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Immunology and Infection

Um modelo murino de Grupo B Published: November 16, 2016 doi: 10.3791/54708

Summary

O objectivo deste protocolo é imitar grupo humano B Streptococcus (GBS) colonização vaginal num modelo murino. Este método pode ser utilizado para investigar as respostas imunes do hospedeiro e factores que contribuem para GBS bacterianas persistência vaginal, bem como para testar estratégias terapêuticas.

Abstract

Streptococcus agalactiae (Streptococcus do grupo B, o GBS), é uma bactéria Gram-positiva, colonizador assintomática do tracto gastrointestinal humano e tracto vaginal de 10 - 30% dos adultos. Em indivíduos imunocomprometidos, incluindo recém-nascidos, mulheres grávidas e idosos, GBS pode mudar para um patógeno invasiva causando septicemia, artrite, pneumonia e meningite. Porque GBS é um patógeno bacteriano líder de recém-nascidos, a profilaxia atual é composto por triagem de gestação tarde para GBS colonização vaginal e subsequente tratamento com antibióticos periparto das mães GBS-positivos. fardo pesado vaginal GBS é um fator de risco para a doença neonatal e colonização. Infelizmente, pouco se sabe sobre o anfitrião e os fatores bacterianos que promovem ou permitem GBS colonização vaginal. Este protocolo descreve uma técnica para o estabelecimento de colonização vaginal GBS persistente utilizando um β-estradiol único pré-tratamento e de colheitas diárias para determinar loa bacterianad. Acrescenta detalhes métodos para administrar terapias ou reagentes de interesse adicionais e recolher fluido de lavagem vaginal e nos tecidos do trato reprodutivo. Este modelo do rato irá aumentar a compreensão da interação GBS-host dentro do ambiente vaginal, o que levará a potenciais alvos terapêuticos para controlar a colonização vaginal materna durante a gravidez e para prevenir a transmissão ao recém-nascido vulnerável. Também será de interesse para aumentar a nossa compreensão de interações bacterianas-hospedeiro geral no trato vaginal feminino.

Introduction

Streptococcus agalactiae, Streptococcus do grupo B (GBS), é uma bactéria encapsulada, Gram-positiva, que é frequentemente isolada a partir do intestino e do trato genito-urinário de adultos saudáveis. Na década de 1970, GBS emergiu como o principal agente da mortalidade neonatal infecciosa, com mais de 7.000 casos de doença neonatal por ano 1. De início precoce da doença GBS (EOD) ocorre nas primeiras horas ou dias de vida, surge como pneumonia ou insuficiência respiratória, e muitas vezes se desenvolve em sepse, enquanto a doença de início tardio (LOD) segue-se depois de vários meses e se apresenta com bacteremia, que frequentemente avança para a meningite 2. A partir de 2002, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças recomenda a triagem universal para GBS colonização vaginal na gestação tardia e profilaxia antibiótica intraparto (IAP) para mães GBS-positivos 1. Apesar da redução da doença de início precoce de aproximadamente 1.000 casos nos Estados Unidos, anualmente devido a IAP,GBS continua a ser a principal causa de sepse neonatal de início precoce e ocorrência de início tardio permanece inalterado 1. Se no útero, durante o parto, ou até mesmo em casos de início tardio, a exposição neonatal a GBS requer sobrevivência, transversal através de um número de ambientes de host e barreiras, a evasão imune, e, no caso de meningite, travessia do Sangue altamente regulado barreira do cérebro 2. A montante destas interacções virulentas no recém-nascido é a colonização inicial do tracto vaginal materna. Materna GBS taxas de colonização vaginal variam de 8-18% em países desenvolvidos e em desenvolvimento, com uma taxa média estimada de 12,7% 3,4. GBS colonização do tracto vaginal durante a gravidez pode ser constante, intermitente, ou de natureza transitória entre as mulheres individuais 5. Curiosamente, a idade materna> 36 anos está associada à colonização persistente 6. Inúmeros fatores de risco biológicos e sócio-econômicas para GBS colonização vaginaltem sido identificado. Os factores biológicos incluem a colonização gastrointestinal GBS e ausência de Lactobacillus no intestino. No entanto, a etnia, a obesidade, higiene e atividade sexual também têm sido associados com GBS vaginal 7.

