Niet-invasieve beeldvorming van de aangeboren immuunrespons in een zebravis larven Model van<em> Streptococcus iniae</em> Infectie

Streptococcus iniae is een belangrijke aquatische ziekteverwekker die kan veroorzaken systemische ziekte bij zowel vissen als mens ^1. Terwijl S. iniae is verantwoordelijk voor grote verliezen in de aquacultuur is ook een potentiële zoönotische pathogenen, kunnen veroorzaken ziekte bij immunogecompromitteerde menselijke gastheren met klinische pathologieën vergelijkbaar met die veroorzaakt door andere streptokokken menselijke pathogenen. Gezien de overeenkomsten met humane pathogenen, is het belangrijk S. bestuderen iniae pathogenese van de ziekte in het kader van een natuurlijke gastheer. Een volwassen zebravis model van S. iniae infectie bleek robuuste infiltratie van gastheer leukocyten naar de gelokaliseerde plaats van de infectie, evenals een snelle tijd tot de dood te hosten, een tijd te kort om het adaptieve immuunsysteem ⁷ betrekken. Om te winnen een diepgaande kijk in de aangeboren immuunrespons tegen S. iniae infectie in vivo, moet een model dat meer vatbaar n gebruikenon-invasieve live beeldvorming.

De larvale zebravis heeft een aantal voordelen dat het een steeds aantrekkelijker gewervelde model voor het bestuderen van gastheer-pathogeen interacties te maken. Zebravis zijn relatief goedkoop en gemakkelijk in gebruik en onderhoud in vergelijking met zoogdieren modellen. Adaptieve immuniteit is niet functioneel volwassen tot 4-6 weken na de bevruchting, maar larven hebben een sterk geconserveerd gewervelde aangeboren immuunsysteem met complement, Toll-like receptoren, cytokinen en neutrofielen en macrofagen met antimicrobiële mogelijkheden, waaronder fagocytose en respiratoire burst ^{2-6, 8-11.} Bovendien, de genetische traceerbaarheid en optische transparantie van de embryonale en larvale stadia van ontwikkeling mogelijk maken de vorming van stabiele transgene lijnen met fluorescent gelabelde immuuncellen waardoor gastheer-pathogeen interacties in real time in vivo onderzocht. De generatie van deze transgene lijnen met een photoconvertible eiwit zoals Dendra2 maakt het volgen van afzonderlijke gastheercel oorsprong en het lot in de loop van de infectie ^12.

Bij de ontwikkeling van een zebravis larvale infectie model, zal de gekozen locatie van micro-injectie te bepalen of er een infectie is in eerste instantie gelokaliseerde of systemische. Systemische bloed infecties in de caudale ader of Duct van Cuvier worden meestal gebruikt om microbiële ziekteverwekkers in de zebravis te bestuderen en zijn nuttig voor het bestuderen van interacties tussen gastheer en microbiële cellen, cytokine reacties, en verschillen in virulentie tussen ziekteverwekker stammen. Voor langzamer groeiende micro-organismen kunnen vroeg injectie in de dooierzak van een embryo in de 16-1,000 cellig stadium worden gebruikt om een systemische infectie ^13,14 verwekken, optimale ontwikkelingsstadium voor micro-injectie van een langzaam groeiende micro-organisme blijkt tussen de 16-128 cellig stadium ^15. Echter, dooierzak injecties van veel microben in latere stadia van de gastheer ontwikkeling neiging dodelijke aan t te zijnhij gastheer te wijten aan de voedselrijke omgeving voor de microbe en gebrek aan infiltreren leukocyten ^16-18.

Een gelokaliseerde infectie resulteert meestal in gerichte migratie van leukocyten naar de plaats van infectie die gemakkelijk kan worden gekwantificeerd met niet-invasieve beeldvorming. Dit type infectie kunnen zorgen voor dissectie van de mechanismen die leukocytenmigratie evenals onderzoek naar verschillende trekkende en phagocytic mogelijkheden van diverse leukocyten bevolkingsgroepen bemiddelen. Gelokaliseerde infecties zijn ook nuttig bij het onderzoek van de verschillen in virulentie tussen bacteriestammen evenals het bestuderen van microbe invasie mechanismen sinds fysieke host barrières moeten worden gekruist voor een gelokaliseerde infectie aan systemische geworden. Zebravis worden typisch verhoogd bij temperaturen van 25-31 ° C ^19, maar zij kunnen ook bij temperaturen tot 34-35 ° C voor studies van de invasiviteit van bepaalde menselijke ziekteverwekkers strenge eisen temperatuur gehandhaafdvoor virulentie ^{20, 21.}

Veel verschillende locaties zijn gebruikt om een aanvankelijk gelokaliseerde bacteriële infectie met inbegrip van de achterhersenen ventrikel ^22, rug- staart spier ^18, pericardiale holte ²³ en otic blaasje (oor) ^{5, 16, 24} genereren. Er is echter gevonden dat injectie van bacteriën in de staart spier weefselbeschadiging en ontsteking onafhankelijk van de bacteriën, die resultaten scheef bij onderzoeken leukocyt reactie ¹³ veroorzaken. Hoewel minder schade wordt geassocieerd met injectie in de achterhersenen en hoewel het aanvankelijk verstoken van leukocyten in jonge embryo's, de achterhersenen ventrikel gestaag krijgt meer immuuncellen in de tijd als microglia te gaan wonen. De achterhersenen ventrikel is ook een moeilijker locatie om de afbeelding. De otic blaasje is een gesloten holte met geen directe toegang tot het vaatstelsel ^{25, 26.} Het is gewoonlijk zonder leukocytes, maar leukocyten kan worden aangeworven om de otic blaasje in reactie op inflammatoire stimuli zoals een infectie. Het is ook een gewenste plaats van micro-injectie van bacteriën in zebravis leeftijd 2-3 dagen na de bevruchting (dpf) vanwege het gemak van beeldvorming en de visualisatie van de injectie. Daarom hebben we gekozen voor de otic blaasje als onze site van gelokaliseerde bacteriële infectie.