באתרו איתור של חיידקים בתוך רקמות מוטבעות-פרפין באמצעות DNA בדיקה שכותרת Digoxin מיקוד 16S rRNA
Summary
Here a method to localize bacteria within paraffin-embedded tissues using DIG-labeled 16S rRNA-targeting DNA probes has been described. This protocol can be applied to study the role of bacteria in various diseases such as periodontitis, cancers, and inflammatory immune diseases.
Abstract
The presence of bacteria within the pocket epithelium and underlying connective tissue in gingival biopsies from patients with periodontitis has been reported using various methods, including electron microscopy, immunohistochemistry or immunofluorescence using bacteria-specific antibodies, and fluorescent in situ hybridization (FISH) using a fluorescence-labeled oligonucleotide probe. Nevertheless, these methods are not widely used due to technical limitation or difficulties. Here a method to localize bacteria within paraffin-embedded tissues using DIG-labeled DNA probes has been introduced. The paraffin-embedded tissues are the most common form of biopsy tissues available from pathology banks. Bacteria can be detected either in a species-specific or universal manner. Bacterial signals are detected as either discrete forms (coccus, rod, fusiform, and hairy form) of bacteria or dispersed forms. The technique allows other histological information to be obtained: the epithelia, connective tissue, inflammatory infiltrates, and blood vessels are well distinguished. This method can be used to study the role of bacteria in various diseases, such as periodontitis, cancers, and inflammatory immune diseases.
Introduction
חיידקים לשחק תפקיד באטיולוגיה של מחלות פה שונות כגון חניכיים, דַלֶקֶת הַמוֹך, pericoronitis, צלוליטיס, ודלקת עצם. על מנת להבין את תפקידם של חיידקים בפתוגנזה של מחלה ולעקוב אחר ההשפעה של טיפולים, לוקליזציה של חיידקים בתוך הרקמה חשובה. הנוכחות של חיידקים בתוך רקמת חניכיים מחולים עם מחלת חניכיים הוכחה בשיטות שונות, כולל מיקרוסקופ אלקטרונים 1,2, אימונוהיסטוכימיה וimmunofluorescence באמצעות חיידקים ספציפיים נוגדנים 3-7, וניאון הכלאה באתר (דגים) 8 באמצעות fluorescence- הבדיקה oligonucleotide שכותרתו מיקוד rRNA 16S. עם זאת, שיטות אלה אינן בשימוש נרחב בשל מגבלה או קשיים טכניים. לעומת נוגדנים, בדיקות מיקוד rRNA 16S קלות לייצר ולהשיג מינים-סגוליות. FISH הוכיח להיות כלי מצוין להדמיה של התרהeria בסביבתם הטבעית כגון biofilm שלט. עם זאת, יישום של דגים לדגימות רקמה מוגבל בשל autofluorescence של רכיבי רקמות שונים. לדוגמא, autofluorescence החזק של תאי דם אדומים לעתים קרובות מעכב את היישום של טכנולוגית הקרינה לרקמות מודלקות כשהם כרוכים בדימום 9.
כדי למקם חיידקים בתוך רקמות החניכיים המודלקות, ולכן, באתר שיטת הכלאה באמצעות digoxigenin (DIG) הבדיקה DNA -labeled פותחה ומיושמת בהצלחה 10,11. כאן פרוטוקול מפורט ללוקליזציה של חיידקים בתוך רקמות מוטבעים פרפין באמצעות פ בדיקות eubacterial -specific והאוניברסליות gingivalis תוארו. הוא התמקד בעיקר בסטנדרטיזציה של השיטה כדי שניתן תהיה לשכפל תוצאות דומות במעבדות אחרות. פרוטוקול זה מאפשר לוקליזציה של חיידקים בתוך ההקשר היסטולוגית שלהם וresuLTS הם מאוד לשחזור. הפרוטוקול המתואר ניתן להשתמש כדי למקם חיידקים או באופן מינים ספציפיים או אוניוורסלי ברקמות שונות. הבדיקה האוניברסלית שימושית במיוחד כדי לזהות חיידקים במחלות polymicrobial וללמוד את תפקיד פוטנציאלי של חיידקים במחלות שבי התפקיד של חיידקים מסוימים אינו ידוע.
Protocol
Representative Results
Discussion
הנה פרוטוקול למקם חיידקים בתוך רקמות מוטבעים פרפין באמצעות בדיקה DNA שכותרת DIG תואר. הבדיקה מתמקדת במולקולות ה- DNA או RNA של גן 16S rRNA חיידקים, ויכולות להיות מתוכננות בדיקות 16S rRNA המיקוד כמו גם מינים ספציפיים או אוניוורסלי. הכלאה מסוימת של פ הבדיקה -specific gingivalis לפ gingival…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי מענק (2013R1A1A3005669) מקרן המחקר הלאומית של קוריאה ומענק (HI13C0016) של בריאות הטכנולוגיה מו"פ פרויקט, משרד הבריאות והרווחה הקוריאני.