Embora conhecido por causar infecções neonatais, GBS também causa uma variedade de infecções maternas ambos periparto e pós-parto. GBS é aumentada em mulheres que apresentam vaginite 8 e, em alguns casos, pode mesmo ser a entidade de doença 9. Além disso, o GBS de ascensão do trato reprodutivo durante a gravidez podem resultar em infecção intra-amniótica ou corioamniotite 10. Além disso, em até 3,5% de gravidezes, GBS difunde para a bexiga urinária para causar uma infecção do tracto urinário ou bacteriúria assintomática 11. bacteriúria GBS durante a gravidez está associado a um aumento do risco de febre intraparto, corioamnionite, parto prematuro, e premature ruptura de membranas 12. Tomados em conjunto, a presença de GBS dentro do trato vaginal está associado a infecções de vários tecidos do hospedeiro, e a capacidade de eliminar GBS deste nicho é imperativo para a saúde materna e neonatal.

Até recentemente, a maioria do trabalho examinar interacções de GBS com o tracto genital do foi limitada a modelos celulares in vitro 13-15. Estas experiências in vitro revelaram factores bacterianos que são importantes para a adesão, incluindo as proteínas de superfície, tais pili e uma rica em serina repetições 17,18, bem como sistemas reguladores de dois componentes 15,19 e a resposta de transcrição global do epitélio vaginal para GBS 19. No entanto, para elucidar totalmente as interacções hospedeiro-micróbio no tracto vaginal, um modelo animal robusta é necessário. Os primeiros trabalhos demonstraram que o GBS podem ser recuperados a partir do tracto vaginal de ratinhos inoculados ratos e 20,21 <sup> 22 em ambas as condições grávidas e não grávidas. Em 2005, a curto prazo GBS colonização vaginal foi modelada em murganhos para examinar a eficácia de uma enzima lítica de fagos para tratar GBS vaginal durante um período de 24 h 23. Vários anos mais tarde, um GBS mouse modelo de colonização vaginal longo prazo foi desenvolvido para estudar hospedeiras e bacterianas fatores que regem GBS persistência. Este modelo identificou vários fatores que contribuem para GBS colonização, incluindo apêndices superficiais 17,18 e GBS sistemas de dois componentes 19,24. Este modelo contribui para a identificação de mecanismos de resposta do hospedeiro 19,25 e foi usado para testar várias estratégias terapêuticas, incluindo péptidos imunomoduladores 26 e 27 probióticos. Este protocolo dá a orientação necessária para inocular GBS para o trato vaginal mouse e para controlar posteriormente colonização e coletar amostras para análises posteriores.

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Protocol

Todo o trabalho animal foi aprovada pelo Escritório de Laboratório Animal Care na Universidade Estadual de San Diego, e executada sob normas veterinárias aceites. ratinhos fêmeas, com idade de 8 - 16 semanas, foram utilizados para o desenvolvimento deste método.

