Porphyromonas gingivalis als modelorganisme voor het beoordelen van Interactie van anaërobe bacteriën met gastheercellen

Anaërobe bacteriën koloniseren vrijwel alle oppervlakken van het menselijk lichaam. Hoewel overwegend in de flora van de darm en urogenitalis waar zuurstof concentraties laag bestaan ​​ze ook bij hoge niveaus op de huid, mond, neus en keel ^1. Anaërobe bacteriën zijn een veelvoorkomende oorzaak van endogene infecties en worden vaak geïsoleerd van zieke sites. Vanwege hun veeleisende aard, anaërobe moeilijk te isoleren en cultuur. Studies met anaërobe bacteriën moet gebeuren onder strikte voorwaarden. Moderne anaërobe kweektechnieken kunnen de onderzoekers om de anaërobe instellingen die nodig zijn om veel anaërobe laboratoriumstammen of klinische isolaten ^2,3 studeren na te bootsen.

Pathogene anaërobe bacteriën hebben een dynamische relatie en co-evolutie met de gastheer cellen waarin zij wonen ontwikkeld. De meeste anaëroben zijn gevoelig voor doding door de gastheer immuunreactie voordat infectilende niveaus. Echter, sommige pathogene bacteriën mechanismen ontsnappen of ontwrichting van de gastheer immuunreactie ontwikkeld. Zij doen dit doel via mechanismen zoals ontwijking van immuunherkenning, neutralisatie van immuunmediatoren, verandering van celgemedieerde immuniteit, invasie van gastheercellen en wijziging van immune signalering ^4. Porphyromonas gingivalis, een Gram-negatieve anaerobe betrokken bij zowel orale als extraorale ziekten, is een voorbeeld van een zeer geschikt bacterieel pathogeen kunnen veroorzaken pathogene veranderingen in de ontvangende ^5-7.

Zakken van biofilm plaque ontstaan ​​uit diepe spleten gevormd tussen de tanden en tandvlees mucosale weefsel anaërobe bacteriën die worden beschermd tegen zuurstof ⁸ haven. Deze periodontale pockets dienen als niche voor diverse anaerobe pathogenen, zoals P. gingivalis ^9. P. gingivalis is een hoeksteen pathogeen dat in staat verbouwening de mondelinge microbiële gemeenschap op manieren die de ontwikkeling en progressie van parodontale aandoeningen ¹⁰ te bevorderen. Het produceert een groot aantal virulentiefactoren die actief zijn tegen een breed spectrum van gastheer- en voorziet in mechanismen voor ontwijking van afweer ^11. Het kan ook invasie epitheel, endotheel, fibroblasten, en periodontale ligament cellen in vitro en in vivo ^{14/12 15.} Door het effectief invasie van gastheercellen, P. gingivalis kunnen gastheer immuniteit te ontsnappen. Effectieve invasie van gastheercellen mogelijk maakt niet alleen de bacterie afweer van de gastheer ontsnappen, maar ook dient als reservoir voor toekomstige herinfectie en verandert de gastheercel. Studies van de moleculaire mechanismen betrokken bij adhesie en internalisatie van de bacterie door gastheercellen nodig. Onderzoek in verschillende laboratoria is gericht op het begrijpen van de moleculaire geassocieerd met internalisatie P. gingivalis door de gastheercellenalsook de mechanismen te onderdrukken en kapen de immuunrespons en overleven de vijandige gastheer afweermechanismen.

Er zijn vele assays kan identificeren en karakteriseren van pathogenen die in staat binnendringende gastheercellen. In vitro studies met anaerobe pathogenen vormen vele experimentele problemen voor de onderzoeker vooral omdat het moeilijk studies die afhankelijk volumineuze instrumenten in afwezigheid van zuurstof uitgevoerd. Dit wordt verergerd door het feit dat eukaryote cellen zuurstof nodig om te groeien en moet dus apart worden bereid in weefselkweek incubator. Een manier om dergelijke obstakels te vermijden is om het onderzoek te verrichten onder atmosferische zuurstof, maar dat de groei van anaerobe bacteriën onmogelijk maken. Een andere methode zou zijn om hitte gedode bacteriën gebruiken om te infecteren en studie gastheer-cel interacties. Echter, verschillen bestaan ​​tussen de warmte gedood en levensvatbare bacteriën die de relevantie van de gastheer-pathogeen interacti verminderenon ^16. Het staat centraal in levende bacteriën met ongewijzigde expressie interactie met gastheercellen te bestuderen; derhalve werkwijzen voor het kweken van P. gingivalis in een anaërobe omgeving worden gegeven. Ook zijn twee eenvoudige rendabele protocollen aangetoond voor het beoordelen van het vermogen van P. gingivalis worden geïnternaliseerd door humane navelstreng endotheelcellen (HUVEC). Het eerste protocol is gebaseerd op het populaire antibioticum bescherming assay. Hoewel de test eenvoudig worden overwegingen bij het gebruik van anaerobe microorganismen gegeven. Het tweede protocol vereist het gebruik van een fluorescerende scanning microscoop te visualiseren interactie en geïnternaliseerd P. gingivalis. Elke test heeft zijn beperkingen en voordelen die zullen worden besproken zijn de onderzoeker een schets voor het bestuderen van het invasieve karakter van anaërobe bacteriën. Hoewel de huidige manuscript bestudeert P. gingivalis en HUVECs, kunnen deze protocollen worden gebruikt voor vele andere anaërobe bacteriën enzoals voor andere typen gastheercellen.