Imagem não invasivo do imunitário inatas Response em um modelo de peixe-zebra larval de<em> Streptococcus iniae</em> Infection

Streptococcus iniae é um importante agente patogénico aquático que é capaz de causar doença sistémica, tanto nos animais e seres humanos ^uma. Enquanto S. iniae é responsável por grandes perdas na indústria da aquicultura, é também um potencial patógeno zoonótico capaz de causar doença em hospedeiros humanos imunocomprometidos com patologias clínicas semelhantes às causadas por outros patógenos humanos estreptococos. Dadas as suas semelhanças com patógenos humanos, é importante estudar S. iniae patogênese da doença no contexto de um hospedeiro natural. Um modelo adulto zebrafish de S. infecção iniae revelaram infiltração de leucócitos robusto hospedeiras para o local da infecção localizada, bem como um tempo rápido para acolher a morte, um tempo muito curto para envolver o sistema imunitário adaptativo ^7. A fim de obter um profundo olhar para a resposta imune inata de S. iniae infecção in vivo, é necessário utilizar um modelo que se torna mais fácil para nem invasivo imagens ao vivo.

O peixe-zebra larval tem uma série de vantagens que o tornam um modelo vertebrado cada vez mais atraente para o estudo de interações patógeno-hospedeiro. Peixe-zebra são relativamente baratos e fáceis de usar e manter em relação aos modelos de mamíferos. A imunidade adaptativa não é funcionalmente maduros até 4-6 semanas após a fertilização, mas larvas têm um sistema imunológico inato vertebrado altamente conservada com complemento, Toll-like receptors, citocinas e neutrófilos e macrófagos com capacidades de antimicrobianos, incluindo a fagocitose e explosão respiratória ^{2-6, 8-11.} Além disso, a tratabilidade genética e transparência óptica dos estádios de desenvolvimento embrionário e larval de desenvolvimento permitir a geração de linhas transgénicas estáveis ​​com células imunes marcadas por fluorescência que permitam examinar interacções hospedeiro-agente patogénico em tempo real in vivo. A geração destas linhas transgénicas usando uma proteína photoconvertible como Dendra2 permite o seguimento da célula hospedeira origem e destino indivíduo ao longo do curso da infecção ^12.

Ao desenvolver um modelo de infecção de larvas de peixe-zebra, o local escolhido de microinjeção vai determinar se uma infecção é inicialmente localizada ou sistêmica. Infecções arterial sistêmica na veia caudal ou duto de Cuvier são mais comumente usados ​​para estudar patógenos microbianos em peixes-zebra e são úteis para o estudo de interações entre hospedeiro e células microbianas, respostas de citocinas, e as diferenças na virulência entre isolados do patógeno. Para os microrganismos que crescem mais lento, no início de injecção dentro do saco vitelino de um embrião em fase de 16-1,000 célula pode ser usado para gerar uma infecção sistémica ^13,14, com o estágio de desenvolvimento ideal para microinjecção de um microrganismo com crescimento lento, verificou-se que entre a fase 16-128 célula ^15. No entanto, gema de injeções sac de muitos micróbios em fases posteriores do desenvolvimento de acolhimento tendem a ser letal para tele hospedar devido ao ambiente rico em nutrientes para o micróbio e falta de leucócitos de infiltração ^16-18.

Uma infecção localizada geralmente resulta na migração dirigida de leucócitos para o sítio da infecção que pode ser facilmente quantificado com imagem não invasiva. Este tipo de infecção pode permitir a dissecção dos mecanismos que medeiam a migração de leucócitos, bem como de investigação diferentes capacidades fagocíticas e migratórias de várias populações de leucócitos. Infecções localizadas também são úteis quando se examina as diferenças de virulência entre cepas bacterianas, bem como o estudo dos mecanismos de invasão de micróbios desde barreiras host físicos devem ser cruzados para uma infecção localizada para se tornar sistêmica. Peixe-zebra são normalmente levantada, a temperaturas de 25-31 ° C, ^19, mas que também pode ser mantida a temperaturas tão elevadas como 34-35 ° C para os estudos da capacidade de invasão de agentes patogénicos humanos com determinados requisitos rigorosos de temperaturapara a virulência ^{20, 21.}

Muitos locais diferentes foram usados ​​para gerar uma infecção bacteriana localizada inicialmente incluindo o ventrículo rombencéfalo ^22, músculo dorsal da cauda ^{18, 23} cavidade pericárdica e vesícula ótica (do ouvido), ^{5, 16, 24.} No entanto, verificou-se que a injecção de bactérias no músculo da cauda pode causar danos nos tecidos e inflamação independente das bactérias, o que pode distorcer os resultados quando se investiga a resposta dos leucócitos ^13. Embora menos danos está associada a injeção na parte posterior do cérebro e, embora seja inicialmente desprovido de leucócitos em embriões jovens, o ventrículo hindbrain constantemente ganha mais células imunes ao longo do tempo como microglia fixar residência. O ventrículo hindbrain também é um local mais difícil de imagem. A vesícula ótica é uma cavidade oca fechado, sem acesso directo à vasculatura ^{25, 26.} É normalmente desprovido de Leukocytes leucócitos, mas podem ser recrutadas para a vesícula ótica, em resposta a estímulos inflamatórios, tais como a infecção. É também um local preferido para a microinjecção de bactérias na idade de 2-3 dias após a fertilização do peixe-zebra (dpf) por causa da facilidade de imagem e a visualização da injecção. Por isso, escolhemos a vesícula ótica como o nosso local de infecção bacteriana localizada.