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Artigo de método

Avaliação da viabilidade de um consórcio bacteriano sintético na Interface Host-micróbio em Vitro Gut

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DOI:

10.3791/57699

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4 de julho de 2018

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Neste artigo

Resumo

Interações do anfitrião-micróbio de intestino foram avaliadas usando uma nova abordagem que combina uma comunidade oral sintética, em vitro digestão gastrointestinal e um modelo do epitélio do intestino delgado. Apresentamos um método que pode ser adaptado para avaliar a invasão celular dos micróbios patogénicos e biofilmes de várias espécies, ou mesmo para testar a capacidade de sobrevivência dos probióticos formulações.

Resumo

A interação entre o host e microbiota tem sido reconhecida por muito tempo e extensivamente descrita. A boca é semelhante a outras seções do tracto gastrointestinal, como microbiota residente ocorre e evita a colonização por bactérias exógenas. Com efeito, mais de 600 espécies de bactérias são encontradas na cavidade oral, e um único indivíduo pode transportar cerca de 100 diferentes a qualquer momento. Bactérias orais possuem a capacidade de aderir aos diversos nichos do ecossistema oral, assim, tornando-se integrados dentro dos residentes das comunidades microbianas e favorecem crescimento e sobrevivência. No entanto, o fluxo de bactérias no intestino durante a deglutição tem sido proposto para perturbar o equilíbrio da microbiota do intestino. Na verdade, a administração oral de p. gingivalis mudou a composição bacteriana na microflora ileal. Éramos uma comunidade sintética como uma representação simplificada do ecossistema natural oral, para elucidar a sobrevivência e viabilidade de bactérias orais, sujeitado a condições de trânsito gastrointestinal simulado. Catorze espécies foram selecionados, submetidos a em vitro salivar, gástrica e processos de digestão intestinal e apresentou um modelo de célula multicompartment contendo células Caco-2 e HT29-MTX para simular o epitélio da mucosa do intestino. Este modelo serviu para desvendar o impacto das bactérias engolidos em células envolvidas na circulação entero-hepática. Usar comunidades sintéticas permite a controlabilidade e reprodutibilidade. Assim, esta metodologia pode ser adaptada para avaliar a viabilidade do agente patogénico e inflamação associada as alterações subsequentes, capacidade de colonização de probiótico misturas, e em última análise, bacteriana potencial impacto sobre a circulação pré-sistêmico.

Introdução

Os seres humanos convivem com as bactérias, que estão presentes no mesmo número de células humanas1. Portanto, é de crucial importante obter uma compreensão abrangente da microbiome humano. A cavidade oral é um ambiente único, em que é dividido em vários habitats menores, assim, que contém uma grande variedade de bactérias e biofilmes nesses locais diferentes. Um ecossistema aberto, algumas espécies na boca podem ser transitórios visitantes. No entanto, certos microorganismos colonizam logo após o nascimento e a forma organizaram de biofilmes2. Estes são encontrados na superfície de dentes acima a fenda gengival, o bico ....

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Protocolo

1. cepas e as condições de cultura

Nota: A Comunidade oral sintética foi composta por cepas comumente presentes no microbiome oral3.

  1. Obter as seguintes estirpes de coleção de cultura do tipo americano (ATCC): Aggregatibacter actinomycetemcomitans (ATCC 43718), Fusobacterium nucleatum (ATCC 10953), Porphyromonas gingivalis (ATCC 33277), Prevotella intermedia (ATCC 25611), Streptococcus mutans (ATCC 25175), Streptococcus sobrinus (ATCC 33478), Actinomyces naeslundii (ATCC 51655), Streptoco....

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Resultados

Este protocolo leva à geração de um modelo apropriado para elucidar a sobrevivência e viabilidade de bactérias orais, sujeitado a condições de trânsito gastrointestinal simulado. As contagens de células intactas de cepas individuais é aproximadamente 108 células antes da mL-1 a criação da Comunidade sintética, enquanto o microcosmo terminousua contida acima de 90% de células viáveis durante o estabelecimento da Comunidade ( Figura 1A

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Discussão

A microbiome oral é um elemento chave na saúde humana, como recentemente relatado por vários autores20,21. Conclusões anteriores sugerem que a ingestão de saliva contendo grandes cargas de bactérias pode influenciar o ecossistema microbiano do intestino delgado, que é um dos principais locais para a ferragem imune. A combinação de um modelo estático digestão gastrointestinal superior com a interface de host, representado pelas células epiteliais e secretoras de m.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar

