Vurdering bakteriel invasion af hjerteceller i kultur og hjerte kolonisering i inficerede mus ved hjælp af Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes er et Gram-positivt intracellulært patogen, der kan forårsage alvorlig sygdom hos modtagelige befolkningsgrupper, herunder ældre, gravide kvinder, hiv/aids-personer og personer, der får kemoterapi¹. Infektion i disse populationer er ofte et resultat af indtagelse af forurenede fødevarer, og de fleste infektioner er forbundet med store fødevarebårne udbrud^2,3. Hos mennesker og andre pattedyr er L. monocytogenes i stand til at translokere over tyndtarmens epitelkant og derefter transporteres til leveren^4,5. Dyremodeller tyder på, at indtagede bakterier replikeres i tarmens villi og transit til leveren gennem portalvenen eller spredes via de mesenteriske lymfeknuder i blodet, hvilket fører til hæmatotogen formidling til leveren og milt^6,7. I leveren og milten er bakterien i stand til at formidle optagelse i både professionelle fagocytter såvel som bosiddende parenchymale celler og etablerer hurtigt infektioner i disse organer. Efterhånden som bakteriebelastningen øges, spredes mange bakterier tilbage i blodet, hvor de er i stand til yderligere at kolonisere modtagelige væv, herunder centralnervesystemet og moderkagen (hvor de er til stede). Kolonisering af disse steder udelukker de mest almindelige manifestationer af listeriose hos mennesker, herunder meningitis, encephalitis og fosterabort².

Udvalgte delpopulationer af L. monocytogenes har for nylig vist sig at have en øget kapacitet til at invadere og replikere i hjertevæv⁸. Manifestationer af hjerte involvering er varierede, og spænder fra endocarditis og pericarditis, til fulminant myocarditis komplet med ledning abnormiteter^9-13. Det samlede antal L. monocytogenes hjertetilfælde om året er lavt, men kan være undervurderet, da denne facet af infektion er ikke generelt anerkendt. Kolonisering af hjertet af patogener kræver ofte værtsdispositioner såsom allerede eksisterende valvular skader eller kunstige hjerteklapper. Der er dog isolater af L. monocytogenes, der er blevet identificeret, der er bemærkelsesværdige for deres evne til at kolonisere hjerter af inficerede dyr i mangel af hjerteskader og / eller abnormiteter⁸.

Heri er beskrevet in vitro og in vivo metoder til vurdering af bakteriel kolonisering af hjertevæv i inficerede dyr ved hjælp af invasionsanalyser i vævskultur samt levende dyreinfektioner. Disse metoder har vist sig nyttige til ikke kun at identificere stammer med potentiale til at kolonisere hjertevæv hos inficerede dyr, men bør også være nyttige til identifikation af bakterielle genprodukter, der tjener til at forbedre hjertecelleinvasion og / eller resultere i ændringer i hjertepatologi. Disse metoder letter sammenligningen af kardiotropisme mellem flere stammer. For de metoder, der er beskrevet her, anvendes L. monocytogenes 10403S som en velunderprøvet repræsentant for en ikke-kardiotropisk stamme, og det kliniske isolate 07PF0776 bruges som et repræsentativt eksempel på en kardiotropisk stamme. Disse to stammer blev valgt til at give en sammenligning for bakteriel invasion af hjerteceller in vitro og kolonisering af hjerter af inficerede mus in vivo. Den isolere 07PF0776 er en klinisk isolere inddrives fra en mellemliggende byld, der forårsagede en dødelig arytmi i en HIV + patient⁸. L. monocytogenes isolater kan variere i deres virulens potentiale, og i betragtning af tilbøjeligheden til Listeria at inficere personer med immunosuppression og gravide kvinder, personer i disse populationer bør udvise forsigtighed, mens vurderingen af forskellige kliniske isolater.