1. Preparação e injecção intraperitoneal de β-estradiol

  1. Meça β-estradiol (0,5 mg / rato) em pesar papel enquanto usava equipamento de proteção individual (EPI). CUIDADO: β-estradiol pode ser absorvida através da pele e das mucosas.
  2. Transferir β-estradiol para um tubo cónico de 15 mL e agitar com vortex até todos os nódulos são removidos e o β-estradiol é um pó fino. Elaborar óleo de gergelim (100 ul / mouse) para uma seringa de 10 ml. óleo de sésamo Seringa-filtro para dentro do tubo cónico de 15 ml que contém a β-estradiol utilizando um filtro de 0,45 mícrons. Vortex do tubo cónico de 15 ml até ao β-estradiol é uma suspensão homogénea do óleo de sésamo.
  3. Elaborar os beta-estradiol suspensão para uma nova seringa de 10 ml. Com um 18 G, 1-in. agulha, alíquota de 100 ul da suspensão para seringas de tuberculina de 1 ml. Prepare uma seringa para cada rato. Coloque uma nova, estéril 26 G, ½-in. agulha em cada seringa de tuberculina.
  4. Administrar 0,5 mg do β-estradiol, suspendido em 100 ul de óleo de sésamo (5 mg / ml) a cada rato 24 horas antes da inoculação bacteriana. Injectar cada rato no interior da cavidade peritoneal, nos quadrantes abdominais inferiores, apenas para a direita ou para a esquerda da linha média, como previamente descrito 28.
    NOTA: Sem limpeza ou recorte do local de injecção é necessário.

2. Vaginal inoculação com GBS

  1. Um dia antes da inoculação, crescer uma cultura líquida durante a noite de 5 ml de uma estirpe de GBS de interesse, tais como A909 (serótipo Ia), em caldo Todd Hewitt (THB) a 37 ° C.
  2. Subcultura a cultura durante a noite de GBS a um volume de 1:10 em THB fresco e incuba-se a 37 ° C. fazer crescer abactérias a fase semi-log (DO600 = 0,4-0,5). NOTA: Isto irá normalmente levam 2-3 horas, dependendo da estirpe de GBS.
  3. Transferir a subcultura de uma solução estéril de 15 ml e pelotas de bactérias do tubo cónico a 3000 × g durante 5 min. Aspirar o sobrenadante. Ressuspender o sedimento bacteriano em 200 ul de solução salina tamponada com fosfato estéril (PBS).
  4. Usando o sedimento ressuspenso, trazer 3 - 5 ml de PBS (1 ml por 10 murganhos) para exactamente OD 600 = 0,4 em um novo tubo de cultura de 5 mL. Esta será uma concentração de ~ 1 x 10 8 unidades formadoras de colónias (CFU) / ml. Transferir para um novo tubo cónico de 15 mL e re-sedimentar as bactérias a 3000 × g durante 5 min. Aspirar o sobrenadante.
  5. Ressuspender o pellet em PBS em 1/10 do volume original. Por exemplo, se 3 ml de OD 600 = 0,4 foi sedimentado, em seguida ressuspender-lo em 300 ul de PBS. NOTA: Este é o final da suspensão bacteriana (~ 1 x 10 9 CFU / ml) usadas para inoculação dos animais.
  6. Reserva 50 ul desta suspensão por diluição em série e plaqueamento em agar THB para determinar o inoculo exacta.
  7. Inocular cada murganho com 10 uL da suspensão bacteriana final, de modo que 1 x 10 7 UFC é administrado a cada murganho.
    1. Para inocular, conter o mouse manualmente, assegurando a pele solta na nuca do pescoço entre o polegar do condutor eo dedo indicador e, em seguida, imobilizando a cauda, como descrito anteriormente 28.
    2. Elaborar 10 ul do GBS preparados no passo 2.6 em um gel de 200 ul ponta de carga pipeta. Insira a ponta 5 a 10 mm no lúmen vaginal e dispensar a 10 ml de inóculo.
      NOTA: O gel pontas de carregamento são preferidos em relação dicas de 200 ul padrão para minimizar o risco de trauma ou lesão de órgãos, particularmente em ratos mais jovens ou mais pequenas.
    3. Imediatamente após a inoculação, solte a nuca do pescoço e elevar a extremidade traseira do mouse, levantando o rato pela cauda e walking as patas dianteiras sobre uma superfície dura para ~ 1 min.
    4. inspecionar visualmente a abertura vaginal para qualquer refluxo de inóculo. Se o refluxo é observada, uma ponta de pipeta, pode ser usado para manipular ou ampliar a abertura vaginal, facilitando a absorção de o refluxo para dentro do lúmen. Além disso, o refluxo pode ser aspirado através de uma pipeta e re-inoculado.
      NOTA: Se a administração de agentes tópicos, organismos probióticos, ou proteínas de interesse, um volume de até 20 ul num tampão fisiológico pode ser dado no tracto vaginal.

