Гут хост микробных взаимодействий были оценены с использованием новаторский подход, сочетая синтетических устные сообщества, в пробирке желудочно-кишечного пищеварения и модель эпителия тонкой кишки. Мы представляем метод, который может быть адаптирован для оценки клеток вторжение патогенов и многовидового биопленки, или даже для тестирования, живучести составов пробиотик.
Взаимодействие между принимающей и микробиоты давно признали и подробно описано. Рот похож на других разделах желудочно-кишечного тракта, как резидентов микробиоты происходит и предотвращает колонизация внешних бактериями. Действительно более чем 600 видов бактерий находятся в полости рта, и один человек может нести около 100 различных в любое время. Устные бактерии обладают способностью придерживаться различных ниш в устной экосистеме, таким образом став интегрированы в резидентов микробных сообществ и пользу роста и выживания. Однако поток бактерий в кишечнике во время глотания предложил нарушить равновесие кишка микробиоты. В самом деле пероральный P. амёба смещается бактериальный состав в подвздошной микрофлоры. Мы использовали синтетический сообщества как упрощенное представление природной Устные экосистемы, для выяснения выживания и жизнеспособности бактерий полости рта, в условиях имитации желудочно-кишечного транзита. Четырнадцать видов были отобраны, подвергается в vitro слюнных, желудочного и кишечного пищеварения процессы и представлены многосредовой ячеечная модель, содержащих Како-2 и HT29-MTX клетки для имитации эпителии слизистой кишки. Эта модель служил разгадать влияние проглатывания бактерий на клеток, участвующих в энтерогепатической циркуляции. Использование синтетических сообществ позволяет управляемость и воспроизводимость. Таким образом эта методология может быть адаптирована к оценке жизнеспособности возбудителя и последующие изменения связанных воспаление, колонизации потенциала пробиотик смесей, и в конечном счете, потенциальные бактериальных воздействия на пресистемной циркуляции.
Люди сожительствовать с бактериями, которые присутствуют на столько же, сколько клеток человека1. Следовательно важно из важнейших для получения всестороннего понимания человеческого микрофлора. Полости представляет собой уникальную среду, в том, что оно разделено в несколько меньших обитания, таким образом, содержащего большое разнообразие бактерий и биопленки в этих разных местах. Будучи открытой экосистемы, некоторые виды во рту могут быть временные посетителей. Однако некоторые микроорганизмы колонизировать вскоре после рождения и формы организованной биоплёнки2. Они встречаются на поверхности зубов выше десневая щель, поддесневых щелевая, язык, слизистой поверхности и протезирования зубов и пломб3. Бактерии могут также присутствовать как хлопьев и планктонные клеток в просвет канала зуба, вперемешку с некротическими целлюлозы ткани или приостановлено в жидкой фазы.
Существует активная, непрерывной перекрестных помех между клетки хозяина и резидентов микробиоты4. Бактерии общаться внутри и между видами, и лишь небольшая часть природного колонизаторов может придерживаться тканей, в то время как другие бактерии придают этим основным колонизаторов. Например привязки ячеек между микроорганизмов является ключевым для интеграции вторичных колонизаторов в устной биопленки и сложных сетей взаимодействия микробной клетки4. Около 70% бактерий агрегатов в образец слюны формируются Porphyromonas sp., Streptococcus sp., процессы sp., Veillonella sp. и неизвестными Bacteroidetes. F. nucleatum является промежуточным колонизатором в поддесневой биопленки и агрегатов с конца колонизаторов P. амёба, т. denticola и Tannerella Форсития, которые замешаны в пародонтит5. Кроме того Streptococcus mitis занимает слизистых оболочек и стоматологическая местообитаний, а S. sanguinis и S. gordonii предпочитают колонизировать зубы3. Таким образом, S. sanguinis присутствует в нижних резцов и клыков, а Actinomyces naeslundii были обнаружены в верхнем вестибуларный6.
Кроме того коренные микрофлора играет роль в поддержании здоровья человека2. -Резидентов микробиоты участвует в иммунной системе образования и в предотвращении расширения патогена. Это сопротивление колонизация происходит потому что родной бактерии могут быть лучше адаптированы на прикрепление к поверхности и более эффективным в метаболизирующих доступные питательные вещества для роста. Хотя пробиотических штаммов выживают желудочно-кишечного тракта и остаются активными, сохранения автохтонных бактерий, проглотил из верхнего расположения желудочно-кишечного тракта не был полностью описан. Таким образом мы подвергнуты искусственный сообщества, представитель устные экосистемы, имитируемых желудочно-кишечного транзита условий. Жизнеспособность бактериальных клеток была оценена с помощью многосредовой модели, напоминающие эпителии кишечника. Текущий кишки тренажеры предлагают подходящие воспроизводимость результатов с точки зрения анализа Люминал микробной сообщества7. Однако бактериальной адгезии и хост Микроб взаимодействия отдельно рассматриваются, как сочетание клеточных линий с микробных сообществ является сложной задачей8. Напротив мы представляем основы, которая обеспечивает потенциальные механистическое объяснение событий успешной колонизации, сообщили о кишечнике интерфейс. Действительно эта модель может совместно использоваться с моделью статическое кишки для оценки воздействия микробных сообществ на хост поверхности сигнализации.
