$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu çalışmada açıklanan tüm zebra balığı deneyleri, Montpellier Üniversitesi'nde, Avrupa Birliği'nin laboratuvar hayvanlarının işlenmesine ilişkin yönergelerine göre 3R'ler -Değiştirme, Azaltma ve İyileştirme- ilkeleri izlenerek gerçekleştirilmiş ve Direction Sanitaire et Vétérinaire de l'Hérault ve Comité d'Ethique pour l'utilisation d'animaux à des fins scientifiques tarafından CEEA-LR-B4-172-37 referansı altında onaylanmıştır. Tüm enfeksiyon deneyleri, döllenmeden 5 gün sonrasına kadar embriyolar üzerinde gerçekleştirildi. AB veya Golden Lines balıklarından yetişkin zebra balığının (Danio rerio) yetiştirilmesi, AB Hayvan Koruma Direktifi 2010/63/EU tarafından belirtilen uluslararası yönergelere bağlı kalmıştır. Montpellier Üniversitesi'nin standart koşulları 12 h:12 h ışık olarak ayarlanmış: karanlık döngü, 3,5 L polikarbonat tank (tank başına maksimum 22 balık), %4 tuzluluk/400 μS iletkenlik ve 28 °C su sıcaklığına sahip bir devridaim sistemine bağlı zebra balığı tesisi. Balıklar günde 2 kez balık yemi ile beslendi.
1. Çözeltilerin hazırlanması
- Zebra balığı embriyolarını büyütmek için metilen mavisi olan veya olmayan balık suyu için 1x çalışma solüsyonu hazırlayın (bkz. Tablo 1).
- Tablo 1'de açıklandığı gibi 20x stok (%0,4) ve 1x çalışan Trikain anestezik solüsyonu hazırlayın. Stok çözeltisinin tekrar tekrar donmasını ve çözülmesini önlemek için, 10 mL 20x Trikain alikotu hazırlayın ve -20 ° C'de saklayın.
- 1x Fosfat Tamponlu Tuzlu Su (PBS) içinde seyreltilmiş% 2 Triton çözeltisi hazırlayın; Tablo 1).
2. GFP'yiyapısal olarak eksprese eden floresanP. aeruginosa aşısının hazırlanması
NOT: P. aeruginosa ile yapılan tüm çalışmalar, bir biyogüvenlik kabininde BSL-2 önlemleri ile yapılır. P. aeruginosa suşları, GFP gibi (burada kullanıldığı ve13'te açıklandığı gibi) yapısal olarak bir floresan raportörü eksprese etmek için genetik olarak değiştirilmelidir. Plazmit kodlu bir floresan raportör durumunda plazmit kaybını önlemek için kromozomal olarak kodlanmış bir floresan raportör ile suşların kullanılması şiddetle tavsiye edilir.
- Enfeksiyondan 2 gün önce, -80 ° C'den LB agar plakalarında GFP eksprese eden genetik olarak değiştirilmiş P. aeruginosa stoğunu çıkarın (Tablo 1) ve gece boyunca 37 ° C'de inkübe edin.
- Bir GFP + P. aeruginosa kolonisini 1 mL LB suyunda (Tablo 1) aşılamak için bir floresan mikroskobu (Büyütme 6x) kullanarak kolonilerin floresansını kontrol edin ve gece boyunca 37 ° C'de çalkalama ile (180 rpm) büyütün.
- Enfeksiyon gününde, yukarıdaki gece boyunca P. aeruginosa kültürünü 1:20'de 5 mL taze LB et suyuna seyreltin. Bakterileri 37 ° C'de, kültür OD600 = 0.8'e ulaşana kadar çalkalayarak (180 rpm) büyütün. Bu yaklaşık 2-3 saat sürmelidir.
- Bakteri kültürünü oda sıcaklığında (RT) 3584 x g'da 10 dakika santrifüjleyin. Süpernatanı çıkarın ve peleti metilen mavisi olmadan 4 mL balık suyunda yeniden süspanse edin.
- Balık suyu ile kültür hacmini 7 x 107 ila 1 x 108 CFU / mL olacak şekilde ayarlayın. Bu, yaklaşık 0,15'lik bir OD600'e karşılık gelir (her suş için uyarlanacaktır).
- Aşılamayı ölçmek için, bakteri süspansiyonunun seri bir seyreltmesini yapın, 10-4 seyreltmenin 20 μL'sini bir LB agar plakası üzerine yerleştirin ve gece boyunca 37 ° C'de inkübe edin.
