הילוכים אוראלי של<em> חיידקי ליסטריה</em> בעכברים באמצעות בליעה של מזון מזוהם
Summary
מאמר זה מתאר שיטה חדשה לזיהום אוראלי של עכברים באמצעות<em> חיידקי ליסטריה</em>-מזון מזוהם. הפרוטוקול יכול בקלות להיות מותאם לשימוש עם חיידקים פתוגנים שמקורן במזון אחר.
Abstract
חיידקי L. הם חיידקים פתוגנים תאיים פקולטטיביים הגורמים לזיהומים בבני אדם שמקורן במזון. מעט מאוד ידוע על שלב העיכול של ליסטריה בשל חוסר מודל חיה קטן המחקה מחלה אנושית באופן הדוק. מאמר זה מתאר מודל עכבר חדשני להעברה אוראלית של ל ' חיידקי. שימוש במודל זה, עכברים שהוזנו ל חיידקי מזוהמים יש לחם שלב דיסקרטי של זיהום במערכת העיכול, ואחריו בדרגות שונות של התפשטות מערכתית בזנים רגישים (BALB / ג / מאת / י) או עמידים (C57BL / 6) עכבר. בשלבים מאוחר יותר של הזיהום, הפצתו לכיס המרה והמוח הוא ציין. מודל שמקורן במזון של ליסטריה הוא לשעתקו מאוד, אינו דורש כישורים מיוחדים, וניתן להשתמש בו במגוון רחב של חיידקים ובודד זני עכבר מעבדה. ככזה, הוא המודל האידיאלי ללמוד שתי האסטרטגיות ארסיות בשימוש על ידי ל ' חיידקי </em> כדי לקדם את התישבות במעיים, כמו גם את תגובת המארח למזון זיהום חיידקי פולשני נישא.
Introduction
חיידקי ליסטריה הם חיידקים פתוגנים תאיים פקולטטיביים הגורמים לזיהומים בבני אדם שמקורן במזון. החיידקים עמידים בפני רבים של תהליכים המשמשים להגנת אספקת המזון שלנו, כגון ייבוש, המלחה, או 1,2 קירור וזיהומים מקושרים בדרך כלל ל, מזונות "מוכן לאכילה" מעובדים שאינם מחוממים לפני הצריכה . בכמה התפרצויות קודמות, מקור ל ' מזון מזוהם חיידקי-זוהה, והקבוצה המצומצמת של אנשים שנחשפו הייתה פיקוח הדוק 3-6. בדוגמאות אלה, מחלה קלינית באנשים בריאים נעה בין קיבה ומעיים קלים, הגבלה עצמית לדלקות מעיים ומערכתיות חמורות יותר שנזקק לאשפוז. L. זיהומי חיידקי באנשים שנפרצו חיסוניים, כולל שני תינוקות והקשישים, היו קשורים עם שיעור תמותה גבוה (25-30%), אפילו עם טיפול אנטיביוטי <sעד> 7,8. מעט מאוד ידוע על המינון המדבק לL. חיידקי, או את גורמי המארח ששולטים ברגישות לזיהומים לאחר שידור אוראלי, בעיקר בשל חוסר מודל חיה קטן שמשחזר מגוון רחב זה של תוצאות זיהום.
המודל הנפוץ ביותר של דלקת ליסטריה הוא חיסון (IV) תוך ורידי של עכברים. המודל הרביעי הוא לשעתקו מאוד, והיה מאוד שימושית לחקר תגובות תא T הן נאיביות וזיכרון במהלך זיהום 9,10. החסרון של המודל הרביעי הוא שהיא עוקפת את שלב העיכול של זיהום לחלוטין. אחרי שידור שמקורן במזון, רירית המעיים מספקת מחסום שמאט כנראה ומגביל את מספר החיידקים כי הרף יכול להפיץ לרקמות היקפיות. לעומת זאת, ניתן למצוא את כל הבידוד בטחול ובכבד בתוך דקות של IV ממשל, ובולוס הגדול הזה של אורגניזמים עשוי להציף ד חיסון מולדיםefenses ברקמות אלה. משמש זיהום אוראלי של עכברים על ידי gavage פחות נפוץ, כי מנות גדולות (10 -10 11 CFU 9) נדרשות בדרך כלל כדי להשיג קולוניזציה מעיים 10. כמו כן, חיסון (IG) intragastric עם מחט האכלה אינו יוצר תקופת שחזור של זיהום במערכת העיכול לפני ההתפשטות מערכתית. מעבדות אחדות דיווחו כי ל ' חיידקי מגיעים לטחול וכבד בתוך 4-12 שעות לאחר זיהום (HPI), בעוד שאחרים לא הראו התפשטות מערכתית עד 48 HPI 11-15. וריאציה מעבדה למעבדה זו עשויה להיות תוצאה של האופי הפולשני של IG חיסון, אשר יכול לגרום לטראומה קלה לרירית של הוושט, ולקדם את פלישת דם ישירה של החיידקים.