Agradecimentos

Os autores reconhecem com gratidão apoio financeiro da Fundação de pesquisa de Flandres para Marta Calatayud Arroyo (FWO postdoctoral fellowship-12N2815N). Emma Hernandez-Sanabria é um pós-doutorado apoiado por Flandres inovação e empreendedorismo (Agentschap voor Innovatie porta Wetenschap en Technologie, navegação fluvial).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
STRAINS
Aggregatibacter actinomycetemcomitans Coleção de Cultura de Tipo AmericanoATCC 43718
Fusobacterium nucleatum Coleção de Cultura de Tipo AmericanoATCC 10953
Porphyromonas gingivalis Cultura de Tipo Americano ColeçãoATCC 33277
Prevotella intermedia Coleção de Cultura de Tipo AmericanoATCC 25611
Streptococcus mutans Coleção de Cultura de Tipo AmericanoATCC 25175
Streptococcus sobrinus Coleção de Cultura de Tipo AmericanoATCC 33478
Actinomyces viscosus Coleção de Cultura Tipo AmericanoATCC 15987
Streptococcus salivarius  TOVE-R
Streptococcus mitis American Type CultureCollection ATCC 49456
Streptococcus sanguinis BCCM/LMG Coleção de BactériasLMG 14657
Veillonella parvula Leibniz Institute DSMZ-Coleção Alemã de Microorganismos e Culturas de CélulasDSM 2007
Streptococcus gordonii Coleção de Cultura de Tipo AmericanoATCC 49818
CELL LINES
Caco-2 célulasColeção Europeia de Culturas de Células Autenticadas86010202
células HT29-MTXColeção Europeia de Culturas de Células Autenticadas12040401
< forte>REAGENTES E CONSUMÍVEIS< / forte >
caldo de infusão de coração cerebral (BHI)OxóideCM1135
Ágar Sangue 2OxóideCM0055Ágar Sangue
Médio MenadioneSigmaM9429
HeminSigmaH9039
5% estéril sangue de cavalo desfibrinadoE & O LaboratoriesLtd,P030
InnuPREP PCRpure KitAnalytik Jena845-KS-5010250Kit de purificação PCR
Big DyeApplied Biosystems4337454Dye para sequenciamento
ABI Prism BigDye Terminator v3.1 kit de sequenciamento de cicloApplied Biosystems4337456
SYBR  Green IInvitrogenS7585
Propidium IodideInvitrogenP1304MP
frascos de cultura T25 não revestidos, tratados para cultura de células, ventilados, estéreisVWR734-2311
Solução de tripsina-EDTASigma-AldrichT3924-100ML
Solução de azul de tripano
0,4%, líquido, filtrado estéril
Sigma-AldrichT8154 
PBSGibco14190250
mídia de cultura de células DMEM, com tecnologias GlutaMAX e PyruvateLife31966-047
Corning Transwell inserções de cultura de células de membrana de poliésterSigma-AldrichCLS3450-24EA
Mucina de estômago suíno Tipo II   Sigma-AldrichM2378
Soro fetal bovino inativadoGreiner Bio One758093
Antibiótico-Antimicótico (100X)Gibco15240062
Triton X 100 para biologia molecularSigma-AldrichT8787 
DPBS sem cálcio, magnésioGibco14190-250
Pierce LDH Kit de Ensaio de CitotoxicidadeThermo Fisher Scientific88953
Corning HTS Transwell-24 bem, tamanho do poro 0.4 µ mCorning Costar Corp3450
Água livre de nucleaseServa Eletroforese28539010
EQUIPMENT
Neubauer câmara de contagem melhoradaCarl RothT729.1
BD Accuri C6 Citômetro de fluxoBD Biosciences653118
PowerLyzer 24 HomogeneizadorMoBio13155
T100 TermocicladorBioRad186-1096
Sistema de descargaFeito sobmedida-InnOva
4080 Incubadora ShakerNew Brunswick Scientific8261-30-1007Shaker para 2.10
Memmert CO2 IncubadoraMemmert GmbH & Co.ICO150med
Millicell ERS (Sistema de Resistência Elétrica)EMD Millipore, Merck KGaAMERS00002
Millipore Milli-Q acadêmico, sistema de água ultra puraMillipore, Merck KGaA-Shaker
(ROCKER 3D básico)IKA4000000Shaker para 6.10

Referências

  1. Sender, R., Fuchs, S., Milo, R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biology. 14, e1002533(2016).
  2. Kelly, D., King, T., Aminov, R. Importance of microbial ....

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Reimpressões e permissões

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