Summary

Coltura e manutenzione<em> Clostridium difficile</em> In un ambiente anaerobico

Published: September 14, 2013
doi:

Summary

Clostridium difficile è un batterio patogeno che è un rigoroso anaerobio e provoca diarrea associata agli antibiotici (AAD). Qui, metodi per isolare, coltivare e mantenere C. cellule vegetative difficile e spore vengono descritti. Queste tecniche richiedono una camera anaerobico, che richiede una manutenzione regolare per assicurare adeguate condizioni di ottimale C. la coltivazione difficile.

Abstract

Clostridium difficile è un anaerobico, batteri sporigeni Gram-positivo che è principalmente responsabile della diarrea associata agli antibiotici (AAD) ed è un importante patogeno nosocomiale. C. difficile è notoriamente difficili da isolare e coltivare ed è estremamente sensibile anche bassi livelli di ossigeno nell'ambiente. Qui, metodi per isolare C. difficile da campioni fecali e successivamente coltura C. difficile per la preparazione degli stock di glicerolo per la conservazione a lungo termine sono presentati. Sono anche descritte tecniche di preparazione e l'enumerazione scorte spore in laboratorio per una varietà di applicazioni a valle compresi studi di microscopia e animali. Queste tecniche richiedono una camera anaerobica, che mantiene un ambiente anaerobico coerente per garantire condizioni appropriate per ottimale C. la crescita difficile. Forniamo protocolli per il trasferimento di materiali e dalla camera senza cautilizzando una contaminazione significativa ossigeno insieme con suggerimenti per la manutenzione periodica necessaria per sostenere l'ambiente anaerobico adeguato per un efficiente e coerente C. la coltivazione difficile.

Introduction

Clostridium difficile è un batterio Gram-positivi, sporigeni batterio che è un anaerobio obbligato e un agente patogeno gastrointestinale potenzialmente fatale di uomini e animali. Inizialmente descritto nel 1935 come un organismo commensale trovato in campioni di feci da neonati 1, C. difficile è stato poi dimostrato di essere l'agente eziologico della colite pseudomembranosa associata a trattamento antibiotico 2. C. infezioni difficile (CDI) sono in genere preceduti da un trattamento antibiotico che provoca l'interruzione della normale flora del colon, creando una nicchia per C. difficile a prosperare 2. C. difficile è trasmesso come una spora dormiente via fecale-orale e successivamente germina all'interno del tratto gastrointestinale, producendo cellule vegetative in grado di generare più tossine e causando gravi malattie e colite 3. CDI sono spesso refrattari ai trattamenti convenzionali e questi infezioni sono spesso ricorrenti 4. Come risultato, CDI sono responsabili per un massimo di 4,8 miliardi dollari in spese sanitarie negli Stati Uniti 5-7.

C. difficile è molto sensibile anche bassi livelli di ossigeno nell'ambiente. Per C. difficile a persistere nell'ambiente e trasmettere in modo efficiente da un host all'altro, la formazione di una spora metabolicamente attivo è fondamentale 8. Poiché la manutenzione laboratorio e manipolazione di C. difficile richiede un ambiente anaerobico controllato, queste tecniche richiedono l'uso di una camera anaerobica. L'uso di camere anaerobiche ha aggravato recupero e l'isolamento di anaerobi obbligati 9-11, e ha permesso una serie di tecniche molecolari da eseguire in atmosfera anaerobica.

Oltre a C. difficile, l'uso della camera anaerobica e manutenzione qui descritti sono applicabiliad altri anaerobi obbligati come altre specie clostridi (ad esempio C. perfringens), altre specie gastrointestinali (ad esempio specie Bacteroides 12) e patogeni parodontali (ad esempio, specie Peptostreptococcus 13).

Protocol

Nota: C. difficile è un patogeno umano e animale che può causare malattie gastrointestinali. Esperimenti C. difficile deve essere eseguita con le opportune precauzioni di biosicurezza (BSL-2). 1. Anaerobica Camera Uso e Manutenzione C. difficile è un rigoroso anaerobio ed è estremamente sensibile anche basse concentrazioni di ossigeno nell'atmosfera. Pertanto, è necessario un ambiente anaerobico controllato per la sua manipolazio…

