום 3 לכל קבוצה חולקה על ידי 8 חולדות בכל קבוצה. חולדות מקבוצת 3 ו -4 הוצבו 45 o צלזיוס למשך 25 דקות. חיות בקרה (קבוצות 1 ו -2) הוחזקו בטמפרטורת חדר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2. מדידת גובה מעיים villi (א) ו רירית עובי (B) בחולדות. חולדות טרום שטופלו PBS אוב subtilis BSB3 נחשפו 45 מעלות צלסיוס (מתח) או לטמפרטורת החדר (Control). כל קבוצה כללה 8 חולדות. עשרים מדידות של כל פרמטר בכל מדגם נלקחו. הערכים מוצגים כממוצע ואת סטיית התקן. התוצאות נותחו עם מבחן t שני מדגם ב ברמה מובהקת 0.05 להגדיר מובהקות סטטיסטיות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
איור 3. תמונות היסטולוגית של מעיים רירית מוכתמים Hematoxylin ו Eosin. החולדות עברו טרום שטופלו PBS או B. subtilis BSB3 וחשוף 45 מעלות צלסיוס (מתח) או לטמפרטורת החדר (Control) א PBS / לא מתח;. ב PBS / עומס החום; C. ב subtilis / לא מתח; ד ב מתח subtilis / חום. גובה villi מותווה על ידי חצים. בר 200 מיקרומטר. לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4
איור 4. סה"כ מספר החיידקים ברקמות של חולדות. חולדות טרום שטופלו PBS או B. subtilis BSB3 נחשפו 45 מעלות צלסיוס (מתח) או לטמפרטורת החדר (Control). כל קבוצה כללה 8 חולדות. בלוטות הלימפה Mesenteric, כבד וטחול הוסרו בסביבה נקיה מחיידקים מכל חולדה, הומוגני מצופים על תקשורת אגר להתאושש חיידקים אירוביים ואנאירוביים. ספירה כוללת של חיידקי translocated (אירובי אנאירובי) מוצגת כיחידות מושבת יוצרים (CFU) לכל גרם של רקמה. הערכים מוצגים כפי את הממוצע ואת סטיית התקן. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 5
רמת איור 5. של IL-10 בסרום של חולדות. חולדות טרום שטופלה PBS או B. subtilis BSB3 נחשפו 45 מעלות צלסיוס (מתח) או לטמפרטורת החדר (Control). כל קבוצה כללה 8 חולדות. סרום דם התקבל בכל עכברוש ונותח עם ערכת מסחרי עכברוש ELISA. הערכים מוצגים כממוצע ואת סטיית התקן. התוצאות נותחו עם מבחן t שני מדגם ב ברמה מובהקת 0.05 להגדיר מובהקות סטטיסטיות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

אוהל "FO: keep-together.within-page =" 1 "> איור 6
ריכוז איור 6. LPS ב סרום של חולדות. חולדות טרום שטופלו PBS או B. subtilis BSB3 נחשפו 45 מעלות צלסיוס (מתח) או לטמפרטורת החדר (Control). כל קבוצה כללה 8 חולדות. סרום דם התקבל בכל עכברוש ונותח עם ערכת מסחרי עכברוש ELISA. הערכים מוצגים כממוצע ואת סטיית התקן. התוצאות נותחו עם מבחן t שני מדגם ב ברמה מובהקת 0.05 להגדיר מובהקות סטטיסטיות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 7
מספר איור 7. של שלפוחית ​​בדם של חולדות. חולדות טרום טיפולעם PBS או B. subtilis BSB3 נחשפו 45 מעלות צלסיוס (מתח) או לטמפרטורת החדר (Control). טיפה קטנה (7 μl) של דם נמשך טרי הוצבה בשקופית זכוכית, coverslipped, צלמה וקליט עשר מסגרות תמונה כל דגימה (הגדלה 1,700X). ריכוז של שלפוחית ​​נמדדה בעזרת תוכנה המספקת תמונות אופטיות-נוף ישיר ברזולוציה גבוהה בזמן אמת. עשרים מסגרות תמונה נבדקו עבור כל תנאי הניסוי. הערכים מוצגים כממוצע ואת סטיית התקן. התוצאות נותחו עם מבחן t שני מדגם ב ברמה מובהקת 0.05 להגדיר מובהקות סטטיסטיות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