לאחרונה פיתחנו מודל עכבר רומן של אוראלי L. חיידקי לזיהום שמחק באופן הדוק כל שלבי מחלה אנושית 16. הדבקה מתרחשת כאשר העכברים לבלוע חתיכות של המשךaminated מזון, תהליך שהוא לא טראומטי, ואינו דורש כישורים מיוחדים על ידי חוקרי מעבדה. לתקופה של זמן בדיד (36-48 שעות), ל ' חיידקי reproducibly ליישב רק במערכת העיכול, ובכך מאפשרים חקירה של המנגנונים המשמשים ליסטריה פתוגניים translocate פני רירית המעיים ולהפיץ לרקמות היקפיות. חשוב מכך, ניתן להשתמש במודל כדי ללמוד הבדלים בהתנגדות מולדת מארחת לזיהום. במחקר קודם, הראינו שBALB / ג / מאת / עכברי J היו רגישים מאוד ליסטריה שמקורן במזון, עם שכפול מעריכי של ל ' חיידקי המתרחשים במעיים, הטחול, הכבד וכיס מרה 16. לעומת זאת, עכברי C57BL / 6 היו עמידים לזיהום שמקורן במזון, עם התישבות זמנית בלבד של ל ' חיידקי המתרחשים בכל אחת מרקמות אלה. תכונה נוספת של המודל שמקורן במזון המחקה מחלה אנושית הדוק היא הפצה טבעיתלמוח התרחש בשלבים מאוחר יותר של הזיהום (dpi 5-7).
Protocol
Representative Results
Discussion
עכברים טהורים אינם אחיד פתוחים להאכלה בכל שעות היום, והנכונות שלהם לאכול את הלחם המזוהם יהיו תלויים גם בסוג והזן של עכברי גיל 17. מניסיוננו, 6-9 B6 עכברים ישנים בשבוע הם פתוחים להאכלה בכל שעה ביום, אבל עכברי BALB לא לאכול חתיכת הלחם באופן עקבי אלא אם כן הוא הציע במהלך ה…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמכון הלאומי לבריאות (AI079442 וAI091918) הוענקו לSEFD
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Brain Heart Infusion Agar | Difco | BD-241830 | |
| Lithium chloride | Sigma | L9650 | |
| Glycine | Omnipur | 4840 | |
| EDTA | Gibco | 15575-038 | |
| DTT | Sigma | D5545 | |
| Collagenase, type IV | Worthington | LS004089 | |
| DNAse I | Worthington | LS002007 | |
| Diff-Quik | Dade-Behring | B4132-1A | |
| PowerGen 1000 homogenizer | Fisher | 14-261-06 | |
| stainless steel type 304 mesh #80 | Small Parts, Inc. | CX-0080-C | |
| Cytospin | Statspin | M801-22 |
References
- Becker, L. A., Evans, S. N., Hutkins, R. W., Benson, A. K. Role of sigmaB in adaptation of Listeria monocytogenes to growth at low temperature. Journal of Bacteriology. 182, 7083-7087 (2000).
- Neunlist, M. R., et al. Effect of salting and cold-smoking on the culturability, viability, and virulence of Listeria monocytogenes strain Scott A. Journal of Food Protection. 68, 85-91 (2005).
- Aureli, P., et al. An outbreak of febrile gastroenteritis associated with corn contaminated by Listeria monocytogenes. N. Engl. J. Med. 342, 1236-1241 (2000).
- Dalton, C. B., et al. An outbreak of gastroenteritis and fever due to Listeria monocytogenes in milk. N. Engl. J. Med. 336, 100-105 (1997).
- Frye, D. M., et al. An outbreak of febrile gastroenteritis associated with delicatessen meat contaminated with Listeria monocytogenes. Clin. Infect. Dis. 35, 943-949 (2002).
- Salamina, G., et al. A foodborne outbreak of gastroenteritis involving Listeria monocytogenes. Epidemiol. Infect. 117, 429-436 (1996).
- Mead, P. S., et al. Food-related illness and death in the United States. Emerging Infectious Diseases. 5, 607-625 (1999).
- Wing, E. J., Gregory, S. H. Listeria monocytogenes: Clinical and experimental update. The Journal of Infectious Disease. 185, S18-S24 (2002).
- Condotta, S. A., Richer, M. J., Badovinac, V. P., Harty, J. T. Probing CD8 T cell responses with Listeria monocytogenes infection. Advances in Immunology. 113, 51-80 (2012).
- Disson, O., et al. Modeling human listeriosis in natural and genetically engineered animals. Nat Protoc. 4, 799-810 (2009).
- Czuprynski, C. J., Faith, N. G., Steinberg, H. A/J mice are susceptible and C57BL/6 mice are resistant to Listeria monocytogenes infection by intragastric inoculation. Infect. Immun. 71, 682-689 (2003).
- Gajendran, N., et al. Regional IFNgamma expression is insufficient for efficacious control of food-borne bacterial pathogens at the gut epithelial barrier. Int. Immunol. 19, 1075-1081 (2007).
- Lecuit, M., et al. A transgenic model for listeriosis: role of internalin in crossing the intestinal barrier. Science. 292, 1722-1725 (2001).
- Pron, B., et al. Comprehensive study of the intestinal stage of listeriosis in a rat ligated ileal loop system. Infect. Immun. 66, 747-755 (1998).
- Wollert, T., et al. Extending the host range of Listeria monocytogenes by rational protein design. Cell. 129, 891-902 (2007).
- Ghanem, B. o. u., N, E., et al. InlA promotes dissemination of Listeria monocytogenes to the mesenteric lymph nodes during food borne infection of mice. PLoS Pathogens. , (2012).
- Kowal, M., Buda-Lewandowska, D., Plytycz, B., Styrna, J. Day/night food consumption in mice is strain and age-dependent. Folia Biol. (Krakow). 50, 1-3 (2002).
- Freitag, N. E., Port, G. C., Miner, M. D. Listeria monocytogenes – from saprophyte to intracellular pathogen. Nature reviews. Microbiology. 7, 623-628 (2009).
- Camejo, A., et al. The arsenal of virulence factors deployed by Listeria monocytogenes to promote its cell infection cycle. Virulence. 2, 379-394 (2011).
