Summary

Non invasiva Imaging di candidosi disseminata nelle larve Zebrafish

Published: July 30, 2012
doi:

Summary

Il rapido sviluppo, di piccola dimensione e la trasparenza delle zebrafish sono vantaggi enormi per lo studio del sistema immunitario innato il controllo delle infezioni<sup> 1-4</sup>. Qui mostriamo le tecniche per infettare le larve di zebrafish con il patogeno fungino<em> Candida albicans</em> Con microiniezione, la metodologia recentemente utilizzata per coinvolgere fagocita l'attività NADPH ossidasi nel controllo del dimorfismo fungino<sup> 5</sup>.

Abstract

Candidiasi disseminata causata dal patogeno Candida albicans è un problema importante negli individui clinicamente ospedalizzati e viene associato ad una mortalità 30 al 40% attribuibile 6. Candidosi sistemica è normalmente controllata da immunità innata, e gli individui con difetti genetici in cellule immunitarie innate componenti come NADPH ossidasi dei fagociti sono più sensibili alla candidemia 7-9. Molto poco si sa circa la dinamica di C. l'interazione con le innate albicans cellule immunitarie in vivo. Ampia studi in vitro hanno stabilito che al di fuori dello Stato membro ospitante C. albicans germina all'interno dei macrofagi, ed è rapidamente distrutto da neutrofili 10-14. Gli studi in vitro, anche se utile, non può ricapitolare il complesso in un ambiente vivo, che include dipendenti dal tempo la dinamica dei livelli di citochine, gli allegati della matrice extracellulare, e contatti intercellulari 10, 15-18 </sup>. Per sondare il contributo di questi fattori in interazione ospite-patogeno, è fondamentale trovare un organismo modello per visualizzare questi aspetti di infezione non-invasiva in un ospite in diretta intatto.

La larva zebrafish offre un ospite vertebrato unico e versatile per lo studio di infezione. Per i primi 30 giorni di larve di sviluppo zebrafish hanno solo le difese immunitarie innate 2, 19-21, semplificando lo studio di malattie come la candidosi disseminata, che sono altamente dipendenti sull'immunità innata. Le dimensioni ridotte e la trasparenza delle larve zebrafish consentire l'imaging delle dinamiche dell'infezione a livello cellulare sia per ospite e patogeno. Larve transgenica con fluorescenti innate cellule immunitarie possono essere utilizzate per identificare specifici tipi di cellule coinvolte nella infezione 22-24. Modificati oligonucleotidi antisenso (Morpholinos) possono essere utilizzati per abbattere i vari componenti del sistema immunitario come NADPH ossidasi dei fagociti e di studiare i cambiamenti in risposta a Fungal infezione 5. Oltre ai vantaggi etici e pratici di utilizzo di un piccolo vertebrato inferiore, le larve zebrafish offre la possibilità unica di immagine la battaglia campale tra patogeno e ospite sia intravitally e nel colore.

Il pesce zebra è stato utilizzato per l'infezione modello per un numero di batteri patogeni umani, e ha contribuito a notevoli progressi nella nostra comprensione delle infezioni da micobatteri 3, 25. Tuttavia, solo recentemente sono molto più grandi patogeni quali funghi stati utilizzati per infettare larva 5, 23, 26, e ad oggi non c'è stata una descrizione dettagliata visiva della metodologia infezione. Qui vi presentiamo le nostre tecniche di microiniezione ventricolo rombencefalo di prim 25 zebrafish, comprese le nostre modifiche ai protocolli precedenti. I nostri risultati con il modello larvale zebrafish per infezione fungina divergono da studi in vitro e rafforzare la necessità di esaminare l'ospite-patogeno Interaazione nel complesso contesto del paese ospitante, piuttosto che il sistema semplificato del piatto Petri 5.

