Lokal ve sistemik Yer de patojen kaynaklı kronik enflamasyon Fare Modeli
Summary
Hayvan modelleri kronik inflamasyon gelişimine katkıda konak ve patojen spesifik mekanizmaları tanımlarken paha biçilmez araçlardır olduğu kanıtlanmıştır. Burada, lokal ve sistemik inflamasyon bölgelerinde ilerlemesini değerlendirmek için insan patojeni Porphyromonas gingivalis ve detay metodolojileri ile ağızdan enfeksiyondan bir fare modeli tarif eder.
Abstract
Kronik inflamasyon patolojik doku hasarı ve neoplastik, otoimmün ve kronik iltihaplı hastalıklar, insanlarda pek çok kronik hastalıkların bir birleştirici özelliği önemli bir sürücüdür. Delil gelişen klinik belirtilerin çok çeşitli geliştirme ve kronik hastalıkların ilerlemesinde patojen kaynaklı kronik inflamasyon implicates. Kronik hastalığı karmaşık ve çok faktörlü etiyolojisi, nedensellik kanıtı ve mekanik bağlantıların kurulması için deney tasarlama insanlarda neredeyse imkansız. Hayvan modelleri kullanmanın bir avantajı özel bir hastalığın seyrini etkilediği, her ikisi de, genetik ve çevresel faktörler kontrol edilebilir olmasıdır. Böylece, enfeksiyon ilgili hayvan modelleri tasarlarken kronik inflamasyona katkıda konak ve patojen spesifik mekanizmaları belirlemede önemli bir adımı temsil etmektedir.
Burada patojen kaynaklı kronik Serma bir fare modeli tarifOral patojen Porphyromonas gingivalis, çok insanlarda periodontal hastalık ile bağlantılı bir bakteri ile enfeksiyondan sonra, lokal ve sistemik sitelerde mmation. Özgül patojen içermeyen farelere ağızdan enfeksiyonu alveoler kemik, periodontal hastalık bir işaretidir destek dişin tahribatı ile sonuçlanan bir inflamatuar yanıtı tetikler. P. ile kurulmuş bir fare ateroskleroz modelinde, enfeksiyon gingivalis, vasküler endotel aktivasyonu, artmış bir immün hücre infiltrasyonu ve lezyonlarında iltihap aracılarının yükselen sentezlenmesi ile birlikte aort sinüs ve iliyak arteri içindeki inflamatuar plak birikimini hızlandırır. Biz lokal ve sistemik sitelerinde inflamasyon değerlendirilmesi için ayrıntılı metodolojiler. Transgenik farelerden ve tanımlı bakteriyel mutantlarının kullanımı ana ve hastalığın başlaması, ilerlemesi ve sonuç olarak ilgili mikrobiyal faktörlerini tanımlamak için bu model özellikle uygun hale getirir. Additionally modeli aşı ve farmakolojik müdahale dahil, yeni tedavi stratejileri, taranması için de kullanılabilir.
Introduction
Kronik inflamasyon patolojik doku hasarı ve insanlarda birçok kronik hastalıkların bir birleştirici özelliği önemli bir sürücüdür. Bu hastalıklar neoplastik, otoimmün ve kronik enflamatuar hastalıklar 1 içerir. Birçok kronik hastalığın etyolojisi bilinmemektedir ama genetik yatkınlık ve çevresel faktörlerin de tanışmasını içeren, karmaşık ve çok faktörlü olduğu anlaşılmaktadır. Enflamasyon ettiricileri zor olmaya devam ederken immün aktivasyon hücresel ve moleküler profilleri patojenlere karşı ev sahibi tepkilerin 2 gözlenen desenleri ile önemli ölçüde üst üste gelir.
Montaj kanıt mikrobiyal gelişme patojenler ve kronik inflamasyon ilerlemesi ve onun çeşitli klinik belirtiler 2,3 ile enfeksiyon implicates. Patojenler neden ve kalıcı enfeksiyonlar konak bağışıklık sistemini yıkarak ve kurarak kronik enflamasyonu doğrudan sürdürmek <sup> 4. Mikrobiyal kalıcılık yokluğunda, enfeksiyon, self-antijenlere moleküler taklidin tetiklenen oto-bağışıklık tepkilerinin, imünojenik hale getirmek, self-antijenlere ya da daha önce maskeli ana antijenleri açıklamaları zarar değişikliklerden kaynaklanan kronik enflamasyonu hızlandırabilir. Nadiren, ancak spesifik patojenler özel bir kronik hastalık evrensel nedeni olarak tanımlanmıştır. Aksine, mevcut verilerin çoğunluğu patojenler genetik olarak yatkın konak 3 klinik belirtileri ve hastalık sonuçları geniş bir yelpazede ile kronik inflamasyon ortaya çıkarmak için farklı mekanizmaları kullandığını iddia. Böylece, spesifik patojenler önemli bir halk sağlığı etkileri yanı sıra, pek çok kronik hastalıkların tedavisi ve önlenmesi olabilir kronik enflamasyona neden olan mekanizmaların ayrıntılı bir anlayış.
Kronik inflamasyon indüksiyon ve bakım katkıda konak ve patojen spesifik mekanizmalar olmasına rağmenkötü patojen kaynaklı kronik inflamasyon modellemede gelişmeler bu süreçlerin anlayışımızı ilerletmek için başladı, anladım. S. gingivalis oral enfeksiyon modeli konak ve patojen lokal (oral kemik kaybı) kronik enflamasyon katkıda özgü mekanizmaları ve sistemik siteleri (ateroskleroz) 5,6 analizi izin verir patojen kaynaklı kronik inflamasyon eşsiz, iyi karakterize fare modelidir.
S. gingivalis insan periodontal hastalık, doku 7 nolu destekleme dişin tahribatı ile karakterize edilen bir enfeksiyon kaynaklı kronik enflamatuar hastalıkta rol oynayan bir gram-negatif anaerob ağızdan patojendir. Enfeksiyonun başlangıç yerinde patoloji ek olarak, artan kanıtlar P. implicates gingivalis aterosklerozun gelişiminde ve 5 dahil sistemik hastalıkların ilerlemesinde kronik inflamasyon -sebepli, bir hastalık kronik iltihabın özelliği, arter damar duvarının: n. P. olan spesifik patojensiz farelerde ağızdan enfeksiyonu gingivalis alveoler kemik 8 destek dişin tahribatıyla sonuçlanan bir inflamatuar yanıtı tetikler. P. gingivalis 42 gün Enfeksiyondan 8 ve farenin patogene-özgü serum antikor titrelerinin yüksek seviyelerini 9 geliştirmek için, enfekte edilmiş farelerin ağızlarından elde edilebilir. – / – Apo-E kullanılarak aterosklerozun yerleşmiş fare modelinde farenin (Apo – / -), P. ile ağızdan enfeksiyondan gingivalis aort sinüs 10 ve innominat arter 11 inflamatuar plak birikimini sürücüler kronik enflamasyona neden olur. P. innominat arter içinde ilerici inflamasyon gingivalis farenin in vivo MRG kullanılarak canlı hayvanlarda izlenebilir ğında. Histolojik olarak, P., arter lezyonlar gingivalis farenin lipidler accompa artmış birikimini sergilemek ğındavasküler endotel aktivasyonu, artmış bir immün hücre infiltrasyonu ve iltihap aracılarının 12 artmış ekspresyonu ile reddedilmiş. Nakavt farelerde, bu modelin kullanımı, ana sinyal parçalan ve iltihaplanma aracılan rolü, hem de hücre S. sürücü spesifik etkileşimler açıklamıştır 14 – gingivalis immünopatoloji 12 -kaynaklı. Buna ek olarak, tarif bakteriyel mutantlar kullanılarak deneyler önemli S. belirledik gingivalis lokal ve sistemik sitelerinde 15 kronik enflamasyon katkıda bulunan faktörleri virülansa.