3. raspagem da Lumen Vaginal para quantificar GBS Carga

  1. Preparar um tubo de micro-centrifugação de 1,5 ml por rato através da adição de 100 ul de PBS. Pouco antes de esfregar, pré-molhar o algodão embebido em PBS.
  2. Restringir o rato, tal como descrito no passo 2.7.1 e inserir a haste de 10 mm para o lúmen vaginal. Rodar suavemente o cotonete de 4 vezes no sentido horário e 4 vezes sentido anti-horário, aplicando uma leve pressão para a parede vaginal.
  3. Transferir o cotonete para o tubo de microcentrífuga de 1,5 ml com 100 ul de PBS. Antes do plaqueamento, vortex do tubo de microcentrífuga durante 15 sec ~ para libertar as bactérias do chumaço. Serialmente diluídas em PBS a cada amostra e a placa 20 ul de diluições de 1:10 até 1: 10000 em placas de agar de meio de diferenciais preparada de acordo com as instruções do fabricante. Incubar as placas a 37 ° C durante 24 h. colónias GBS irá aparecer tanto rosa brilhante ou malva em cores. Outros flora endógena será inibida, ou aparecerão como colónias azuis, brancas ou cinzentas.

4. Coleta de fluido vaginal Lavage

  1. Contenha o rato como descrito no passo 2.7.1. Utilizando uma ponta de pipeta de carregamento de gel de 200 ul, pipeta 20 ul de PBS para o lúmen vaginal. Suavemente pipeta toda a o volume e para baixo 4 vezes dentro do lúmen, e, em seguida, retirar o volume inteiro na mesma ponta de pipeta. NOTA: Se o fluido de lavagem é grosso com mucosas, uma dica padrão pipeta de 200 mLpode ser utilizada para recolher o fluido de lavagem final.
  2. Se salvar lavado para análise de citocinas ou CFU quantificação, dispensam em um tubo de microcentrífuga de 0,7 ml. Se a determinação do estádio do estro, dispensar, pelo menos, 5 mL de fluido de lavagem para uma lâmina de vidro e observar as células sob uma ampliação de 100X de um microscópio de luz. NOTA: Para obter exemplos de fases estral, veja a Figura 1.

5. dissecção dos tecidos e homogeneização

  1. Para cada rato, preparar três de 2 ml tubos com tampa de rosca (uma para cada tecido: vagina, colo e útero). Encher cada tubo com amplas (0,4-0,5 g) de 1,0 mm os grânulos de zircónia para cobrir o fundo de forma cónica do tubo.
  2. Autoclave os tubos preparados antes da recolha de tecidos durante 30 min a 121 ° C, especialmente se quantificar a carga bacteriana. Adicionar 500 ul de PBS estéril a cada tubo. Pesar cada tubo após a autoclavagem e recorde para futura referência para calcular o peso do tecido recuperado.
  3. 2 asfixia e luxação cervical. Spray para baixo do abdômen ventral com etanol 70%. Com uma tesoura esterilizada, abrir a cavidade abdominopelvic, levantar a pele para trás e músculos abdominais, e deslocar o intestino para que o trato reprodutivo está exposta.
  4. Esterilizar a tesoura com etanol 70%, limpe se necessário, e cortar ambos os cornos uterinos meados de comprimento entre o corpo do útero e ovários. Usando tesouras e pinças, gordura visceral separada, membranas e da bexiga urinária longe do trato reprodutivo, que se deslocam no sentido caudal.
  5. Esterilizar tesoura conforme descrito no passo 5.4. Em corte transversal ao da vagina o mais próximo possível da vulva possível separar o tracto reprodutivo do corpo. Levantar e remover o aparelho reprodutor intacto e colocá-lo em uma placa de Petri estéril.
  6. Usando uma lâmina de barbear nova, separar o útero do colo do útero em um corte transversal. Esterilizar a lâmina de barbear com 70%EtOH, e em seguida, separar o colo da vagina em um corte transversal. NOTA: Não haverá uma quantidade mínima de tecido uterino ainda ligado ao colo do útero. Haverá uma quantidade mínima de tecido vaginal ainda ligado ao colo do útero.
  7. Utilizando fórceps estéreis, transferir cada um dos tecidos em seus respectivos tubos de 2 ml de PBS contendo grânulos e homogeneização. Limpar a pinça com etanol 70% entre manusear cada tecido.
  8. Pesar cada tubo 2 ml com tampa de rosca e subtrair o peso original do tubo para determinar o peso do tecido. pesos de tecido, tipicamente variam entre 20-100 mg. Firmemente selar os tubos de tampa de rosca e homogeneizar os tecidos durante 1 minuto à velocidade máxima num homogeneizador de tecidos.
  9. Para quantificar a carga bacteriana, dilui-se em série 25 ul de homogeneizado de tecido e diluições 1:10 de placa por meio de 1: 10000 em placas de agar com meio diferenciais. Incubam-se as placas tal como descrito no passo 3.3. Para armazenar amostras para quantificação de citocinas, congelar homogeneizados de tecidos na -20 ° C.

