RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Konak-patojen etkileşimlerinin in vitro çalışması spesifik immün yanıtların karakterizasyonuna izin verirken, karmaşık yanıtların etkilerini gözlemlemek için in vivo modeller gereklidir. Candida albicans maruziyetini ve ardından Pseudomonas aeruginosa aracılı akciğer enfeksiyonunu kullanarak, ventilatörle ilişkili pnömoni patojenitesinde yer alan mikrobiyal etkileşimlerin bir fare modelini oluşturduk.
Konak-patojen etkileşimi incelenmesi mikrobik enfeksiyon sırasında patojenite altında yatan mekanizmaları anlamak için bize sağlar. Ev sahibi prognozu patojenin 1 karşı adapte bağışıklık tepkisinin katılımı bağlıdır. İmmün cevap patojenler ve çeşitli immün ya da non-immun hücre tiplerinin 2 etkileşiminden karmaşık ve sonuçlar olduğunu. In vitro çalışmalar, bu etkileşimlerin karakterize ve hücre-patojen etkileşimleri odaklanmak olamaz. Dahası, özellikle süpüratif kronik akciğer hastalığı olan veya mekanik ventilasyon uygulanan hastalarda hastalarda havayolu 3'te, polimikrobial topluluklar mevcut ve konak-patojen etkileşimi zorlaştırıyor. Pseudomonas aeruginosa ve Candida albicans, hem sorun sık sık trakeobronşiyal örneklerinden izole, 4 patojenler olup, Özellikle yoğun bakım ünitesinde 5, şiddetli enfeksiyonlara ilişkili. Mikrobiyal etkileşimler varin vitro bu patojenlerin arasında bildirilen ancak bu etkileşimlerin klinik etkisi 6 belirsizliğini koruyor mu. C. Albicans ve P. arasındaki etkileşimleri incelemek aeruginosa, C. bir murin modelinde Bir P. tarafından takip albicans hava yolları kolonizasyonu, aeruginosa- aracılı akut akciğer enfeksiyonu yapıldı.
Hayvan modelleri, özellikle de fare, yoğun patojenlere karşı bağışıklık karşılıklarını keşfetmek için kullanılmıştır. Doğuştan ve edinsel bağışıklık kemirgenler ve insanlarda 7 arasında farklılık göstermekle birlikte, ıslah kolaylığı ve çok sayıda genler için tırnakları geliştirilmesi, bağışıklık tepkilerini 8 incelemek için farelere mükemmel bir model olun. Bağışıklık tepkisi karmaşıktır ve bir patojenin etkileşimi sonucu, yerleşik flora ve çeşitli immün (lenfositler, nötrofiller, makrofajlar) ve non-immün (epitel hücrelerinde, endotel hücreleri) hücre türleri 2. İn vitro çalışmalar, gözlem izin vermez Bu karmaşık etkileşimler ve ağırlıklı olarak benzersiz hücre-patojen etkileşimleri odaklanın. Hayvan modelleri dikkatle kullanılmalıdır ve çok özel ve ilgili sorulara sınırlı olmalıdır iken, fare modelleri in vivo memeli bağışıklık tepkisi içine iyi bir fikir verir ve önemli klinik sorulara 7 bölümlerini hitap edebilir.
6 çok sayıda ilişkilendirme karmaşıktır. Ne bir "normal" bir hava yolu mikrobiyomları teşkil belirlenecek devam ederken, yerleşik topluluklar sık sık polimikrobiyaldir, ve çeşitli ekolojik kaynaklardan. Süpüratif kronik akciğer hastalığı (kistik fibrozis, bronchectasis) olan hastalar ya da mekanik ventilasyon hastalar çevre edinilen mikroorganizmalar 9 ile bağlı solunum yollarının kolonizasyonu belirli bir bitki örtüsü sergilerler. Pseudomonas aeruginosa ve Candida albicans, hem sorun sık sık trakeobronşiyal örneklerinden birlikte izole, 5 patojenler olan ve özellikle yoğun bakım ünitesi (YBÜ) 4, bu hastalarda şiddetli fırsatçı enfeksiyon sorumlu değildir.