הספרה 8
גדל איור 8. של Veריכוז sicles בדם לאחר עומס החום. תמונת וידאו של דם של חולדות pretreated עם PBS לפני החשיפה לטמפרטורת החדר (א) או 45 מעלות צלסיוס (B). טיפה קטנה (7 μl) של דם נמשך טרי הוצבה בשקופית זכוכית, coverslipped, צלמה וקליט עשר מסגרות תמונה כל דגימה (הגדלה 1,700X). השלפוחית ​​מותווה כמו V. הבר 6 מיקרומטר. לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

חשיפת תוצאות בטמפרטורה גבוהה בתנאים בריאותיים חמורים 29. מניעה וגילוי מוקדם של סיבוכים הקשורים עומס החום הם בעלי חשיבות חיונית 30. הפרוטוקול המובא יכול לשמש כדי להעריך את היעילות של גישות שונות למניעת תופעות לוואי עומס חום.

צעדים קריטיים בתוך פרוטוקול זה כוללים: הליך הטיפול בחום (45 מעלות צלסיוס, 25 דק '); השימוש בחומרים apyrogenic במהלך איסוף ועיבוד של הדם על מנת למנוע זיהום עם enterotoxins; שמירת aliquots בסרום ב -20 o C כדי למנוע קפיאה חוזרת פשרה; ובעקבות הליך סטרילי במהלך ניתוח של טרנסלוקציה חיידקים. הפרוטוקול הוקם לטיפול האוראלי של חולדות עם חיידקים למניעת תופעות לוואי עומס חום. לקבלת מסלולים אחרים של ממשל ותרכובות אחרות, פרוטוקול זה יכול להיות שונה. לדוגמה, הזמן של TReatment לפני עומס החום יכול להתארך. ניתן לשנות אוראלי למנהל רקטלית. חיידקי subtilis Bacillus שמשו למניעת סיבוכי עומס חום על ידי טיפול אוראלי של חיות לפני חשיפת טמפרטורה גבוהה. כדי לרפא סיבוכים של עקת חום, פרוטוקול זה יכול להיות שונה על ידי שימוש בחיידקים לטיפול בחיות לאחר חשיפה לחום.

זה היה הראו כי העלאת טמפרטורת הגוף גרמה לעלייה של כדורית vesiculation, וזה היה למנוע לחלוטין על ידי טיפול מקדים עם B. חיידקי subtilis. לפיכך, הגידול של ריכוז השלפוחית ​​בדם במהלך חשיפה לחום עשוי להצביע על רמת העומס חום ומספק ראיות אבחוני יציבות אריתרוציטים וההתנגדות שלהם לחום. זה גם מבחן מאוד שימושי ומהיר להערכת היעילות של טיפול מונע נגד סיבוכי עומס חום. אטם האינדוקציהחלבונים ו הלם חום כסמן של עומס חום נדונו בעבר 30, אך גישה זו גוזלת זמן ולא יכולים לשמש לאבחון בזמן האמת של בתגובה לחום מתח.

