Burada bir prosedür, Escherichia coli K1 kültürleri ile neonatal sıçanda sistemik enfeksiyon kurulması için tarif edilmiştir. Bu non-invazif prosedür da koroid pleksusa de mide-bağırsak yolunun kolonizasyonu, sistemik dolaşıma patojenin translokasyonu ve merkezi sinir sisteminin istilası izin verir.
Istihdam enfeksiyon modeli doğal enfeksiyon temel özelliklerini çoğaltır eğer hayvan sahibi ve bakteriyel patojen arasındaki etkileşimlerin incelenmesi anlamlıdır. Bu protokolünün neonatal sıçanda neuropathogenic Escherichia coli K1 sistemik enfeksiyon oluşturulması ve değerlendirme usulleri tarif etmektedir. Mide-bağırsak yolunun kolonizasyonu enfeksiyonun bağırsak lenf kan-beyin istikameti boyunca patojenin yayılmasına yol açar ve model güçlü bir yaş bağımlılığını gösterir. E. A suşu coli Ø18: yenidoğan sıçan için geliştirilmiş virülansa K1 kolonizasyon derece yüksek oranları, kan bölmesi ve koroid pleksus üzerinden transit aşağıdaki menenjlerin işgaline translokasyonu üretir. Insan vücudunda gibi, merkezi sinir sistemi penetrasyon iltihaptan ve değişmez ölümcül sonucu ile eşlik eder. Model mekanizmasının çalışmalar için kanıtlanmış bir tedavi yaklaşımıdırpatogenezi, terapötik müdahalelerin değerlendirilmesi ve bakteriyel virulans değerlendirilmesi için.
Sistemik bakteriyel enfeksiyonlar refahı ve yenidoğanın hayatta kalması için büyük bir tehdittir; Erken bebekler özellikle hassastır. Sık sık bakteriyel sepsis ile ilişkili neonatal bakteriyel menenjit (NBM), yaşamın ilk birkaç haftasında mortalite ve morbidite önemli bir kaynak olmaya devam ediyor ve sorun cephe antibakteriyel ilaçlara 1,2 direnç sürekli evrim ile şiddetlenir. NBM olgusu yüksek, tıbbi, sosyal ve ekonomik yükü 3 taşıyan acil bir tıbbi durumdur; Sonuç olarak, enfeksiyonun yükünü azaltmak için, yeni tedavi ve, özellikle de, bu yeni profilaktik stratejileri için acil bir ihtiyaç vardır. NBM bazı özellikleri sıradışı: gelişmiş ülkelerde, Escherichia coli ve B grubu streptokok hemen hemen her zaman koruyucu bir polisakarit ca varlığı ile ilişkili vakaların büyük çoğunluğunda ve NBM ortaya çıkarmak için bu soyların kapasitesinden sorumlubağışıklık tanıma kaçmasına patojeni sağlayan psule 4 işler. Neuroinvasive E. – (85% 80) çok yüksek bir oranı coli K1 kapsülü 5,6, nöronal plastisite 7 modülatörlerini ev sahipliği yapısal özdeş olan bir α-2,8-bağlı polysialic asit polimeri ifade eder.
Yeni tedavi ve NBM yönelik profilaktiklerde ve ilgili bakteriyemi ve sepsis değerlendirilmesi açık bir şekilde, özellikle güçlü bir yaş-bağımlılık ve enfeksiyonunun doğal yolu, insan yenidoğanlarda hastalığın başlıca özelliklerini taklit eden enfeksiyonun sağlam bir hayvan modelinde yararlanacak . Gram-pozitif ve Gram-negatif bakteriyel menenjit modelleri geniş bir yelpazede 8,9 mevcuttur ve bu ölçüde, bu enfeksiyonların patogenezi, patofizyolojisi ve tedavi seçenekleri hakkındaki bilgimizi genişletilmiş var. Bu durumda, fare, sıçan, tavşan ve maymun deneysel enfeksiyonları n menenjit incelemek için kullanılmıştıreonate ve yetişkin. Ancak, bu modellerin birçoğu kolonizasyon sitesinden yayılması doğal süreçlerini atlayarak bir yapay patogenezi yaratarak, enfeksiyon başlaması için bakterilerin direkt intrasisteraal veya deri altı enjeksiyon kullanır. Bazı durumlarda inokülasyon Bu yöntemler patolojisinde önemli değişikliklere yol açtı; Örneğin, E. deri altına coli K1 suşları yenidoğan ve yetişkinlerde 10 hem de bakteriyemi ve merkezi sinir sistemi (MSS) işgali üreten, doğal enfeksiyon ile ilişkili yaş bağımlılık ortadan kaldırmıştır. E. yatkınlık coli NBM de bebeğin anneden etkenin dikey geçiş kritik bağımlı veya doğumdan hemen 11 sonradır. E. maternal türetilmiş coli K1 bakteriler doğumda steril ama hızla karmaşık bir mikrobiyotasını 14 kazanır Yenidoğan gastrointestinal (GI) yolu 11-13, kolonize. Kolonize yenidoğanlarda, E. coliK1 bakterilerin kan-beyin ya da kan-beyin-omurilik sıvısı engellerin 9,15 arasında merkezi sinir sistemini girmeden önce sistemik dolaşıma bağırsak lümeninden translokasyonunda kapasitesine sahiptir. Deneysel enfeksiyon sağlam modellerinin tasarımı dikkate bu ayrıntıları almalıdır.