Materials
| Acetic anhydride | Sigma | 6404 | |
| 50% Dextran sulfate solution | Millipore | S4030 | |
| 50X Denhardt’s solution | Sigma | D2532 | |
| DEPC | Sigma | P159220 | |
| DIG DNA labeling and detection kit | Roche | 11 093 657 910 | |
| Formamide | Sigma | F9037 | |
| ImmEdge™ Pen | Dako | H-400 | |
| Levamisole | Vector | SP-5000 | |
| Magnesium chloride | Sigma | 246964 | |
| Maleic acid | Sigma | M0375 | |
| Methyl green | Sigma | M6776 | |
| Paraformaldehyde | Sigma | P1648 | |
| Permount | Fisher | SP15-500 | |
| Salmon sperm DNA solution | Invitrogen | #15632-011 | |
| Sodium chloride | Sigma | S9625 | |
| Sodium citrate | Duksan | D1420 | |
| Sodium dodecyl sulfate | Amresco | 227 | |
| Triethanolamine-HCl | Sigma | 90279 | |
| Tris-HCl | Research organics | 3098T |
References
- Takarada, H., Cattoni, M., Sugimoto, A., Rose, G. G. Ultrastructural studies of human gingiva. II. The lower part of the pocket epithelium in chronic periodontitis. J. Periodontol. 45 (3), 155-169 (1974).
- Allenspach-Petrzilka, G. E., Guggenheim, B. Bacterial invasion of the periodontium; an important factor in the pathogenesis of periodontitis. J. Clin. Periodontol. 10 (6), 609-617 (1983).
- Saglie, F. R., et al. The presence of bacteria in the oral epithelium in periodontal disease. II. Immunohistochemical identification of bacteria. J. Periodontol. 57 (8), 492-500 (1986).
- Christersson, L. A., Albini, B., Zambon, J. J., Wikesjö, U. M., Genco, R. J. Tissue localization of Actinobacillus actinomycetemcomitans. in human periodontitis. I. Light, immunofluorescence and electron microscopic studies. J. Periodontol. 58 (8), 529-539 (1987).
- Saglie, F. R., Pertuiset, J., Rezende, M. T., Nestor, M., Marfany, A., Cheng, J. In situ. correlative immuno-identification of mononuclear infiltrates and invasive bacteria in diseased gingiva. J. Periodontol. 59 (10), 688-696 (1988).
- Rautemaa, R., et al. Intracellular localization of Porphyromonas gingivalis. thiol proteinase in periodontal tissues of chronic periodontitis patients. Oral Dis. 10 (5), 298-305 (2004).
- Marttila, E., et al. Intracellular localization of Treponema denticola. chymotrypsin-like proteinase in chronic periodontitis. J. Oral Microbiol. 6, (2014).
- Colombo, A. V., da Silva, C. M., Haffajee, A., Colombo, A. P. Identification of intracellular oral species within human crevicular epithelial cells from subjects with chronic periodontitis by fluorescence in situ. hybridization. J. Periodontal Res. 42 (3), 236-243 (2007).
- Abrams, K., Caton, J., Polson, A. Histologic comparisons of interproximal gingival tissues related to the presence or absence of bleeding. J. Periodontol. 55 (11), 629-632 (1984).
- Kim, Y. C., et al. Presence of Porphyromonas gingivalis. and plasma cell dominance in gingival tissues with periodontitis. Oral Dis. 16 (4), 375-381 (2010).
- Choi, Y. S., et al. Porphyromonas gingivalis. and dextran sodium sulfate induce periodontitis through the disruption of physical barriers. Eur. J. Inflammation. 10, 419-431 (2013).
- Choi, Y. S., Kim, Y. C., Ji, S., Choi, Y. Increased bacterial invasion and differential expression of tight junction proteins, growth factors, and growth factor receptors in periodontal lesions. J. Periodontol. 85 (8), e313-e322 (2014).
- Baker, G. C., Smith, J. J., Cowan, D. A. Review and re-analysis of domain-specific 16S primers. J. Microbiol. Methods. 55 (3), 541-555 (2003).
- Hajishengallis, G., et al. A Low-abundance biofilm species orchestrates inflammatory periodontal disease through the commensal microbiota and the complement. Cell Host Microbe. 10 (5), 497-506 (2011).
- Axon, A. Gastric cancer and Helicobacter pylori. Aliment. Pharmacol. Ther. 16 (suppl. 4), 83-88 (2002).
- Fenhalls, G., et al. In situ. detection of Mycobacterium tuberculosis transcripts in human lung granulomas reveals differential gene expression in necrotic lesions. Infect. Immun. 70 (11), 6330-6338 (2002).