הגישה המוצגת למניעת תופעות לוואי עומס חום היא פשוטה, עלות אפקטיבית אינו דורשת ציוד נוסף או מתקנים מיוחדים. יישום עתידי של עבודה זה יעזור להבין את המנגנונים של הגנה מפני סיבוכי עומס חום ולאפיין את הנהלים החדשים להגנה זו. שיטה זו היא בעלת משמעות עבור עובדי כביש, אנשי צבא, ספורטאים - קבוצות של אנשים אשר נמצאים בסיכון ממכת חום במהלך פעילות גופנית חיצונית עזה 29. הגישה המוצעת מאפשרת לאדם לבחון את רמת עומס חום להעריך שיטות שונות שנועד להגן על בריאותם של אנשים עובדים בתנאים קיצוניים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Phosphate buffered saline (PBS) Sigma-Aldrich, St. Louis, MO P4417
Ethyl Alcohol  Pharmco products Inc. Brookfield, CT, USA  64-17-5
Agar VWR 97064-334
MacConkey agar plates VWR 470180-742
5% blood agar plates VWR 89405-024
Brucella blood agar plate with Hemin, and Vitamin K VWR 89405-032
Bouin’s Fixative Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA, USA 15990
IL-10 Rat ELISA kit Invitrogen, Camarillo, CA, USA KRC0101
IL-1beta Rat ELISA Kit Invitrogen, Camarillo, CA, USA KRC0011
IL-6 Rat ELISA Kit Invitrogen, Camarillo, CA, USA KRC0061
INF-gamma Rat ELISA Kit Invitrogen, Camarillo, CA, USA KRC4021
TNF-alpha Rat ELISA Kit Invitrogen, Camarillo, CA, USA KRC3011
Rat LPS ELISA Kit NeoBioLab, MA, USA RL0275
Environmental Chamber 6020-1 Caron, Marietta, OH, USA 6020-1
Centrifuge  Beckman Coulter, Indianapolis, IN, USA Optima L-90K
Ultra Centrifuge
Light microscope optical system CitoViva Technology Inc., Auburn, AL
Colony counter Fisher Scientific , Pittsburgh, PA, USA RE-3325
Freezer Haier, Brooklyn, NY, USA HCMO50LA
Ultra microplate reader Bio-Tek Instrument, Winooski, VT, USA ELx 808
Auto Strip Washer Bio-Tek Instrument, Winooski, VT, USA ELx50
Pipettes Gilson, Pipetman, France P100, P200, P1000
C24 Incubator Shaker New Brunswick Scientific, Enfield, CT, USA Classic C24
Rocking Shaker  Reliable Scientific, Inc., Nesbit, MS, USA 55
Petri dishes Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA 875713 100 mm x 15 mm
SterilGard III Advance The Baker Company, Sanford, ME, USA SG403
Culture Growing Flasks Corning Incorporated, Corning, NY, USA 4995 PYREX 250 ml Erlenmeyer flasks
Optical Spectrometer Genesys 20 Thermo Scientific, Waltham, MA, USA. 4001
Sony DXC-33 Video camera Sony
Richardson test slide Electron Microscopy Science, Hatfield, PA, USA 80303
Millipore water purification system Millipore Direct-Q
Image-Pro Plus software Media Cybernetics, MD, USA
Triple Beam Balance OHAUS Corporation, Parsippany, NJ, USA
Tissue Homogenizer, Dounce VWR 71000-518