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Representative Results

Durante o desenvolvimento deste modelo, várias observações foram feitas em relação aos fatores que afetam a duração do GBS colonização vaginal. Para determinar o estágio como estral em impactos inoculação GBS persistência bacteriana, os ratos foram encenadas no dia da inoculação através de lavado vaginal. A Figura 1 ilustra as quatro fases do ciclo estral de rato, como determinado pela húmida de montagem em fluido de lavagem vaginal, um método bem estabelecido 29. Os ratinhos foram divididos em grupos com base nesta fase inicial, e GBS persistência foi monitorizado ao longo do tempo por meio de esfregaço vaginal. Os ratinhos inoculados na fase proestro foram colonizados com GBS mais tempo do que qualquer outra fase do estro, especialmente aqueles em diestro no momento da inoculação (Figura 2). Com base nestes resultados, no modelo actual, os ratinhos são tratados com β-estradiol no dia anterior à inoculação de GBS para sincronizar-los para a fase de proestro. Outros modelos murinos de infecções do trato reprodutivo demonstraram uma maior capacidade do organismo patogênico para persistir quando os ratos são sustentadas na fase estro através do tratamento estradiol exógeno 30,31. Para determinar se este fenômeno também ocorreu durante a colonização vaginal com GBS, GBS persistência foi monitorada durante o tratamento repetido β-estradiol. Estro sustentado promovido GBS A909 (American Type Culture Collection, ATCC # BAA-1138) persistência em ratinhos CD-1, com 90% de colonização 2 semanas após a inoculação (Figura 3A). Numa experiência típica com uma dose de β-estradiol antes da inoculação, apenas a 40-50% dos ratos estavam colonizados uma semana de pós-inoculação (Figura 4). O GBS significativo de CFU recuperada a partir destes ratinhos imita a percentagem de colonização (Figura 3B). Embora estes resultados foram obtidos a partir de experiências independentes, demons estes dadostrar que a manutenção contínua estro promove GBS persistência vaginal na maioria dos ratinhos CD-1.

Durante a realização de experiências de colonização humana utilizando diferentes de GBS isolados, observou-se que estirpes variaram na sua capacidade de persistir em ratinhos CD-1, que vão desde vários dias para além de um mês. Das estirpes testadas, NCTC 10/84 tinha a duração mais curta, A909 e COH1 persistiu durante uma a duas semanas, ao passo que a tensão CJB111 persistiram na maioria dos ratinhos durante duas semanas (Figura 4) e mesmo para além de um mês (dados não mostrados) . Até à data, não houve correlação observada de serotipo e capacidade de persistir no tracto vaginal de ratinho; no entanto, diferenças significativas entre as cepas de GBS individuais foram relatados 25. A capacidade do GBS para colonizar várias linhas puras e exogâmicas rato foi também examinada. GBS estirpe A909 persistiu no tracto vaginal durante aproximadamente uma semana em CD-1 não consanguíneosratos e ratinhos FVB pura (Figura 5). Alternativamente, a maioria dos consanguíneos BALB / c e C57BL / 6 foram colonizadas em uma semana (Figura 5) e permaneceram colonizado durante um mês ou mais além (dados não mostrados).