Representative Results

Un esempio di C. difficile coltivate su bhis e Columbia anaerobica pecore agar sangue media può essere visto in Figura 2. C. difficile forma colonie irregolari che sono piatta e in possesso di un aspetto a vetro smerigliato che è evidente in entrambi i supporti. Qui, un isolato clinico eritromicina sensibile di C. difficile, 630E 30, è cresciuto su bhis agar, un arricchito, terreno non selettivo, per 24 ore a 37 ° C (Figura 2A). Colonie su Colum…

Discussion

I metodi qui descritti consentono il recupero semplice e veloce di C. difficile da una varietà di campioni fecali, compresi gli esseri umani, topi e criceti, nonché la conservazione a lungo termine di C. difficile come scorte glicerolo o spore. C. difficile può essere un organismo difficile da coltivare, ma accurata manutenzione di un ambiente anaerobico e l'applicazione di tecniche asettiche può provvedere robusta crescita e una riduzione della contaminazione.

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Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vorremmo ringraziare Coy Laboratori per fornire gentilmente le immagini della camera anaerobica. Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health di sovvenzione DK087763 (SMM) e un Curriculum STEP / HHMI Sviluppo Fellowship (ANE).

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Proteose Peptone no. 2 BD 212120
Na2HPO4 Fisher S373
KH2PO4 Fisher BP362
NaCl Fisher S27
MgSO4 (anhydrous) Fisher M65
ᴅ-Fructose Fisher L96
Sodium taurocholate Sigma T4009
ᴅ-cycloserine Sigma C6880
Cefoxitin Fluka C4786
Brain heart infusion medium BD 237300
Proteose Peptone BD 211684
(NH4)2SO4 Sigma A5132
Tris base Fisher BP152
Agar BD 214010
L-cysteine Sigma C7755
BactoPeptone BD 211684
Columbian sheep blood agar Fisher L21928
NaCl Fisher S27
KCl Fisher P217
Glycerol Fisher BP2291
Sterile inoculating loops Fisher 22363596
Sterile swabs Fisher 1495990
Coy Vinyl Anaerobic Chamber and Accessories Coy Laboratory Products, Inc Customer Specified These items are custom ordered per laboratory needs
Materials
TCCFA agar

Proteose peptone no. 2 (Difco) 40 g
Na2HPO4 5 g
KH2PO4 1 g
NaCl 2 g
MgSO4 (anhydrous) 0.1 g
Fructose 6 g
Agar 20 g

Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize.

After autoclaving, add:
10 ml of 10% (w/v) sodium taurocholate, filter-sterilized (dissolve in water; final concentration, 0.1%)
25 ml of 10 mg/ml ᴅ-cycloserine, filter-sterilized (dissolve in water; final concentration, 250 μg/ml)
1.6 ml of 10 mg/ml cefoxitin, filter-sterilized (dissolve in water; final concentration, 16 μg/ml)

BHIS Medium

Brain heart infusion 37 g
Yeast extract 5 g

For plates, add 15 g agar. Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize.

Optional (add after autoclaving):

3 ml of 10% (w/v) L-cysteine (dissolve in water; final concentration, 0.03%)
10 ml of 10% (w/v) sodium taurocholate (dissolve in water; final concentration, 0.1%)

SMC Sporulation Medium

BactoPeptone 90 g
Protease peptone 5 g
(NH4)2SO4 1 g
Tris base 1.5 g
Agar 15 g

Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize.

Optional (add after autoclaving):
3 ml of 10% (w/v) L-cysteine (dissolve in water; final concentration, 0.03%)

70:30 Medium

BactoPeptone 63 g
Protease peptone 3.5 g
Brain heart infusion 11.1 g
Yeast extract 1.5 g
(NH4)2SO4 0.7 g
Tris base 1.06 g

For plates, add 15 g agar. Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize. After autoclaving, add 3 ml of 10% (w/v) L-cysteine (final concentration, 0.03%).

Blood agar

The use of premade Columbia anaerobic sheep blood agar plates (Fisher Scientific, L21928)35 is recommended.

1X Phosphate buffered saline (PBS)

NaCl 8.01 g
KCl 0.2 g
Na2HPO4 1.44 g
KH2PO4 0.27 g

Bring to 1 L with deionized water and adjust pH to 7.4 with HCl. Filter sterilize before use.

Referências

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Citar este artigo
Edwards, A. N., Suárez, J. M., McBride, S. M. Culturing and Maintaining Clostridium difficile in an Anaerobic Environment. J. Vis. Exp. (79), e50787, doi:10.3791/50787 (2013).

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