- İnokulumun CFU'larını belirlemek için floresan mikroskobu altında GFP + kolonilerini sayın.
3. Zebra balığı embriyolarının toplanması ve hazırlanması
- Bakteri daldırma deneyinden 3 gün önce, zebra balığı üreme çiftleri kurun. Üreyen bir erkek ve dişiyi bir melezleme tankına yerleştirin.
- Ertesi sabah, ince gözenekli bir süzgeç kullanarak döllenmeden sonra yumurtaları toplayın. Toplanan yumurtaları metilen mavisi içeren balık suyu içeren bir Petri kabına koyun.
- Kontaminasyonu önlemek için, Petri kabına 1 damla çamaşır suyu ekleyin. 5 dakika sonra, ağartıcıyı çıkarmak için balık suyunu metilen mavisi ile değiştirin.
- Anormal embriyo gelişimi olan yumurtaları (döllenmemiş yumurtalar 1 hücreli yumurta aşamasına benzer) veya ölü olanları (beyaz görünüm) atın.
- Enfeksiyon sabahı (2 dpf'de), embriyoları stereo mikroskop altında iki çok ince forseps ile dekoryonlayın (büyütme 11x). Serbest bırakmak için embriyoyu sıkıştırmadan forseps kullanarak koryonu yırtın.
- Dekoryonlu embriyoları metilen mavisi içeren balık içeren bir Petri kabına yerleştirin. Bulaşıkları enfeksiyon oluşana kadar 28 °C'de inkübe edin.
4. Embriyo yaralanması
- Zebra balığı embriyolarını, bir hücre kültürü kabında (35 mm x 10 mm) yaralanmadan yaklaşık 5 dakika önce,% 0.02 Trikain içeren,% 0.02 metilen mavisi içermeyen balık suyunda uyuşturun. Embriyolar artık hareket etmez ve uyaranlara cevap vermez.
- İğnelerin kullanımını kolaylaştırmak için 25G iğneleri iki çubuğun üstüne yerleştirin.
- Stereo mikroskop altında, anormal gelişime sahip embriyoları veya ölü olanları ortadan kaldırın. Yemeğin dairesel bir hareketini kullanarak, tüm embriyoları merkezde toplayın.
- Dikey pozisyonda (baş aşağı - kuyruk yukarı) iki iğne kullanarak embriyoları tek tek izole edin ve düz tutmak için sol iğneyi kuyruğa yerleştirin. Notokordun kenarındaki yüzgeci doğru iğne ile kesin. Kesimi tek seferde yapın. Kesme ve bakteri çözeltisine daldırma arasında 10 dakikayı aşmayın.
5. Yaralı embriyoların enfeksiyonu
- Biyolojik güvenlik kabini tip II altında, girdap yapın ve P. aeruginosa çözeltisini yaklaşık 1 x 107 CFU / mL'de 6 oyuklu bir plakaya ekleyin.
- Yaralı embriyoları tek kullanımlık bir Pasteur cam pipet ile toplayın ve mikrobiyolojik güvenlik direği altındaki bakteri çözeltisine ekleyin. Plakayı 28 °C'de 1,5 saat inkübe edin.
NOT: Çok sayıda enfekte larvaya ihtiyaç duyulursa, yaklaşık 50 larvadan oluşan gruplar oluşturun, yarayı açın, daldırın ve bir sonraki grup için tekrarlayın.
- Enfeksiyondan sonra, embriyoları aşağıda tarif edildiği gibi mikrobiyolojik güvenlik direği altında yıkayın.
- Embriyoları yıkamak için bir cam pipet ile oda sıcaklığında 30 dakika boyunca mümkün olduğunca az sıvı ekleyerek metilen mavisi içermeyen 10 mL balık suyuna aktarın.
- Enfekte embriyoları ikinci bir yıkama için bir cam pipet kullanarak birkaç dakika boyunca metilen mavisi içermeyen 4 mL balık suyuna tekrar aktarın.
- Enfekte olmuş 24 embriyoyu ayrı ayrı metilen mavisi içermeyen 1 mL balık suyu içeren çok kuyulu bir plakaya aktarın.
- Plakaları 28 °C'de inkübatörde plastik bir kutuya yerleştirin. Buharlaşmayı sınırlamak için kutuyu nemlendirin (örneğin nemli kağıt havlularla).