Farenin yaygın bakteriyel menenjit 8 bazı şekillerinin çalışma için kullanılmış olmasına rağmen, bunlar, neonatal enfeksiyon çalışmalar için uygun değildir: bunlar, sistemik enfeksiyon ile aşırı insan bebeklerin 16 güçlü bir yaş bağımlılık özelliği göstermezler. Bundan başka, α-defensinler, E. tarafından sistemik işgaline karşı koruma sağlayan GI bölgesinin önemli peptidler E. coli K1 17, yüksek insanlarda ve farelerde, Paneth hücreleri ve nötrofillerde ama farelerde 18 olarak ifade edilmiştir. Bir diğer bulunmayan çoğaltma, yedekleme ve fare defensin heterojenlikten ve ilgili cryptidin genlerin dikkate değer bir derecede olduğunu19 imals. Yenidoğan sıçan başlangıçta Moxon tarafından kullanılan ve coworkers 20 intranazal inokülasyon aşağıdaki Hemofilus influenza menenjiti patogenezi araştırmak için, insanda bu yenidoğan patojenin kolonizasyonu doğal siteyi kopyalayan ve sonra yaşa bağlı E. için uyarlandı coli K1 bakteriyemi ve menenjit. BORTOLUSSI ve diğ., Bakteriyel inokulum 21 çalışan intraperitoneal enjeksiyon enfeksiyon başlatmak için, ancak önemli Glöde çalışma ve Gl kolonizasyonundan sonra enfeksiyonunun doğal yolu ile paralel 22 kullanılan oral gastrik besleme coworkers. Gastrik tüp mukozal yüzeylere zarar verebilir gibi, prosedür yenidoğanlarda 23 inokulum beslenmedir için rafine oldu. Burada, gastrointestinal sistem kolonizasyonu ve açıklanan duyarlı sıçan yavrularında enfeksiyonu izleme prosedürleri için yöntem; ayrıca, modelin terapötik ve önleyici uygulamalar tartışılmaktadır.
Burada açıklanan hayvan modeli doğal olarak insanlarda enfeksiyonlara meydana gelen belirgin özellikleri yeniden amaçlanmıştır önceki çalışmaları üzerine inşa edilmiştir. Yenidoğan rat başlangıçta H. nedeniyle bebek menenjit çalışmaya istihdam edildi tür enfeksiyon sağlam bir model için önemli kriterleri yerine b influenza tip. Böylece, ilgili patojenin giriş portal doğal insan enfeksiyonu bunu yansıtmalıdır ve tekrarlanabilir bir terapötik müdahale için izin vermek için yeterli bir süre benzer patolojiye neden olmaktadır. Teknikler işleminin uygulanabilirliğinin sınırlandırmamalıdır kullanılmış ve hastalık sonucu 20 yol açmamalıdırlar. H. modeli Moxon ve arkadaşları tarafından geliştirilen bebek farelerde influenza menenjit bu kriterleri 20 karşılamaktadır; üst solunum yolları ve bu önemli özelliği mukoza zarlarının kolonizasyonu olmayan travmasının sıçan yavrularından çoğaltılmış sonra doğal enfeksiyon meydanaBurun geçişlerinin zarları üzerine bakterilerin tik uygulanmasını kapsamaktadır. Önemli olarak, enfeksiyonun yaşa bağlı doğası modelinde tekrarlanmıştır.