P. karşı anti-mikrobiyal tedavi YBÜ sonuçlarında akut pnömoni sırasında bu mikroorganizmaların izolasyonu aeruginosa but maya genellikle bu sitede 5'de patojenik olarak kabul edilmez. P. arasındaki In vitro etkileşimleri aeruginosa ve C. albicans yaygın bildirilen ve bu mikroorganizmaların büyümesini ve birbirlerinin yaşam süresini etkiler ancak çalışmalar sonucuna olamayacağını gösterdi olması halinde C. varlığı albicans konak 10 zararlı veya yararlı olduğunu. Fare modelleri P. bu alaka yönelik geliştirilen aeruginosa ve C. in vivo albicans, ancak mikroorganizmalar arasındaki etkileşim önemli nokta değildi. Nitekim, model C katılımını değerlendirmek için kurulmuştur konak immün yanıtın ve sonucun albicans.
Roux ve arkadaşları tarafından kurulan bir önceki model zaten C ile ilk kolonizasyon kullanılan albicans P. tarafından uyarılan akut akciğer enfeksiyonu takiben aeruginosa. Onların modeli kullanarak, yazarlar p zararlı rolünü bulunduanterior C. albicans 11 kolonizasyon. Ancak Roux ve arkadaşları C'lik bir yüksek yük kullanılan 3 ardışık gün boyunca 2 x 10 6 CFU / fare ile modelinde albicans arasından seçilir. Biz C'lik bir 4 günlük bir modeli kurulmuş albicans havayolu kolonizasyonu veya bu modelde C akciğer hasarı olmadan en az sebat, az albicans fare (Şekil 2B) 12,13 başına 10 5 CFU tek bir uygulamasından sonra 4 gün öncesine kadar geri alındı. 4 gün sonra, iltihaplı hücre alımı, enflamatuar sitokin üretimini ne de epitel hasarı bir kanıt gözlenmedi. C tepe varlığı, 48 saat, - 24 'de albicans, hücre ve sitokin doğal immün yanıt gözlemlendi bile, akciğer hasarı hiçbir kanıt yoktu. Şaşırtıcı bir şekilde, fareler, böylece C ile kolonize P. instilasyonunu intranazal albicans 48 saat önce aeruginosa P. ile farelere kıyasla enfeksiyonu zayıflatılmış olan yalnız aeruginosa enfeksiyonu. benndeed fareler az akciğer hasarını sergilenen ve bakteriyel yükün 12,13 azalmıştır.
Birkaç hipotezler C ile önceden kolonizasyon bu olumlu etkisi açıklayabilir P. albicans aeruginosa akut akciğer enfeksiyonu aracılı. Birincisi, her mikroorganizmaları nisabı-algılama sistemleri, homoserinelactone tabanlı P. karıştığı bir türler arası çapraz konuşma aeruginosa sistemi ve farnesol tabanlı C. albicans sistemi değerlendirildi. İkinci olarak, C. akciğer epitel hücrelerinden patojenin aktarma P. aeruginosa için "tuzak" bir hedef olarak hareket albicans çalışılmıştır. Her iki hipotez (yayınlanmamış veri) geçersiz bulundu. Üçüncü hipotez C. tarafından doğuştan gelen bağışıklık sisteminin bir "priming" o oldu P. karşı geliştirilmiş bir sonraki doğal tepki sorumlu albicans aeruginosa. Bu son hipotez doğrulanmıştır. Nitekim C. albicans kolonizasyon doğal bağışıklık bir prime throu yol açtıGH IL-22, özellikle artan bakteriyel boşlukla sonuçlanan, doğuştan gelen lemfoid hücreleri tarafından salgılanır ve akciğer hasarını 12 azalttı.