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Crandall, C. G., Gonzalez-Alonso, J. Cardiovascular function in the heat-stressed human. Acta Physiol. 199, 407-423 (2010).
  2. Lambert, G. P. Role of gastrointestinal permeability in exertional heatstroke. Exerc. Sport Sci. Rev. 32, 185-190 (2004).
  3. Yu, J., et al. Effect of heat stress on the porcine small intestine: A morphological and gene expression study. Comp. Biochem. Physiol. A-Mol. Integr. Physiol. 156, 119-128 (2010).
  4. Moseley, P. L., Gisolfi, C. V. New Frontiers in Thermoregulation and Exercise. Sports Med. 16, 163-167 (1993).
  5. Lambert, G. P. Stress-induced gastrointestinal barrier dysfunction and its inflammatory effects. J. Anim. Sci. 87, 101-108 (2009).
  6. Berg, A., Muller, H. M., Rathmann, S., Deibert, P. The gastrointestinal system - An essential target organ of the athlete's health and physical performance. Exerc. Immunol. Rev. 5, 78-95 (1999).
  7. Khan, M. W., et al. Microbes, intestinal inflammation and probiotics. Expert Rev Gastroent. 6, 81-94 (2012).
  8. Quigley, E. M. M. Prebiotics and Probiotics: Their Role in the Management of Gastrointestinal Disorders in Adults. Nutr Clin Pract. 27, 195-200 (2012).
  9. Gore, C., et al. Treatment and secondary prevention effects of the probiotics Lactobacillus paracasei or Bifidobacterium lactis on early infant eczema: randomized controlled trial with follow-up until age 3 years. Clin Exp Allergy. 42, 112-122 (2012).
  10. Gomes, A. C., Bueno, A. A., de Souza, R. G. M., Mota, J. F. Gut microbiota, probiotics and diabetes. Nutr. J. 13, (2014).
  11. Eutamene, H., et al. Synergy between Lactobacillus paracasei and its bacterial products to counteract stress-induced gut permeability and sensitivity increase in rats. J. Nutr. 137, 1901-1907 (2007).
  12. Ait-Belgnaoui, A., et al. Lactobacillus farciminis treatment attenuates stress-induced overexpression of Fos protein in spinal and supraspinal sites after colorectal distension in rats. Neurogastroenterol. Motil. 21, 585-593 (2009).
  13. Fujiya, M., et al. The Bacillus subtilis quorum-sensing molecule CSF contributes to intestinal Homeostasis via OCTN2, a host cell membrane transporter. Cell Host Microbe. 1, 299-308 (2007).
  14. Cutting, S. M. Bacillus probiotics. Food Microbiol. 28, 214-220 (2011).
  15. Pinchuk, I. V., et al. In vitro anti-Helicobacter pylori activity of the probiotic strain Bacillus subtilis 3 is due to secretion of antibiotics. Antimicrob Agents Ch. 45, 3156-3161 (2001).
  16. Sorokulova, I. B., Kirik, D. L., Pinchuk, I. V. Probiotics against Campylobacter pathogens. J. Travel Med. 4, 167-170 (1997).
  17. Gracheva, N. M., et al. The efficacy of the new bacterial preparation biosporin in treating acute intestinal infections. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol. , 75-77 (1996).
  18. Horosheva, T. V., Vodyanoy, V., Sorokulova, I. Efficacy of Bacillus probiotics in prevention of antibiotic-associated diarrhoea: a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. JMM Case Report. 1, (2014).
  19. Sorokulova, I. B., Krumnow, A. A., Pathirana, S., Mandell, A. J., Vodyanoy, V. Novel Methods for Storage Stability and Release of Bacillus Spores. Biotechnol. Prog. 24, 1147-1153 (2008).
  20. Vogel, H. G., Vogel, W. H. Drug Discovery and Evaluation: Pharmacological Assays. eds H.G. Vogel & W.H. Vogel. Vogel, H. G., Vogel, W. H. , 658-659 (1997).
  21. Bailey, M. T., Engler, H., Sheridan, J. F. Stress induces the translocation of cutaneous and gastrointestinal microflora to secondary lymphoid organs of C57BL/6 mice. J. Neuroimmunol. 171, 29-37 (2006).
  22. Rakoff-Nahoum, S., Paglino, J., Eslami-Varzaneh, F., Edberg, S., Medzhitov, R. Recognition of commensal microflora by toll-like receptors is required for intestinal homeostasis. Cell. 118, 229-241 (2004).
  23. Leon, L. R., Blaha, M. D., DuBose, D. A. Time course of cytokine, corticosterone, and tissue injury responses in mice during heat strain recovery. J. Appl. Physiol. 100, 1400-1409 (2006).
  24. Ribeiro, S. R., et al. Weight loss and morphometric study of intestinal mucosa in rats after massive intestinal resection. Influence of a glutamine-enriched diet. Rev. Hosp. Clìn. Fac. Med. S. Paulo. 59, 349-356 (2004).
  25. Vainrub, A., Pustovyy, O., Vodyanoy, V. Resolution of 90 nm (lambda/5) in an optical transmission microscope with an annular condenser. Opt Lett. 31, 2855-2857 (2006).
  26. Moore, T., Globa, L., Pustovyy, O., Vodyanoy, V., Sorokulova, I. Oral administration of Bacillus subtilis strain BSB3 can prevent heat stress-related adverse effects in rats. J Appl Microbiol. 117, 1463-1471 (2014).
  27. Richardson, T. M. Test slides: Diatoms to divisions-What are you looking at. Proc Roy Microsc Soc. 22, 3-9 (1988).
  28. Moore, T., Sorokulova, I., Pustovyy, O., Globa, L., Vodyanoy, V. Microscopic evaluation of vesicles shed by rat erythrocytes at elevated temperatures. J Therm Biol. 38, 487-492 (2013).
  29. Leon, L. R., Helwig, B. G. Heat stroke: Role of the systemic inflammatory response. J. Appl. Physiol. 109, 1980-1988 (2010).
  30. Kumar, Y., Chawla, A., Tatu, U. Heat Shock Protein 70 as a Biomarker of Heat Stress in a Simulated Hot Cockpit. Aviat Space Env Med. 74 (7), 711-716 (2007).

Tags

אימונולוגיה גיליון 113, עומס חום חיידקים במעיים פרוביוטיקה הכדורי vesiculation טרנסלוקציה של חיידקים lipopolysaccharides
מניעת חום מתח תופעות לוואי בחולדות על ידי<em&gt; Subtilis Bacillus</em&gt; זנים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sorokulova, I., Globa, L., Pustovyy, … More

Sorokulova, I., Globa, L., Pustovyy, O., Vodyanoy, V. Prevention of Heat Stress Adverse Effects in Rats by Bacillus subtilis Strain. J. Vis. Exp. (113), e54122, doi:10.3791/54122 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter