Entschlüsselung und Imaging Pathogenese und Cording von<em> Mycobacterium abscessus</em> In Zebrafischembryonen

Mycobacterium abscessus ist eine aufstrebende Erreger, die ein breites Spektrum von Krankheitsbildern in den Menschen verursacht. Dazu gehören Hautinfektionen sowie schwere chronische Lungeninfektionen, vor allem bei immungeschwächten und Fibrose-Patienten ^1,2,3,4 zystische aufgetreten. M. abscessus wird auch als Haupt schnell wachsenden Mykobakterienarten für nosokomiale und iatrogene Infektionen beim Menschen verantwortlich gemacht. Darüber hinaus hob mehrere jüngsten Berichten die Möglichkeit, daß M. abscessus kann die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und induzieren wichtig Läsionen im zentralen Nervensystem (CNS) ^5,6. Obwohl er eine schnelle Bauer, M. abscessus Exponaten auch einige pathogene Eigenschaften, die denen von Mycobacterium tuberculosis verwandt sind, einschließlich der Fähigkeit, schwieg Jahren innerhalb granulomatöse Strukturen bleiben und käsige Läsionen in der Lunge ⁷ zu erzeugen. Noch alarmierender ist die geringe senlichkeit von M. abscessus gegen Antibiotika, wodurch diese Infektionen extrem schwierig zu behandeln, die zu einer signifikanten therapeutischen Ausfallrate ^8,9. Die wichtige Bedrohung dieser Art ist vor allem seiner intrinsischen Resistenz gegen Antibiotika, die zu großer Besorgnis in der öffentlichen Gesundheitseinrichtungen ^{10 und einer} Kontraindikation für eine Lungentransplantation ¹¹ ist.

M. abscessus Displays glatt (S) oder rauhe (R) Kolonie Morphotypen, die unterschiedlichen klinischen Ergebnissen führen. Im Gegensatz zu dem S-Stamm haben R Bakterien eine Tendenz zu einem Ende zum anderen zunehmen, was zu einem Seil oder schnurartigen Struktur ^12,13. Mehrere unabhängige Studien, die entweder auf Zell- oder Tiermodellen ergeben, die hyper-Virulenz Phänotyp der R Morphotyp ^14,15. Aus epidemiologischen Studien, den schwersten Fällen von M. abscessus Lungeninfektionen scheinen mit R verbunden sein Varianten ^{16, die} die einzige Variante ist, dasshat sich gezeigt, für viele Jahre in einem infizierten Wirt ³ bestehen. Die Morphotyp Unterschied beruht auf der Gegenwart (in s) oder Verlust (in F) des oberflächenassoziierten glycopeptidolipids (GPL) ^12. Jedoch aufgrund der inhärenten Beschränkungen der derzeit verfügbaren zellularen / Tiermodelle verwendet, um M. studieren abscessus Infektion bleibt unser Wissen über die pathophysiologischen Ereignisse der R- oder S-Varianten im Dunkeln. Die Infektion von immunkompetenten Mäusen durch intravenöse oder Aerosol-Routen führt zu vorübergehenden Kolonisierung, behindern die Verwendung von Mäusen zu persistenten Infektionen und für die in vivo Arzneimittelempfindlichkeitsprüfung ¹⁷ zu studieren. Daher ist die Entwicklung von Tiermodellen offen für die Manipulation der Wirtsantwort ist eine große Herausforderung. In diesem Zusammenhang haben die Nicht-Säugetiermodellen der Infektion vor kurzem entwickelt worden, einschließlich Drosophila melanogaster ^18, die mehrere Vorteile, wie beispielsweise Kosten, Geschwindigkeit und ethischen Akzeptanz o bietetn den Maus-Modell. Der Zebrafisch (Danio rerio) Modell der Infektion wurde ebenfalls untersucht, um sichtbar zu machen, durch nicht-invasive Bildgebung, das Fortschreiten und die Chronologie der M. abscessus Infektion in einem lebenden Tier ^19. Wichtig ist, dass ein Proof of Concept auch gegründet, um seine Tauglichkeit für die in vivo-Antibiotikum, Einschätzungen gegen M. demonstrieren abscessus ^17,20.

Der Zebrafisch wurden weit verbreitet in den letzten zwei Jahrzehnten verwendet, um die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Krankheitserregern und dem Immunsystem des Wirts ²¹ zu studieren. Der zunehmende Erfolg dieses alternativen Wirbeltiermodell stützt sich auf große und einzigartige Möglichkeiten, die motiviert und validiert seine Verwendung für ein besseres Verständnis der zahlreichen viralen und bakteriellen Infektionen ^{19,22,23,24,25,26,27,28,29.} Wie die meisten anderen Tiermodellen gegenüberliegen, sind Zebrafischembryonen optisch transparent, so dass nicht-invasive Fluoreszenzbildgebung ³⁰ ha. Dieses führte zu M. studieren abscessus infiziert Zebrafischembryonen mit beispiellosen Details, die ihren Höhepunkt mit der Beschreibung der extrazellulären Aufzeichnung, die ein Beispiel der bakteriellen morphologische Plastizität zu vertreten. Cording stellt einen neuen Mechanismus der Subversion des Immunsystems und einen Schlüsselmechanismus zur Förderung Pathogenese der akuten M. abscessus Infektion ^19.

Dieser Bericht beschreibt neue Werkzeuge und Methoden unter Verwendung des Zebrafischembryo, um die pathophysiologischen Merkmale des M. entziffern abscessus Infektion und die intime Wechselwirkungen zwischen der Bazillen und das angeborene Immunsystem zu untersuchen. Zuerst wird ein detailliertes Protokoll, das die Mikroinjektion Verarbeitung des bakteriellen Inokulums Embryo Herstellung und Infektion per se beinhaltet, wird vorgestellt. Methoden spezifisch angepasst, um M. bewerten abscessus Virulenz durch Messung verschiedener Parameter, wie beispielsweise Wirts Überleben und bakterielle Belastung, werden vorgestellt. Ein besonderer Fokus liegt auf, wie angegebenzur Überwachung, in einem räumlich-zeitlichen Ebene das Schicksal und die Progression der Infektion und dem Wirtsimmunantwort auf M. abscessus mittels Videomikroskopie. Darüber hinaus, um den Beitrag und die Rolle von Makrophagen bei M. untersuchen abscessus Infektion, Methoden, um Makrophagen verarmten Embryonen (entweder genetically- oder chemisch basierte Ansätze) beschrieben zu erzeugen. Schließlich Protokolle, um die spezifischen Wechselwirkungen mit Makrophagen oder Neutrophile mit festen oder lebenden Embryonen dokumentiert sind zu visualisieren.

Das Ziel dieses Berichts ist es, weitere Untersuchungen anzuregen, neue Licht in M. vergossen abscessus Virulenzmechanismen und insbesondere die Rolle der Aufzeichnung in der Einrichtung einer akuten und unkontrollierte Infektionsprozess.