Usando este protocolo, GBS colonização vaginal in vivo foi visualizado pela inoculação de camundongos com um plasmídeo expressando GFP estirpe GBS e coleta de tecido para microscopia fluorescente. GFP-GBS foi detectada tanto aderir a murino epitélio vaginal (Figura 6A) e em estreita proximidade com outras flora vaginal nativas (Figura 6B). Não há sinal de GFP foi detectada em ratinhos que tinham erradicado o GFP-GBS no momento da recolha de tecidos (dados não apresentados).

figura 1
Figura 1: identificar o estágio do estro de Unstained Murino Vaginal Lavage Fluid. (A) proestro: células epiteliais escamosas nucleadas abundantes (setas pretas). (B) Estrus: células epiteliais escamosas cornified abundantes (setas azuis). (C) metaestro: mistura de células epiteliais escamosas nucleadas e cornified e predominantemente leucócitos (setas cinzentas). (D) Diestro: leucócitos abundantes. Ampliação = 100X, barra de escala = 100 mm. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2
Figura 2: Estrous Stage Impactos Vaginal persistência de GBS. Percentagem de ratinhos CD-1 colonizado com 1 × 10 7 CFU de GBS A909 ao longo do tempo. Os ratinhos foram agrupados (n = 7-11 / grupo) com base na fase do estro no momento da inoculação de GBS, tal como determinado por lavagem vaginal fluido. Uma experiência independente é mostrado. Este valor foi modificado a partir do trabalho anteriormente publicado e reproduzido com permissão 19. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3
Figura 3: a continuação do tratamento com β-estradiol Promove GBS Vaginal Persistência. Percentagem colonizados (A) ou recuperado CFU (B) de ratinhos CD-1 (N = 10) inoculados com 1 x 10 7 UFC de GBS A909 e mantidos em tratamento β-estradiol. Os ratinhos foram injectados com β-estradiol no dia anterior à inoculação de GBS e nos dias 1, 3 e 5 após a inoculação. Uma experiência independente é mostrado. A linha em (B) representa a média recuperada CFU. 708fig3large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4
Figura 4: GBS estirpes diferem na sua capacidade de persistir no trato vaginal. Outbred ratinhos CD-1 (N = 10 / grupo) foram injectados com uma única dose de β-estradiol um dia antes da inoculação com GBS 1 x 10 7 UFC de os dados estirpes de GBS. Experimentos com cada estirpe foram realizadas de forma independente e foram repetidas pelo menos três vezes; Um resultado representativo é mostrado. Este valor foi modificado a partir do trabalho anteriormente publicado e reproduzido com permissão 25. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Figura 5: Mouse estirpes diferem na sua capacidade de ser colonizadas com GBS no trato vaginal. Os murganhos das estirpes fundo indicados foram injectados com uma única dose de β-estradiol, um dia antes da inoculação com 1 x 10 7 UFC de GBS A909. Experimentos com cada estirpe foram realizadas de forma independente e foram repetidas pelo menos duas vezes; Um resultado representativo é mostrado. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6
Figura 6: Imagiologia Fluorescente de GBS dentro do mouse Vaginal Tract. Visualização de GFP expressando GBS (verde) ao longo do epitélio vaginal na ampliação = 630X, barra de escala = 50 mm (A), e em estreita proximidade com endogenous micróbios vaginais na ampliação = 1000X, barra de escala = 20 mm (B). Mancha azul = DAPI. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

tabela 1
Tabela 1: Compilação de GBS Cepas rato e linhas utilizados para estudos realizados a colonização vaginal. cepas de GBS fundo, linhas de rato, e dosagem de β-estradiol são indicados. Estudos utilizando o modelo descrito neste trabalho são destacadas em cinza.