Aynı grup, aynı zamanda E. non-invaziv bir model geliştirmek için ilk idi Yenidoğan sıçan 22 coli K1 NBM. Patojen-free Sprague-Dawley yavrular oral gastrik tüp aracılığıyla 10 Ağustos – 10 Ekim bakterileri besleyerek kolonize edildi; aşı bu nedenle bize göre istihdam bundan çok daha yüksekti. Üç K1 suşları incelenmiş olan kolonizasyon, C94 (O7: K1: H-), EC3'ün (O1: K1: H-) ve LH (O75: K1: H 3), nispeten yüksek bir oranda (48-74%) arasında meydana gelen hayvanlar K1-beslenen, ancak bakteriyemi, menenjit ve mortalite insidansı değişken ve kolonizasyon oranlarının anlamlı olarak daha düşüktü. E. klonal doğası coli K1 deneysel enfeksiyon geç 23 kurulmuş ve sadece Ø18 olduğu açıktır: K1 ve, bir dereceye kadar, O7: K1 serotipi edebiliyoruzsürekli sistemik enfeksiyona neden. Bu nedenle, neuropathogenic E. patojenez için bu araştırmalar için K1 soyu A192PP: E. coli K1 hastalık oluşturma geliştirilmiş Ø18 kullanımına dayanmaktadır. E. karşılaştırılması tarafından mukoza yüzeylerine zararlardan dolayı kesinlikle eski yöntem kullanılarak ölüm aşırı sayılarını Achtman grubunun 23 tarafından kullanıldığı gibi Glöde ve arkadaşları 22, ve bir damla besleme kullanılan metod ile kullanılabilir ortaya çıktığı gibi bir mide tüpü aracılığıyla yenidoğan sıçanlarda, coli K1 beslenmesi gastrik tüp. Kolonizasyon oranları, bu iki yöntem ile benzer olduğu için, bu iletişim de tarif edildiği gibi, bu, steril bir ucu ile bir pipet kullanılarak, bakterilerin besleme az invaziv yöntemi kullanmak tavsiye edilir.
Çalışmalarımızda kullanılan E. coli A192PP Ø18 olduğu: K1. Bu klinik suş E. daha öldürücü türevidir Başlangıçta septisemi 27 olan bir hastadan elde edildi Coli A192 </> sup. Soyunun artan hastalık oluşturma yeni doğmuş sıçanlarda 26 boyunca bir seri pasaj olarak elde edildi. 2 gün eski hayvanlara 28 uygulandığında gerilme% 100 bakteriyemi ve mortalite ile, yaşa bağlı bir hastalık şiddetini ortaya çıkarmaktadır. Buna karşılık, 9 gün eski hayvanlar hastalığa karşı dirençlidir. K1 spesifik litik bakteriyofaj, E. ayırt etmek için kullanılabilir Diğer E. Coli K1 coli 29 suşları. Bu çalışmada, bakteriyofaj K1E için canlı bakterilerin duyarlılık E. saflığını kontrol (i) için kullanılmalıdır E. coli K1 süspansiyonlar hayvanlara yem olarak hazırlanmıştır, ve (ii) E. ayırt etmek için perianal sürüntü, kan ve doku örneklerinde canlılığını hesaplamak için diğer koliform gelen coli K1. Koloni E. ise E. coli K1, bu bakteriyofaj K1E lize duyarlı olacaktır ve bakteri üremesi bakteriyofaj inokülasyon yerinde önlenir. Koloni E. değilse coli K1, o b olacakKİE bakteriyofaj liziz dirençli, e ve bakteriyofaj inokülasyon yerinde bakteri büyümesinin bir alan olmalıdır. Bu hayvan modelleri doğal olarak oluşan hastalığın tüm özelliklerini yansıtmıyor olabileceği akılda tutulmalıdır. Mevcut model E dışındaki neuropathogenic bakterilerin hastalık oluşturma özelliklerini incelemek üzere değiştirilebilir E. coli A192PP ve kolonize aşı boyutunda farklılıklar yerleştirilebilir. Tekniğinin gelecek uygulamaları çok ihtiyaç duyulan ilaçların değerlendirilmesi durumu tedavi etmek ve kolonizasyon ve doku işgali konak yanıtının ayrıntılarını ortaya çıkarmak için içerebilir.