Protocol

Tutti i protocolli di cura zebrafish ed esperimenti sono stati eseguiti sotto la cura degli animali e del Comitato Istituzionale uso (IACUC) protocollo A2009-11-01. 1. Morfolino e Piatti iniezione larvali Sperimentale durata: * (10-15 minuti) Grado di difficoltà: * Per le iniezioni a base di uova, preparare una soluzione al 2% di agarosio in acqua sterile e forno a microonde. Quando la sol…

Discussion

Il metodo di microiniezione zebrafish qui presentata si differenzia da Gutzman et al. In 34 che qui si dimostra l'iniezione attraverso la vescicola otica nel ventricolo rombencefalo di 36-48 larve HPF. Il metodo che permette di descrivere l'iniezione costante del 10-15 lievito nel ventricolo rombencefalo con danno tissutale ridotta. Questo protocollo produce inizialmente una infezione locale che si propaga attraverso il corpo da 24 HPI (figura 1) e determina letalità signifi…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori desiderano ringraziare il laboratorio del Dr. Carol Kim per la formazione microiniezione, Clarissa Henry per un consiglio per l'accelerazione dello sviluppo embrionale e l'uso di attrezzature e Nathan Lawson per contribuire fli1: pesce EGFP. Ringraziamo i membri del laboratorio di Wheeler e Shawn Mura per la lettura critica del manoscritto. Vorremmo anche ringraziare Mark Nilan per la cura dei pesci e consiglio, e Ryan Phennicie e Kristin Gabor per un parere tecnico su questo progetto. Questo lavoro è stato finanziato da un assistente di ricerca MAFES ai fratelli K., un MAFES Hatch sovvenzione E08913-08, e un premio NIH NCRR P20RR016463 a R. Wheeler.

Materials

Name of the reagent Company Catalog number Comments (optional)
Spawning tanks Aquatic habitats  2L  
1.7 mL tubes Axygen MCT-175-C
Instant Ocean Fisher Scientific S17957C  
Extra deep Petri dishes Fisher Scientific 08-757-11Z  
Standard Petri dishes VWR Scientific 25384-302
Transfer pipettes Fisher Scientific 13-711-7M  
Yeast Extract VWR Scientific 90000-726  
Peptone VWR Scientific 90000-264  
Dextrose Fisher Scientific D16-1  
Agar VWR Scientific 90000-760  
Disposable Hemocytometer VWR Scientific 82030-468  
Phosphate Buffered Saline VWR Scientific 12001-986  
Dumont Dumoxel Tweezers VWR Scientific 100501-806  
Wooden Dowels VWR Scientific 10805-018
KimWipes VWR Scientific 300053-964
Low Melt Agarose VWR Scientific 12001-722  
Agarose for injection dishes VWR Scientific 12002-102
Flaming Brown Micropipette Puller Sutter Instruments P-97
Hollow glass rods Sutter Instruments BF120-69-10 For glass rods smooth glass by heating over bunsen burner 
Pipette Storage Box Sutter Instruments BX10
MPPI-3 Injection system Applied Scientific Instrumentation MPPI-3
Back Pressure Unit Applied Scientific Instrumentation BPU  
Micropipette Holder kit Applied Scientific Instrumentation MPIP  
Foot Switch Applied Scientific Instrumentation FSW  
Micromanipulator Applied Scientific Instrumentation MM33  
Magnetic Base Applied Scientific Instrumentation Magnetic Base  
Tricaine methane sulfonate Western Chemical Inc. MS-222  
Dissecting Scope Olympus SZ61 top SZX-ILLB2-100 base  
Confocal Microscope Olympus IX-81 with FV-1000 laser scanning confocal system  
TC-7 Tissue Culture Roller drum with 14 inch test tube wheel New Brunswick Scientific  TC-7  
Imaging Dishes MatTek Corporation P24G-1.0-10-F  
Pipette tips for loading needles Eppendorf 930001007  
Plate pouring grids Adaptive Science Tools TU-1
Heated Stage Bioptechs Inc. Delta T-5
Flat Spatula VWR Scientific 82027-486
Plastic Sieves Wares of Knutsford Online 12 cm
Parafilm VWR Scientific 52858-000
Vortex Genie VWR Scientific 14216-184
16 x 150 mm Culture tubes VWR Scientific 60825-435
Nanodrop Thermo Scientific ND 2000
Phenol Red VWR Scientific 97062-478
HCl VWR Scientific 87003-216
NaCl VWR Scientific BDH4534-500GP
KCl VWR Scientific BDH4532-500GP
MgSO4 VWR Scientific BDH0246-500GP
Ca(NO3)2 VWR Scientific BDH0226-500GP
HEPES VWR Scientific BDH4520-500GP
Morpholinos GeneTools, LLC

References

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Cite This Article
Brothers, K. M., Wheeler, R. T. Non-invasive Imaging of Disseminated Candidiasis in Zebrafish Larvae. J. Vis. Exp. (65), e4051, doi:10.3791/4051 (2012).

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