Summary

Determinación de Biofilm Iniciación, el virus de las células infectadas por bacterias y hongos

Published: July 06, 2016
doi:

Summary

A method is described herein for the determination of inter-Kingdom association and competition (bacterial and fungal) for adherence to virus-infected HeLa cell monolayers. This protocol can be extended to multiple combinations of prokaryotes, eukaryotes, and viruses.

Abstract

El estudio de las interacciones polimicrobianas a través de los reinos taxonómicos que incluyen hongos, bacterias y virus no se han examinado previamente con respecto a cómo los miembros virales de la microbioma afectan las interacciones microbio posteriores con estas células huésped infectadas por virus. La cohabitación de virus con bacterias y hongos es principalmente presente en las superficies de la mucosa de la cavidad oral y el tracto genital. células de la mucosa, particularmente aquellos con infecciones virales latentes crónicas o persistentes persistentes, podrían tener un impacto significativo en los miembros de la microbioma través de la alteración del virus en el número y tipo de receptores expresados. Modificación en la arquitectura de la membrana de la célula huésped se traduciría en la capacidad alterada de los miembros posteriores de la flora normal y patógenos oportunistas para iniciar el primer paso en la formación de biopelículas, es decir, la adhesión. Este estudio describe un método para la cuantificación y control visual del efecto de HSV en el inicio de biofilm formación (adherencia) de S. aureus y C. albicans.

Introduction

El microbioma humano incluye diversos organismos de varios reinos taxonómicos que comparten regiones geográficas en el cuerpo. La adherencia a las superficies celulares es un primer paso esencial en la formación de biopelículas, que es parte del proceso de colonización microbioma. Incluido en el microbioma puede haber virus que causan infecciones crónicas y persistentes. La infección de células crónica por estos virus puede causar una alteración en la disponibilidad del receptor putativo. 1,2 Además, la entrada de la célula por patógenos intracelulares también podría afectar a la fluidez de membrana host / hidrofobicidad que a su vez puede alterar la unión de otros miembros microbioma, incluyendo bacterias y hongos . Con el fin de entender las interacciones que pueden ocurrir entre estos múltiples patógenos que co-localizar en las mismas regiones geográficas del huésped humano, debemos ser capaces de estudiar la interacción de los agentes patógenos que representan el espectro de los reinos taxonómicos presentes en la superficie de la mucosa.

t "> El Herpesviridae son una familia de microbios presentes en el 100% de los seres humanos como miembros permanentes del microbioma 3,4. Además, pueden también ser derramada persistente tanto en presencia como en ausencia de síntomas. En concreto, el virus herpes simplex-1 y herpes simplex virus-2 (HSV-1 y HSV-2, respectivamente) son miembros permanentes del microbioma en el oronasopharynx y el tracto genital. en individuos inmunocompetentes, tanto HSV-1 y HSV-2 causa gingivoestomatitis, así como el herpes genital 5-8. en estos sitios, el VHS causa una infección latente, caracterizada por necrosis tumoral asintomática crónica persistente derramamiento viral 9. entrada del VHS en células da lugar a alteraciones en la expresión superficial de nectins, sulfato de heparán, balsas de lípidos y herpesvirus mediador de la entrada / receptor del factor de (HVEM / TNFr) 10-25. Estos receptores representan potencialmente compartidos para algunas bacterias y hongos, por ejemplo, S. aureus y C. albicans, que mientras que los patógenos oportunistas,También puede residir en calidad de miembros de la mucosa del microbioma oronasopharynx 26,27. Dentro de la oronasopharynx S. aureus y C. albicans ocupan dos sitios distintos de la colonización. En los anfitriones con los dientes naturales, la mucosa oral es compartida por HSV-1 y C. albicans, mientras que los orificios nasales nasal anterior están ocupados por S. aureus 28. Sin embargo, a pesar de los hallazgos in vitro que S. aureus se adhiere a las células epiteliales de la boca, 29,30 S. aureus es poca frecuencia aisladas de muestras orales cuando está presente el tejido normal 29,30. Poco se sabe en relación con nichos tracto genital co-colonización más allá de los hallazgos clínicos que S. aureus se asocia con la vaginitis aerobia, que se caracteriza por la inflamación genital, la descarga y la dispareunia, mientras que C. albicans produce lesiones de la mucosa similar a la observada en la cavidad oral 31-35. Por lo tanto, aunque estos miembros de la microbi oral y genitalome reinos taxonómicos transversales poco se conoce acerca de su interacción ya que afecta a su capacidad para iniciar la formación de biopelículas mediante la adhesión a la superficie de la célula huésped 5. Este protocolo se ha aplicado de manera efectiva para determinar las consecuencias funcionales de co-colonización / infección.