Sonuç olarak, bir ev sahibi doğuştan gelen bağışıklık tepkisinin modüle edilmesi ve farklı enflamatuar hücre tipleri kapsayan mikroorganizmalar arasındaki etkileşimde bir rol oynamaktadır. Bu karmaşık etkileşmeler bağışıklık in vitro parçalara edilebilir olsa da, ilk hipotez, sadece in vivo modeller, uygun sağlanabilir. Aşağıdaki protokol, diğerleri mikroorganizmalar adapte edilebilir konukçunun yol açtığı patojen etkileşimi üzerinde in vivo çalışmalara bir örnek sunmaktadır.
Hayvan deneylerinde bölgesel etik kurul bölgesel araştırma araştırma kılavuzlarında ulusal ve uluslararası hayvan bakımı ve kullanımı ile uygun olarak bu yöntemi onayladı.
1. Numune Toplama
2. Fareler, Bakteriyel ve Maya Türler
C. 3. Airways Kolonizasyon albicans
Not: çevreye uyum sonra, farelere günde iki kez tartılmıştır.
4. P. aeruginosa -kaynaklı Akut Akciğer Enfeksiyonu
NOT: Fareler dört Aşağıdaki günlerde tartılır. Normalde, fareler C. sırasında kilo albicans aracılı havayolu kolonizasyonu (Şekil 2A).
Akciğer Hasarı Endeksi 5. ölçün
Protokol açıklaması sırasında önce gördüğümüz gibi, deney (: deney çizelgesi Şekil 1) tamamlamak için 5 gün gerekiyor. Bir operatör deney tüm çalışma sırasında İstenen ve 10 fareden maksimum süreçleri işleyebilir. Daha fazla hayvan gerekiyorsa, iki kişi özellikle cerrahi numune toplama için gereklidir. Gerçekten de, tüm numuneler son farelerde FITC etiketli albümin artmış pasif alveolar kapiler sızıntıyı önlemek için 2 saat altında toplanması gerekir.
İlk adım C hazırlanmasıdır albicans aşı ve burun içi instillasyon C. havayolu kolonizasyon elde etmek için albicans arasından seçilir. A 4 gün-sebat modeli C 5 x 10 5 CFU burun damlatılması ile elde edilir fare başına albicans (Şekil 2B). Bu 4 gün boyunca fareler l indüklemez 5x10 5 CFU ağırlığı (Şekil 2A) ve damlatma kazançung yaralanma (Şekil 2C). C. rağmen Bu modelde 4 gün, 48 saat sonra yük azalır kadar albicans devam edebilir. Bu nedenle, P. aeruginosa -kaynaklı akut akciğer enfeksiyonu C 48 saatte perfomed edilir albicans kalıcılık.
Klinik akciğerin 75% 15 izole olarak P. aeruginosa'nın PAO1 önemli hastalık oluşturma faktörü, tip üç salgılama sistemi (T3SS) ihtiva eden büyük ölçüde, özelliği laboratuar suşudur. Tezler nedenlerle, PAO1 akut akciğer enfeksiyonu hayvan modellerinde ilgili bir suşudur. Akciğer hasarı akciğer hasarı indeksi olarak ifade havayolu içine damar bölmeden protein kaçağı ile ölçülen alveolo-kılcal geçirgenliği ile belirlenir. Inokulum (Şekil 3A) ile akciğer hasarı artar. Burada önceden olmayan yalnız PAO1 ırkının (5x10 6 CFU / fare) (Şekil 3B-3F) ile indüklenen eden modeli akut akciğer hasarı bileşeninin kinetiği raporC. aracılı emişli albicans-. Modelin soyu ve zaman seyrinin başlangıç P. seçimine bağlı olarak aeruginosa inokulum sonraki bölümde ele alınmış ve Tablo 1'de önerilmektedir.