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Discussion

Para promover o avanço da compreensão das interacções de GBS com a ambos o hospedeiro e outros micróbios no contexto do hospedeiro, é necessário um modelo animal. Este trabalho descreve os aspectos técnicos da criação de GBS colonização vaginal em ratos. Este protocolo realiza> 90% de colonização de murganhos sem a utilização de anestésicos para inocular bactérias ou para recolher amostras de esfregaço, imuno-supressores para permitir a colonização, pré-lavagem vaginal, ou aditivos para engrossar o inoculo. Além disso, este modelo demonstra reprodutibilidade robusta, com uma variabilidade inter-experimental modesta, tanto no período de GBS persistência e a carga bacteriana. Os resultados representativos demonstrados neste estudo são a compilação de experiências independentes e deve ser uma referência para o futuro desenho experimental; no entanto, comparações diretas entre cepas de GBS e linhas de rato deve ser feita com cuidado.

Este modelo imita colonizati humanosnaquela mucosa colonização GBS vaginal de ratos parece estar restrita ao trato reprodutivo. Embora ascensão para o colo do útero e do útero tem sido observado com múltiplos GBS estirpes 25, os ratos não apresentam sinais de morbilidade e mortalidade, mesmo após meses de colonização. Além disso, dependendo do GBS e estirpes de ratinho estudado, os ratinhos exibem colonização vaginal consistente ou transitória, que é útil para estudar factores bacterianos e resposta imune do hospedeiro, respectivamente. Neste modelo, alguns ratos exibir colonização intermitente; é actualmente desconhece-se se os ratos tornam-se recolonized em pontos de tempo posteriores ou se colonização desce abaixo do limite de detecção, tipicamente 50 a 100 UFC, em certos pontos de tempo. De nota, a transmissão entre os ratinhos não foi observada quando colonizados e os ratinhos não-colonizado são alojados em conjunto ao longo de várias semanas (dados não apresentados).

Este método utiliza um meio selectivo e diferencial comercialmente disponíveispara GBS para quantificar encargos bacterianas do mouse. GBS cresce tão brilhante rosa ou malva colônias que são facilmente visíveis após 24 horas de incubação. Este suporte foi mostrado para ter uma maior sensibilidade para a detecção de GBS em comparação com outros meios, incluindo agar de sangue e Granada médio de 32, e tem sido utilizado em combinação com ensaios de aglutinação esférula de látex para confirmar isolados clínicos de GBS 18. Neste estudo, brilhantes cor de rosa ou malva colônias de não-GBS colonizado ratos nunca foram recuperados. Alguns flora endógena, tipicamente espécies de Enterococcus, vai crescer como colónias azuis, e algumas colónias aparecerão rosa branca, cinza ou muito pálido. Importante, as chapas devem ser contadas após 18-24 horas de incubação, como colónias não GBS pode incorporar o pigmento rosa se deixados na incubadora ou sobre a bancada durante períodos mais longos. Temos observado, como foi reportado anteriormente 32, que alguns isolados de S. pyogenes irá formar colónias cor de rosa em CHROMagar StrepB, mas estas Colonies são geralmente menores do que as colónias de GBS. S. pyogenes não foi isolada a partir da flora vaginal endógenos de ratinhos nestes estudos, mas esta observação deve ser considerada em trabalhos futuros.