Protocol

1. HSV Cepas y Manipulación Nota: Recombinante la no propagación de HSV-1 (KOS) gL86 y HSV-2 (KOS) 333gJ – con el reportero de la actividad de beta-galactosidasa utilizado fueron proporcionados por V. Twiari 36,37. Utilice virus de un solo lote y se almacena a -80 ° C, a una proporción de 1: 1 de medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) con suero bovino fetal al 20% (FBS) y leche descremada hasta su uso. Antes del almacenamiento mucho viral, determinar la concentración …

Representative Results

El nivel de fiabilidad de los datos que se pueden obtener a partir sistema descrito en este informe se muestra en la Figura 2 af 38. Mediante el uso de este sistema de la modulación de la interacción de estafilococos y hongos con las células infectadas por virus y sus efectos en la adherencia de cada uno puede ser delineado. Estos tipos de estudios requieren el examen microscópico de la interacción tal como se muestra en las figuras 3 y <…

Discussion

Actualmente no hay información disponible sobre las interacciones complejas entre permanente a los miembros semi-permanentes del microbioma de acogida que se cruzan múltiples dominios taxonómicos, es decir, procariotas, eucariotas y virales. Por lo tanto, hemos desarrollado un novedoso sistema de modelo in vitro para estudiar la iniciación del biofilm por S. aureus y C. albicans en HSV-1 o HSV-2 infectadas 229 células HeLa (HeLa) 38. El sistema modelo de célu…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This project was supported by Midwestern University, IL Office of Research and Sponsored Programs (ORSP) and Midwestern University College of Dental Medicine-Illinois (CDMI).

Materials

C.albicans
BBL Sabouraud Dextrose BD 211584
Fungisel Agar Dot Scientific 7205A
S.aureus
Mannitol Salt Agar Troy Biologicals 7143B
Sheep blood agar Troy Biologicals 221239
Hela cells
1xDMEM (Dubelcco's Modified Eagle Medium, with 4.5 g/L glucose and L-glutamine, without sodium pyruvate Corning 10-017-CM
Gentamicin 50mg/ml Sigma 1397 50µg/ml final concentration in the complete DMEM
Trypsin EDTA (0.05% Trypsin, 0.53M EDTA)Solution 1X Corning 25-052-CI
Fetal Bovine Serum Atlanta Biologicals S11150 10% final concentration in the complete DMEM
Other medium and reagents
ONPG Thermo Scientific 34055
Ultra-Pure X gal Invitrogen 15520-018
1x HBSS (Hanks' Balanced Salt Solution) Corning 20-021-CV
1XPBS Dot Scientific 30042-500
RIPA Lysis Life Technologies 89901
Staining
Methanol Fisher Scientific A433P-4
HSV 1&2, specific for gD ViroStat 196
DAPI SIGMA D8417-5MG
Gram Crystal Violet Troy Biologicals 212527
Supplies
Petri dish 100X15 Dot Scientific 229693 
Petri dish 150X15 Kord Valmark 2902
96-Well plates Evergreen Scientific 222-8030-01F
24-well plates Evergreen Scientific 222-8044-01F
Culture tubes 100×13 Thomas Scientific 9187L61
Cover slip circles, 12mm Deckglaser CB00120RA1

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Plotkin, B. J., Sigar, I. M., Tiwari, V., Halkyard, S. Determination of Biofilm Initiation on Virus-infected Cells by Bacteria and Fungi. J. Vis. Exp. (113), e54162, doi:10.3791/54162 (2016).

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