Bu makale P. değerlendirilmesi için yöntemler detayları gingivalis lokal ve sistemik sitelerinde kronik inflamasyon -kaynaklı. Bu Witt yazılımı kullanılarak mikroBT alveol kemiği kaybı analizi için ayrıntılı bir protokol sağlar. Ayrıca, biz ilerici değerlendirmesinde vivo, canlı hayvan MRG serial yararını tanımlamakinnominat arter içinde inflamasyon. Biz görselleştirme ve arteriyel lezyonlarda inflamatuar plak ölçümü için yöntemler içerir ve histolojik karakterizasyonu açıklar. Transgenik farelerden ve tanımlı bakteriyel mutantlarının kullanımı ana ve hastalığın başlaması, ilerlemesi ve sonuç olarak ilgili mikrobiyal faktörlerini tanımlamak için bu model özellikle uygun hale getirir. Buna ek olarak, model, aşı ve farmakolojik müdahale dahil, yeni tedavi stratejileri, taranması için de kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
S. gingivalis ağızdan enfeksiyon modeli lokal ve sistemik siteleri patojen kaynaklı kronik enflamasyon çalışma için değerli bir araç sağlar. Bu benzersiz model, kronik inflamasyon ve İmmünopatolojiye katkıda hem ev sahibi ve patojen spesifik mekanizmaların karakterizasyonu izin verir. Buna ek olarak, bağışıklık kazandırma ve model farmakolojik müdahale dahil, yeni tedavi stratejileri, taranması için de kullanılabilir. Bu protokolde belirtilen adımlar P. başlamasını, ilerleme…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma P01 A1078894 CAG Grant Ulusal Alerji Enstitüleri ve Enfeksiyon Hastalıkları tarafından desteklenen
Materials
| Name of the Material/Eqiupment | Company | Catalogue Number | Comments |
| Amira analysis software | Visualization Sciences Group | ||
| Anaerobic chamber DW Scientific Model MG500 | Microbiology International | ||
| BHI | Becton-Dickinson | 211059 | |
| Hemin | Sigma-Aldrich | 51280-5G | |
| Menadione (Vitamin K) | Sigma-Aldrich | M5625-25G | |
| Yeast Extract | Becton-Dickinson | 212750 | |
| Carboxymethyl cellulose (medium viscocity) | Sigma-Aldrich | C-4888 | |
| Sulfamethoxazole and Trimethoprim Oral Suspension 200 mg/40 mg per 5ml | Hi-Tech Pharmacal | NDC 50383-823-16 | |
| μCT 40 | Scanco | ||
| HistoChoice Tissue Fixative | Sigma-Aldrich | H2904 | |
| Sudan IV | Sigma-Aldrich | S4261-25G | |
| vertical-bore 11.7T Avance spectrometer | Bruker | ||
| Paravision | Paravision | ||
| ImageJ | NIH | ||
| rat anti-mouse F4/80 | Serotec | MCA497R | |
| rat anti-mouse TLR2 | eBioscience | 13-9021-80 | |
| Leica S4 Dissecting Scope | Leica | ||
| Microm HM 550 Cryostat | Microm |
References
- Nathan, C., Ding, A. Nonresolving Inflammation. Cell. 140 (6), 871-882 (2010).
- Karin, M., Lawrence, T., Nizet, V. Innate immunity gone awry: linking microbial infections to chronic inflammation and. 124, 823-835 (2006).
- Connor, S. M., Taylor, C. E., Hughes, J. M. Emerging infectious determinants of chronic diseases. Emerging Infectious Diseases. 12 (7), 1051-1057 (2006).