A maior parte dos resultados foram obtidos a partir da linha de ratinhos CD-1 não consanguíneos, demonstra que as respostas imunes inatas robustos nos primeiros alguns dias pós-inoculação, com subsequente eliminação bacteriana na maioria dos ratos 19. Outros têm também testou uma pressão adicional de GBS e observaram mais persistência vezes 33,34. Desde o desenvolvimento deste modelo, outros grupos começaram a desenvolver modelos de rato semelhantes de GBS colonização vaginal para examinar o impacto da resposta do hospedeiro imunes 33,35, terapias preventivas 36,37, e transmissão para o feto in utero 34,38. Estas diferenças podem ser explicadas por uma variedade de factores, incluindo determinantes genéticos que têm impacto sobre as respostas imunes e tele composição da flora vaginal nativas. Nós compilamos uma lista das cepas de GBS e respectivas linhas de rato que foram estudados até à data no GBS estudos de colonização vaginal (Tabela 1). O número de estudos recentes com modelos animais destaca o interesse ea necessidade desses tipos de modelos no campo da investigação da patogénese GBS.

Dentro do tracto vaginal, a imunidade das mucosas está fortemente regulada por hormonas esteróides 44, e até mesmo uma dose de β-estradiol, tal como descrito neste modelo, perturba a resposta imune do hospedeiro. Mesmo assim, existem respostas imunitárias inatas robustos dentro dos primeiros dias de GBS colonização 19,25, sugerindo que respostas imunes afectados são em grande parte intactos. Os modelos que envolvem repetidas injeções de beta-estradiol podem prolongar GBS persistência vaginal, como demonstrado neste estudo (Figura 3) e por outros 33. No entanto, as respostas imunes e physi trato reprodutivoology pode ser mais confundidos, fazendo com que os resultados difíceis de interpretar. É importante ressaltar que as diferenças descritas nos diversos GBS isola e linhagens de camundongos neste estudo podem ser alteradas durante modelos de estro sustentado e deve ser investigada em trabalhos futuros. De nota, nem palco nem estro GBS sorotipo impactado colonização vaginal em um modelo de rato 22. Além disso, o pH vaginal ácido humano de 3,6-4,5 45 drasticamente diferente do pH vaginal murino mais neutro de 6,5 46, o que pode afetar a expressão do gene GBS e factores que contribuem para subsequentes colonização. Por último, a flora vaginal materna é distinta entre os seres humanos e contrapartidas modelo murino, e trabalhos futuros devem examinar GBS colonização em ratos gnotobióticos transportando flora vaginal humanos.

Em resumo, estes estudos têm procurado examinar hospedeiras e bacterianas fatores que governam GBS colonização vaginal. Primeiramente, o modelo animal robusta, inovadora de GBS col vaginalonization desenvolvida neste trabalho pode ser utilizada para descrever complexas interacções hospedeiro-micróbio em um ambiente vaginal in vivo. As informações obtidas a partir deste modelo já aumentou significativamente o conhecimento dos componentes do sistema imunológico do hospedeiro e genes específicos de GBS que controlam GBS persistência vaginal. Além disso, estes resultados levantaram questões adicionais e será útil para o desenvolvimento de novas terapias para limitar materna colonização vaginal GBS e subsequente exposição do recém-nascido.

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Disclosures

Os autores não têm nada para revelar.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sesame oil  Sigma Aldrich S3547-250ML
β-Estradiol  Sigma Aldrich E8875-1G CAUTION: Wear appropriate PPE. β-estradiol can be absorbed through the skin and mucosal surfaces. 
200 μl gel loading pipette tips  USA Scientific 1252-0610
Urethro-genital, sterile, calcium alginate swabs Puritan 25-801 A 50
CHROMagar StrepB DRG International SB282
Todd Hewitt Broth Hardy Diagnostics 7161C
18 G, 1.5 inch needles BD 305199
26 G, 0.5 inch needles BD 305111
10 ml syringes BD 309604
1 ml syringes BD 309659
0.45 μm PVDF syringe filters Whatman 6900-2504
Dulbecco's Phosphate-Buffered Salt Solution 1x Corning 21-031-CV

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Infecção Edição 117 Grupo B GBS, Modelo de colonização vaginal modelo murino interação bacteriana-host
Um modelo murino de Grupo B<em&gt; Streptococcus</em&gt; Colonização Vaginal
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