Grup başına beş fareleri kullanılmıştır. Akciğer hasarı indeksi (Şekil 3B), akciğer (Şekil 3C), bakteriyel yayılmasını (Şekil 3D), BAL sellüler (Şekil 3E) ve ayırıcı hücre sayısı (Şekil 3F) yansıtıcı dalakta, bakteriyel yükü, bakteriyel yükü her 12 belirlendi hr. Akciğer hasarı 24 saat ve 36 saat sonra enfeksiyon (Şekil 3B) arasındaki maksimum olmuştur. Bakteriyel yük gösterdi 1-log her 24 saat (Şekil 3C) azaltmak ml / CFU. Dalak Homojenat kültürler tarafından değerlendirilen Toplu bakteriyel yaygınlaştırma her gün (Şekil 3D) arttı. Son olarak, enfekte edilmemiş farelerde BAL sellüler esas olarak (% 90) oluşmaktadır birlikte oEnfekte farelerin BAL f alveoler makrofajlar, nötrofiller yaygın alındı ve ayırıcı hücre sayımı% 90 nötrofil ve% 10 makrofajları ve lenfositleri (Şekil 3E, 3F) gösterdi.

Akut Akciğer Yarası Modeli Şekil 1. Timeline C arasında, Host-aracılı Etkileşim Explore albicans ve P. aeruginosa.
Bütün prosedürün grafik gösterimi. İlk adım konut tesis farelerin çevreye uyum olduğunu. İkinci adım C'dir albicans havayolu kolonizasyonu aracılı. Son olarak, üçüncü aşama P. aracılık ettiği akut akciğer enfeksiyonu aeruginosa. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Akut Akciğer Hasarı Şekil 3. Model P aeruginosa Bağlı.
(A) C57BL / 6J fareleri-nazal olarak içi P. artan yüklere bulaşmış aeruginosa (fare başına 1 x 10 6 7 10 x 5 CFU den) (n = grup başına 5), hata çubukları ± SD ortalamasını temsil etmektedir. Fareler 24 saat sonra kurban edilmiştir. Akciğer hasarı indeksi bakteriyel yükü ile orantılı artar alveoler-kapiller bariyeri geçirgenliğinin tarafından değerlendirilir. Akciğer hasarı indeksi Karşılaştırılması (bronkoalveoler lavaj üst fazlar kullanılarak akciğer homojenatları süpernatanlarında (siyah çubuklar) ve yeni kombine yöntemi ile gri çubuğu eski yöntem kullanılarak elde edilens) (BF) fareler içi nazal fare başına 5 x10 6 CFU bulaşmış. Fareler akut yaralanma modeli kinetik her 12 ila 48 saat ötenazi. Akciğer hasarı (B), akciğer bakteri yükü (C), dalak bakteri yükü (D), bronkoalveoler lavaj (BAL) selülaritesi (E) ve BAL diferansiyel hücre sayımı (F) de değerlendirilir. (n = 5), grup başına, hata çubukları ± SD araçları temsil etmektedir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4. Cerrahi Ekipmanları ve Burun damlatma.
(A) Cerrahi ekipmanlar akut yaralanma modeli ve bronkoalveoler lavaj gerçekleştirmek için gerekli. İşte Trakeal kanül (20G) ve iki adet 1 ml'lik şırınga bir Luer-kilit 3-yollu valfe bağlanır. Bir şırınga akciğerlerden dışarı geri bronkoalveoler sıvıyı çekmek için, akciğerlere biri su enjekte etmek. (B, C) Elinde fare pozisyonu burun içi instilasyon gerçekleştirmek için. Bu fotoğrafta, çene altında başparmak damlatma sırasında kapalı bir ağız sağlamaktadır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 5. Cerrahi ve Broncho-alveol Lavaj.