Burada açıklanan yöntem basit ama etkili. 10 Tek yavrular – 12 yavruların test veya kontrol grubu olarak istihdam edildi ve bu kapsamda-çöp yaklaşım tekrarlanabilirlik ve istatistiksel geçerlilik yüksek derecede sağlar. Bu yavrular herhangi bir prosedüründe sonra en kısa sürede kendi doğal annelerine iade edilir zorunludurE ve yavrular bu nedenle farklı müdahaleler geçiren hayvanlar ihtiva etmemelidir. Bu beslenen aşı aksi yavrular sunulan kültürünü reddetmek olacaktır ısındı olması önemlidir. Yavrular hızlı bir şekilde karmaşık Mikrobiyota geliştirmek ve doğum iki gün içinde GI bebek ve yetişkin bağırsağında en bol bulunan mikroplar olarak kurulan filum bakterilerin geniş bir yelpazesi ile kolonize olur. E. beslenen değil yavrular coli A192PP E. taşımak yok kolonizasyon oranlarının coli K1 GI bölgesinde 17 ve bu nedenle saptanması nispeten basittir. Bununla birlikte, neus E. kolonize tespiti için QPCR yöntem tabanlı coli K1 geleneksel kültür yöntemleri olduğunu çok daha hassas ve şiddetle 17 tavsiye edilir.
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma Tıbbi Araştırma Konseyi araştırma hibeleri G0400268 ve MR / K018396 / 1 tarafından desteklenen ve Eylem Medical Research tarafından yapıldı. Daha fazla destek Sağlığı Araştırma University College London Hastaneleri Biyomedikal Araştırma Merkezi için Ulusal Enstitüsü tarafından sağlandı.
Pathogen-free Wistar rats (12 x neonate, 1 x lactating mother) | Harlan, UK | www.harlan.com | |
E. coli K1 A192PP | Taylor lab | www.ucl.ac.uk | Mushtaq et al. 2004 |
Bacteriophage K1E | Taylor lab | www.ucl.ac.uk | Mushtaq et al. 2004 |
Glycerol | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | G5516 |
Mueller-Hinton Agar | Oxoid, UK | www.oxoid.com | CM0337 |
Mueller-Hinton Broth | Oxoid, UK | www.oxoid.com | CM0405 |
MacConkey Agar | Oxoid, UK | www.oxoid.com | CM0007 |
Phosphate buffered saline (PBS) | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | P4417 |
Ethanol 100% | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | E7023 |
Heparin Sodium Salt | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | 84020 Prepare 20-50 units/ml |
RNAlater Solution | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | R0901 10µl/mg tissue |
Acetic Acid | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | 320099 |
Chloroform | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | C2432 |
Methanol | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | 322415 |
Cotton-tipped swabs | Fisher Scientific, UK | www.fisher.co.uk | 11542483 |
Alcotip Swabs | Scientific Laboratory Supplies, UK | www.scientificlabs.co.uk | SWA1000 |
Petri dishes | Sigma, UK | www.sigmaaldrich.com | P5856 |
30mL Universal Tube | AlphaLaboratories, UK | www.alphalabs.co.uk | CW3890 |
0.5ml microcentrifuge tubes | StarLab, UK | www.starlab.co.uk | I1405-1500 |
1.5ml microcentrifuge tubes | StarLab, UK | www.starlab.co.uk | I1415-1000 |
0.1µl calibrated loops | StarLab, UK | www.starlab.co.uk | E1412-0112 |
L-shaped spreaders | StarLab, UK | www.starlab.co.uk | E1412-1005 |
Cuvettes | Fisher Scientific, UK | www.fisher.co.uk | 10594175 |
Forceps straight with fine points | Fisher Scientific, UK | www.fisher.co.uk | 12780036 |
Forceps straight with blunt tips | Fisher Scientific, UK | www.fisher.co.uk | 12391369 |
Forceps watchmaker's curved with very fine points | Fisher Scientific, UK | www.fisher.co.uk | 12740926 |
Scissors straight with very fine points | Fisher Scientific, UK | www.fisher.co.uk | 12972055 |
Laboratory Scissors | VWR, UK | www.vwr.com | USBE4251 |
25g Syringe Needles | Greiner Bio-One Ltd | www.greinerbioone.com | N2525 |
LAMBDA 25 UV/Vis Spectrophotometers | PerkinElmer, UK | www.perkinelmer.co.uk | L60000BB |
Unitemp Incubator | B&T, UK | OP958 | |
Multitron shaking incubator | INFORS HT, UK | www.infors-ht.com | AJ118 |
Ultra-Turrax T-10 homogenizer | IKA Werke | www.ika.com | 0003737000 |