Устные микрофлора является ключевым элементом в здоровье человека, как недавно сообщили несколько авторов20,21. Предыдущие результаты показывают, что проглатывание слюны, содержащих большие нагрузки бактерий может повлиять на микробные экосистемы тонко…
The authors have nothing to disclose.
Авторы с благодарностью признаем финансовую поддержку от Фонда исследований Фландрии Marta Calatayud Арройо (докторантура стипендий FWO-12N2815N). Эмма Эрнандес-Санабриа – Докторантура научный поддерживаемых Фландрии инноваций и предпринимательства (Agentschap voor Innovatie двери Wetenschap en Technologie, ВВТ).
STRAINS | |||
Aggregatibacter actinomycetemcomitans | American Type Culture Collection | ATCC 43718 | |
Fusobacterium nucleatum | American Type Culture Collection | ATCC 10953 | |
Porphyromonas gingivalis | American Type Culture Collection | ATCC 33277 | |
Prevotella intermedia | American Type Culture Collection | ATCC 25611 | |
Streptococcus mutans | American Type Culture Collection | ATCC 25175 | |
Streptococcus sobrinus | American Type Culture Collection | ATCC 33478 | |
Actinomyces viscosus | American Type Culture Collection | ATCC 15987 | |
Streptococcus salivarius TOVE-R | |||
Streptococcus mitis | American Type Culture Collection | ATCC 49456 | |
Streptococcus sanguinis | BCCM/LMG Bacteria Collection | LMG 14657 | |
Veillonella parvula | Leibniz Institute DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures | DSM 2007 | |
Streptococcus gordonii | American Type Culture Collection | ATCC 49818 | |
CELL LINES | |||
Caco-2 cells | European Collection of Authenticated Cell Cultures | 86010202 | |
HT29-MTX cells | European Collection of Authenticated Cell Cultures | 12040401 | |
REAGENTS AND CONSUMABLES | |||
Brain Heart Infusion (BHI) broth | Oxoid | CM1135 | |
Blood Agar 2 | Oxoid | CM0055 | Blood Agar medium |
Menadione | Sigma | M9429 | |
Hemin | Sigma | H9039 | |
5% sterile defibrinated horse blood | E&O Laboratories Ltd, | P030 | |
InnuPREP PCRpure Kit | Analytik Jena | 845-KS-5010250 | PCR purification kit |
Big Dye | Applied Biosystems | 4337454 | Dye for sequencing |
ABI Prism BigDye Terminator v3.1 cycle sequencing kit | Applied Biosystems | 4337456 | |
SYBR Green I | Invitrogen | S7585 | |
Propidium Iodide | Invitrogen | P1304MP | |
T25 culture flasks uncoated, cell-culture treated, vented, sterile | VWR | 734-2311 | |
Trypsin-EDTA solution | Sigma-Aldrich | T3924-100ML | |
Trypan Blue solution 0.4%, liquid, sterile-filtered |
Sigma-Aldrich | T8154 | |
PBS | Gibco | 14190250 | |
DMEM cell culture media, with GlutaMAX and Pyruvate | Life technologies | 31966-047 | |
Corning Transwell polyester membrane cell culture inserts | Sigma-Aldrich | CLS3450-24EA | |
Mucin from porcine stomach Type II | Sigma-Aldrich | M2378 | |
Inactivated fetal bovine serum | Greiner Bio One | 758093 | |
Antibiotic-Antimycotic (100X) | Gibco | 15240062 | |
Triton X 100 for molecular biology | Sigma-Aldrich | T8787 | |
DPBS without calcium, magnesium | Gibco | 14190-250 | |
Pierce LDH Cytotoxicity Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 88953 | |
Corning HTS Transwell-24 well, pore size 0.4 µm | Corning Costar Corp | 3450 | |
Nuclease-free water | Serva Electrophoresis | 28539010 | |
EQUIPMENT | |||
Neubauer counting chamber improved | Carl Roth | T729.1 | |
BD Accuri C6 Flow cytometer | BD Biosciences | 653118 | |
PowerLyzer 24 Homogenizer | MoBio | 13155 | |
T100 Thermal Cycler | BioRad | 186-1096 | |
Flush system | Custom made | – | |
InnOva 4080 Incubator Shaker | New Brunswick Scientific | 8261-30-1007 | Shaker for 2.10 |
Memmert CO2 incubator | Memmert GmbH & Co. | ICO150med | |
Millicell ERS (Electrical Resistance System) | EMD Millipore, Merck KGaA | MERS00002 | |
Millipore Milli-Q academic, ultra pure water system | Millipore, Merck KGaA | – | |
Shaker (ROCKER 3D basic) | IKA | 4000000 | Shaker for 6.10 |