Na in Real Time de impact van Pneumokokken virulentiefactoren in een acute longontsteking Muis Model Met behulp van Bioluminescent Bacteriën

Luchtweginfecties veroorzaakt door virussen of bacteriën blijven een van de meest voorkomende gemeenschap verworven of klinische problemen veroorzaakt wereldwijd ongeveer een derde van alle overlijden wereldwijd. De belangrijkste bacteriële soorten Haemophilus influenzae en Streptococcus pneumoniae ^2. Echter, deze bacteriesoorten gewoonlijk voorkomende bestanddelen van de natuurlijke luchtwegen flora. Aldus bacteriële wagen ook zeker risico voor invasieve ziekten en afhankelijk van de immuunstatus of predisposities van de individuen. De asymptomatische kolonisatie wordt geactiveerd om invasieve infecties. Streptococcus pneumoniae is de toonaangevende pathogeen van community-acquired pneumonie (CAP) en een van de meest voorkomende oorzaken van bacteriëmie bij de mens. Bij gezonde individuen S. pneumoniae (pneumokokken) zijn vaak asymptomatisch en onschadelijk kolonisatoren van de bovenste luchtwegen, wanneer zij worden geconfronteerd met niet-pathogene bacteriënvan de bewoner flora maar ook met ziekteverwekkers zoals Haemophilus spp. of Staphylococcus aureus en de eerste regel van het menselijke immuunsysteem afweersysteem. Vervoer tarieven zijn het hoogst bij jonge kinderen (37%) en zelfs hoger in overvolle opvangcentra (58%) ^3-5. De jongste bevolking en ouderen, het ontvangen van de pneumokok via aërosol-transmissie van vervoerders en nasopharyngeal afscheidingen ^6, behoren tot de risicogroepen en vaccinatie met behulp van een van de pneumokokken conjugaat vaccins (PCV10 of PCV13 bij kinderen en 23-valent polysaccharide PPSV23 bij volwassenen) wordt aanbevolen in de Verenigde Staten (VS) en vele Europese landen ^4. De PPSV23 dekt serotypen verantwoordelijk voor ~ 90% van de bacteremic pneumokokken ziekten in de VS en Europa, het voorkomen zo effectief invasieve pneumokokken ziekten (IPD) bij volwassenen, terwijl de PCVs betrekking op de meest voorkomende serotypen bij kinderen. Bijgevolg IPD vanwege types vaccin (VT) zijn ReduCED maar nonvaccine serotypen weergeven van een hoge virulentie en antibioticumresistentie ontstaan ^{​​4,7-12.} De nasopharynx als het reservoir is het startpunt voor pneumokokken te verspreiden naar de sinussen of middelste oren initiëren van schadelijke lokale infecties. Belangrijker, pneumokokken rechtstreeks verspreid via de luchtwegen naar de bronchiën en longen resulteert in levensbedreigende CAP ^4,13. Longinfecties gaan vaak gepaard met weefsel en barrière vernietiging, waardoor het pathogeen te verspreiden in het bloed en veroorzaakt IPD. Incidentie van GLB en IPD zijn het hoogst in immuungecompromitteerde personen of bij de uitersten van leeftijd ^4,13. De omstandigheden die verantwoordelijk is voor de omzetting van een commensaal een ziekteverwekker met een hoge virulentie zijn nog in discussie. Echter, naast veranderingen in de ontvangende gevoeligheid en evolutionaire aanpassing gepaard met hogere virulentie en de toename antibioticaresistenties zijn zouden een belangrijke invloed hebben op pneumococcal infecties ^14-16.

De ziekteverwekker is begiftigd met een veelheid van adhesines bemiddelen intiem contact te epitheelcellen mucosale. Na het overwinnen van de luchtwegen slijm, wordt pneumokokken aanhankelijkheid aan gastheercellen gefaciliteerd via directe interactie van het oppervlak blootgestelde adhesines met cellulaire receptoren en door de exploitatie van extracellulaire matrix componenten of serum-eiwitten als overbrugging moleculen ^4,17,18. Zo veelzijdig ziekteverwekkers pneumokokken zijn ook uitgerust met factoren betrokken bij ontduiking van gastheer immune afweermechanismen. Bovendien hebben zij het ​​vermogen tot aanpassing aan verschillende ontvangende milieus zoals de longen, bloed en cerebrospinale vloeistof (CSF), respectievelijk ^5,17,19,20.

De impact van bacteriële factoren op de pathogenese en inflammatoire gastheer responsen wordt onderzocht in experimentele diermodellen van longontsteking, bacteriëmie of meningitis ^21-25. Ondanks dat het een menselijk pathogeen, deze modellen zijn wijll-opgericht om pneumokokken weefseltropisme, virulentie mechanismen, of protectivity van pneumokokkenvaccin kandidaten ontcijferen. De genetische achtergrond van inteelt muizenstammen bepaalt de gevoeligheid voor pneumokokken. BALB / c muizen intranasaal geïnfecteerd met pneumococcen bleken resistent te zijn, terwijl CBA / Ca en SJL muizen gevoeliger tegen pneumokokkeninfecties ^22. Dit betekent dat, gelijkaardig aan mensen, de genetische achtergrond en de gastheer afweermechanismen bepalend voor de uitkomst van de infectie. Vandaar dat verdere inspanningen nodig zijn om de weerstand loci ontrafelen in het genoom van de muizen minder gevoelig voor pneumokokkeninfecties. De bevindingen leidden tot veranderingen in virulentie in vivo protocollen. In plaats van de ingeteelde BALB / c muizen vaak gebruikt in het verleden, zijn de zeer gevoelige CD-1/MF1 outbred muizenstammen tegenwoordig vaak gebruikt om het effect van het verlies-van-functie pneumococcen virulentie factoren of geschiktheid ^26-28 bestuderen. Bovendien beschikbaarheidvan bioluminescente pneumokokken en optische beeldvormingstechnieken kan de real-time bioluminescentie bioimaging infecties. In pneumococcen de geoptimaliseerde luxABCDE gencassette (plasmide Paul-A Tn 4001 luxABCDE ^Kmr) ingevoegd in een integratieplaats van het chromosoom door transposon mutagenese. Bioluminescentie pneumococcen zijn gebruikt om de demping van pneumococcen mutanten tekort aan virulentie of geschiktheid factoren en de translocatie ve anatomische plaats naar de andere ^26,28-31 beoordelen.

Hier bieden wij een protocol voor de bioimaging van pneumokokkeninfecties in een muizen-pneumonie of sepsis model. Amplificatie en verspreiding van bioluminescente pneumokokken in intranasaal of intraperitoneaal geïnfecteerde muizen kunnen eenvoudig worden gevolgd in de tijd met behulp van een optisch afbeeldingssysteem en hetzelfde dier op verschillende tijdstippen.