6. Enfekte embriyoların hayatta kalması
- Embriyo sağkalım çalışmaları için, enfeksiyondan 18 saat, 24 saat ve 48 saat sonra (hpi) stereo mikroskop altında canlılığı kontrol edin. Kalp ve kan dolaşımı durduğunda bir embriyo ölü olarak kabul edilir.
- Kaplan-Meier merdiven grafik gösterimlerini (GraphPad Prism 8.3.0) kullanarak ölüm / sağkalım oranlarını temsil edin ve verileri bir log-rank veya diğer uygun istatistiksel testlerle analiz edin.
7. Enfekte embriyolarda bakteri yükünün sayılması (Şekil 1)
- Enfekte embriyolardan dört farklı zaman noktasında CFU tayini yapın: 1.5 hpi, yani enfeksiyondan hemen sonra ve her yıkamadan sonra 24, 48 ve 72 hpi'de 5 embriyo / zaman noktası. Mikrobiyolojik güvenlik direği altındaki tüm adımları gerçekleştirin.
- Her enfekte larva için 95 μL 1x PBS içeren 1.5 mL mikrosantrifüj tüpleri hazırlayın. Larvaların hacmi 5 μL civarındadır.
- Larvaları, yıkama yapmak ve planktonik bakterileri ortadan kaldırmak için metilen mavisi içermeyen 4 mL balık suyu içeren 6 oyuklu bir plakaya aktarın.
- Her embriyoyu PBS içeren bir mikrosantrifüj tüpüne yerleştirin ve mümkün olduğunca az sıvı ekleyin. Larvaların sıvı eklemeden mikrosantrifüj tüpüne batmasını sağlamak için PBS'nin yüzeyindeki larvaları içeren cam pipete dokunmanız yeterlidir.
- Mikrosantrifüj tüpünün yan tarafındaki bir havaneli kullanarak embriyoları tek tek ezin. Havaneli tüpün içinde tutun. Sağlam embriyo kalmadığında son noktayı belirleyin.
- Havaneli kaldırın ve havaneli kalıntı bakterilerini durulamak için 100 μL PBS-Triton %2 ekleyin (nihai konsantrasyon %1'dir). Vorteks yapın ve 10 dakika bekleyin. Aynı anda beşten fazla embriyoyu işleme koymayın.
- Her embriyo için LB agar plakalarına 3x, 10 μL seyreltilmemiş lizat damlatın. Çok kanallı bir pipet kullanılarak 96-10 seyreltmeye ulaşılana kadar 3 oyuklu bir plakada lizatların seri seyreltmesini yapın. LB agar plakaları üzerindeki seyreltilmemiş olanların yanına 3x, 10 μL seyreltme 10-1, 10-2 ve 10-3 damlatın ve plakaları gece boyunca 37 °C'de inkübe edin.
- Mikroskop altında her seyreltmenin floresan kolonilerini sayın ve enfekte olmuş embriyo başına CFU'yu hesaplayın.

Şekil 1: Zebra balığı embriyosunda bakteriyel virülans ve kalıcılığı değerlendirmek için deneysel zaman çizelgesi. Kısaltmalar: CFU = Koloni oluşturan birimler, hpi = enfeksiyondan sonraki saatler. Çizim BioRender.com ile oluşturuldu. Şekil13'ten değiştirildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
8. Kalıcı enfeksiyona karşı tedavinin test edilmesi (Şekil 2)
- P. aeruginosa suşu için minimum inhibitör konsantrasyonun (MIC) 40 katında antibiyotik çözeltileri hazırlayın. Deneyden önce, seçilen antibiyotik konsantrasyonunun embriyo için toksik olmadığını kontrol edin.
- 7.1 ve 7.2 adımlarını izleyin. 24 oyuklu bir tabağa 1 mL antibiyotikli balık suyu koyun ve antibiyotiksiz bir kontrol yapın.
- Her tedavi için yıkama adımından beş embriyoyu 24 oyuklu plakaya aktarın ve mümkün olduğunca az sıvı ekleyin.
- Antibiyotiklerle oda sıcaklığında 30 dakika inkübe edin. Adım 7.3'e dönün. tedaviden sonra bakteri yükünü ölçmek için.

Şekil 2: Enfekte embriyolar üzerinde antibiyotik tedavilerinin etkinliğini değerlendirmek için kullanılan deneysel prosedür. Kısaltmalar: ATB 30' = 30 dakika boyunca antibiyotik tedavisi, CFU = Koloni oluşturan birimler, hpi = enfeksiyondan sonraki saatler. Çizim BioRender.com ile oluşturuldu. Şekil13'ten değiştirildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.