- Barth, K., Remick, D. G., Genco, C. A. Disruption of immune regulation by microbial pathogens and resulting chronic inflammation. Journal of Cellular Physiology. , (2012).
- Hayashi, C., Gudino, C. V., Gibson, F. C., Genco, C. A. Review: Pathogen-induced inflammation at sites distant from oral infection: bacterial persistence and induction of cell-specific innate immune inflammatory pathways. Molecular Oral Microbiology. 25 (5), 305-316 (2010).
- Gibson, F. C., Ukai, T., Genco, C. A. Engagement of specific innate immune signaling pathways during Porphyromonas gingivalis induced chronic inflammation and atherosclerosis. Frontiers in Bioscience: a Journal and Virtual Library. 13, 2041-2059 (2008).
- Pihlstrom, B. L., Michalowicz, B. S., Johnson, N. W. Periodontal diseases. Lancet. 366 (9499), 1809-1820 (2005).
- Baker, P. J., Evans, R. T., Roopenian, D. C. Oral infection with Porphyromonas gingivalis and induced alveolar bone loss in immunocompetent and severe combined immunodeficient mice. Archives of Oral Biology. 39 (12), 1035-1040 (1994).
- Baker, P. J., Carter, S., Dixon, M., Evans, R. T., Roopenian, D. C. Serum antibody response to oral infection precedes but does not prevent Porphyromonas gingivalis-induced alveolar bone loss in mice. Oral Microbiology and Immunology. 14 (3), 194-196 (1999).
- Gibson, F. C., Hong, C., et al. Innate immune recognition of invasive bacteria accelerates atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. Circulation. 109 (22), 2801-2806 (2004).
- Hayashi, C., Viereck, J., et al. Porphyromonas gingivalis accelerates inflammatory atherosclerosis in the innominate artery of ApoE deficient mice. Atherosclerosis. 215 (1), 52-59 (2011).
- Hayashi, C., Madrigal, A. G., et al. Pathogen-mediated inflammatory atherosclerosis is mediated in part via Toll-like receptor 2-induced inflammatory responses. Journal of Innate Immunity. 2 (4), 334-343 (2010).
- Hayashi, C., Papadopoulos, G., et al. Protective role for TLR4 signaling in atherosclerosis progression as revealed by infection with a common oral pathogen. Journal of Immunology (Baltimore, Md.: 1950). 189 (7), 3681-3688 (2012).
- Papadopoulos, G., Weinberg, E. O., et al. Macrophage-Specific TLR2 Signaling Mediates Pathogen-Induced TNF-Dependent Inflammatory Oral Bone Loss. The Journal of Immunology. , (2012).
- Gibson, F. C., Hong , C., et al. Innate immune recognition of invasive bacteria accelerates atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. Circulation. 109 (22), 2801-2806 (2004).
- Miyamoto, T., Yumoto, H., Takahashi, Y., Davey, M., Gibson, F. C., Genco, C. A. Pathogen-accelerated atherosclerosis occurs early after exposure and can be prevented via immunization. Infection and Immunity. 74 (2), 1376-1380 (2006).
- Baker, P. J., Dixon, M., Roopenian, D. C. Genetic control of susceptibility to Porphyromonas gingivalis-induced alveolar bone loss in mice. Infection and Immunity. 68 (10), 5864-5868 (2000).
- Baker, P. J., Dixon, M., Evans, R. T., Roopenian, D. C. Heterogeneity of Porphyromonas gingivalis strains in the induction of alveolar bone loss in mice. Oral Microbiology and Immunology. 15 (1), 27-32 (2000).
- Daugherty, A. Mouse models of atherosclerosis. The American Journal of the Medical Sciences. 323 (1), 3-10 (2002).
- Weinreb, D. B., Aguinaldo, J. G. S., Feig, J. E., Fisher, E. A., Fayad, Z. A. Non-invasive MRI of mouse models of atherosclerosis. NMR in Biomedicine. 20 (3), 256-264 (2007).
