Décrypter et de l'imagerie et la pathogenèse de Cording<em> Mycobacterium abscessus</em> Dans embryons de poissons zèbres

Mycobacterium abscessus est un pathogène émergent qui provoque une large gamme de syndromes cliniques chez l'homme. Ceux-ci comprennent les infections cutanées ainsi que des infections pulmonaires chroniques sévères, principalement rencontrées dans immunodéprimés et chez les patients atteints de fibrose kystique ^1,2,3,4. M. abscessus est également considéré comme l'un des principaux espèces de mycobactéries à croissance rapide responsables des infections nosocomiales et iatrogènes chez les humains. En outre, plusieurs rapports récents ont mis en évidence la possibilité que M. abscessus pourrait traverser la barrière hémato-encéphalique et induire des lésions importantes dans le système nerveux central (SNC) ^5,6. En dépit d'être un producteur rapide, M. expositions abscessus aussi plusieurs fonctionnalités pathogènes qui sont liés à ceux de Mycobacterium tuberculosis, y compris la capacité de garder le silence pendant des années au sein des structures granulomateuses et de générer des lésions dans les poumons caséeuses ^7. Plus inquiétante est le faible sensibilité de M. abscessus aux antibiotiques, ce qui rend ces infections extrêmement difficile à traiter conduisant à un taux d'échec thérapeutique significatif ^8,9. La menace importante de cette espèce est principalement sa résistance intrinsèque à des antibiotiques, ce qui est une préoccupation majeure dans les établissements ¹⁰ de santé publique et d'une contre-indication à la transplantation pulmonaire ^11.

M. de les écrans lisses (S) ou rugueuses morphotypes (R) de la colonie qui mènent à différents résultats cliniques. A la différence de la souche S, R bactéries ont tendance à croître de bout en bout, ce qui conduit à une corde ou un cordon structure semblable à ^12,13. Plusieurs études indépendantes basées sur des modèles cellulaires ou animaux soit révélé le phénotype hyper-virulence de la R morphotype ^14,15. Des études épidémiologiques, les cas les plus graves de M. infections pulmonaires abscessus semblent être associés avec des variantes R ¹⁶ qui sont la seule variantea vu persister pendant des années dans un hôte infecté ^3. La différence de morphotype repose sur la présence (en S) ou perte (en R) de glycopeptidolipides de surface associée (GPL) ^12. Toutefois, en raison des limites inhérentes aux modèles cellulaires / animales actuellement disponibles utilisés pour étudier M. infection abscessus, nos connaissances concernant les événements physiopathologiques des variantes de R ou S reste obscure. L'infection des souris immuno-compétentes par voie intraveineuse ou en aérosol conduit à la colonisation transitoire, d'empêcher l'utilisation de souris pour étudier les infections persistantes et pour vivo tests de sensibilité dans la drogue ^17. Par conséquent, le développement de modèles animaux qui se prêtent à la manipulation de la réponse de l'hôte est un défi majeur. Dans ce contexte, les modèles non-mammifères d'infection ont été récemment mis au point, y compris Drosophila melanogaster ¹⁸ qui offre plusieurs avantages tels que le coût, la rapidité et l'acceptabilité éthique oVer le modèle de la souris. Le modèle de poisson zèbre (Danio rerio) de l'infection a également été explorée de visualiser, par imagerie non invasive, la progression et la chronologie de M. abscessus infection chez un animal en direct ^19. Surtout, une preuve de concept a également été établi pour démontrer son aptitude pour les évaluations antibiotiques in vivo contre M. abscessus ^17,20.

Le poisson zèbre ont été largement utilisés au cours des deux dernières décennies pour étudier les interactions entre les différents agents pathogènes et le système immunitaire de l'hôte ^21. Le succès croissant de ce modèle vertébré alternatif repose sur les opportunités majeurs et uniques qui ont motivé et validés son utilisation pour une meilleure compréhension de nombreuses infections virales et bactériennes ^{19,22,23,24,25,26,27,28,29.} Contrairement à la plupart des autres modèles animaux, embryons de poisson zèbre sont optiquement transparent, ce qui permet l'imagerie de fluorescence non invasive ^30. Cette has conduit à étudier M. abscessus infecté embryons de poisson zèbre avec des détails sans précédent, culminant avec la description de Cording extracellulaire, qui représentent un exemple de plasticité morphologique bactérienne. Cording représente un nouveau mécanisme de subversion du système immunitaire et un mécanisme essentiel dans la promotion pathogenèse de M. aiguë infection abscessus ^19.

Ce rapport décrit les nouveaux outils et les méthodes utilisant l'embryon de poisson zèbre à déchiffrer les traits physiopathologiques de M. abscessus infection et d'étudier les interactions intimes entre le bacille et le système immunitaire inné. Tout d'abord, la micro-injection d'un protocole détaillé qui comprend le traitement de l'inoculum bactérien, la préparation de l'embryon, et l'infection en soi, est présentée. Méthodes spécifiquement adaptés pour évaluer M. virulence abscessus par la mesure de différents paramètres, tels que la survie de l'hôte et de la charge bactérienne, sont présentés. Une attention particulière est donnée sur la façonà surveiller, à un niveau spatio-temporel, et le sort progression de l'infection et la réponse immunitaire de l'hôte à M. abscessus par microscopie vidéo. En outre, pour enquêter sur la contribution et le rôle des macrophages lors de M. abscessus infection, les méthodes pour générer des macrophages-appauvri embryons (en utilisant des approches soit génétiquement ou chimiquement base-) sont décrites. Enfin, les protocoles de visualiser les interactions spécifiques avec les macrophages ou les neutrophiles en utilisant soit des embryons fixes ou vivant sont documentés.

Le but de ce rapport est de stimuler de nouvelles études pour jeter une lumière nouvelle sur M. les mécanismes de virulence abscessus et notamment le rôle de Cording dans la mise en place d'un processus d'infection aiguë et incontrôlée.