Göğüs geniş (A) açılır ve göğüs kafesinin kalp (B) yaralanmasını önlemek için yanal açıldı. Kan toplama ardından, servikal bölge trakea (C) maruz disseke edilir. Diş ipi olarak kullanılan birameliyat dikiş ipliği ve nefes borusu (C, D) arkasına geçirilmektedir. Trakea sonra şırınga ve 3-yollu vana üzerine monte (D) kombine 20-G kanül ile kanüle edilir. Trakea sıkıca trakea arkasında yer sütür kullanılarak cerrahi düğüm atarak kanül etrafında güvence altına alınmalıdır. Nihayet PBS 500 ul yavaşça akciğerlerde telkin ve daha sonra BAL yavaşça dışarı çekilir. (E) Sıvı telkin akciğerler. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
| Minimal telkin Yükü | Maksimum telkin Burden | |
| T3SS- | 5 x 10 7 | 1 x 10 8 |
| T3SS + | 5 x 10 6 | 1 x 10 7 |
| T3SS + exoU + | 5 x 10 | 1 x 10 5 |
Tablo 1. S. Akut Akciğer Enfeksiyonu Modellerinde Kullanılan aeruginosa inoküller.
Aşı önerilen en uygun burun konsantrasyonları suşları göre akut akciğer hasarı ikna etmek.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Konak-patojen etkileşimlerinin in vitro çalışması spesifik immün yanıtların karakterizasyonuna izin verirken, karmaşık yanıtların etkilerini gözlemlemek için in vivo modeller gereklidir. Candida albicans maruziyetini ve ardından Pseudomonas aeruginosa aracılı akciğer enfeksiyonunu kullanarak, ventilatörle ilişkili pnömoni patojenitesinde yer alan mikrobiyal etkileşimlerin bir fare modelini oluşturduk.
Yazarlar, Lille Üniversitesi'ne ve Lille Pasteur Enstitüsü'ne, özellikle de hayvan barınağı, yetiştirme güvenliği ve yetiştiriciliğinden sorumlu Thierry Chassat ve Jean-Pierre Decavel'e teşekkür eder. Bu çalışma "Société de Pathologies Infectieuses de Langue Française" (SPILF) tarafından desteklenmiştir.
| Sevorane, Sevoflurane | Abott | 05458-02 | 250 ml plastik şişe |
| Floresan Okuyucu Mithras LB940 | Berthold Technologies | referansı ilk sütunda | yorum yok |
| Bromo-cresol mor agar | Biomerieux | 43021 | birim başına 20x |
| Pentobarbital sodique% 5.47 | CEVA | 6742145 | 100 ml plastik şişe |
| 2 başlı valf | Distrimed | 92831 | yorum yok |
| Steril aşılama döngüsü 10 & mikro; l | Dutscher | 10175 | x1.000 koşullandırma |
| Insuline şırıngaları 1 ml | Dutscher | 30003 | başına 100 koşullandırma |
| 2 pozisyon Kültür tüpü 8 ml | Dutscher | 64300 | yorum yok |
| Ultrospec 10 | General Electric yaşam bilimleri | 80-2116-30 | yorum yok |
| Hemoliz tüpleri 13 x 75 mm | 100 | PBS başınaGosselin | W1773X |
| - Fosfat Tamponlu Tuzlu Ömür | teknolojileri | 10010023 | 10 nbsp'de 500 ml |
| amikasin 1 g | Mylan | 62516778 | |
| Heparin 10.000 UI 2 ml Pan | pharma | 9128701 | birim başına 10x |
| RAL 555 renklendirme kiti | RAL Diagnostics | 361550 | 100 mL'lik 3 flacon |
| 1.5 ml mikrosantrifüj tüpü | Sarstedt | 55.526.006 | x 1000 |
| Şeffaf 300 ve mikro; l 96 oyuklu plaka | Sarstedt | 82 1581500 | yorum yok |
| Yest-peptone-Dekstroz Suyu | Sigma | 95763 | toz |
| FITC-albümin | Sigma | A9771 | toz |
| Luria Bertani Et | suyu Sigma | L3022 | toz |
| 25 gauge iğne | Terumo veya unisharp | A231 | x 100 şartlandırma |
| Sitosantrifüj | Thermo Scientific | A78300003 | yorum yok |