Kafa içi Subarachnoidal rota için soruşturma rolleri streptokok suis biyofilmler menenjit bir fare enfeksiyon modeli içinde enfeksiyon
Summary
Burada, enfeksiyon biyofilmler streptokok suis menenjit içinde rolleri çalışma farelerde intrakranial subarachnoidal rotanın tarif. Bu enfeksiyon model diğer bakteriyel menenjit patogenezi ve bakteriyel menenjit karşı yeni ilaçların etkinliğini çalışmak için uygundur.
Abstract
Streptokok suis sadece domuz dünya çapında büyük bir bakteriyel patojen aynı zamanda gelişmekte olan Hayvansal ajanı var. İnsanlar ve domuzlar, menenjit S. suis enfeksiyonların büyük bir tezahürüdür. Uygun enfeksiyon manken patojenlerin yol açtığı hastalıklar mekanizmaları anlamak için önemli bir araçtır. Enfeksiyon farelerde birçok yolların S. suis enfeksiyon patogenezi okumaya geliştirilmiştir. Ancak, enfeksiyon mayi, etkilerinin ve intravenöz yolları menenjit gibi hücre dışı matriks biyofilmler üzerinden doğrudan beyindeki S. suis yüzey bileşenlerinde rolleri eğitim için uygun değildir. Her ne kadar intracisternal aşılama S. suis enfeksiyonu için kullanılan, hassas enjeksiyon yeri tarif değil. Burada, intrakranial subarachnoidal yolu enfeksiyonu S. suis menenjit biyofilmler rollerini araştırmak için bir fare modeli tanımlanmıştır. S. suis planktonik hücreleri veya biyofilm devlet hücreleri doğrudan 3, 5 mm bregma rostral bulunan enjeksiyon sitesi aracılığıyla farelerin Subaraknoid boşluk içine enjekte edildi. Histopatolojik Analizi ve TLR2 artan mRNA ifade ve sitokinler biyofilm devlet hücreleri enjekte fareler gelen beyin dokusunun S. suis biyofilm S. suis menenjit kesin rol oynar açıkça belirtti. Bu yolu enfeksiyonu diğer yolları enfeksiyonu, ana bilgisayar-bakteri etkileşim çalışma izin üzerinde belirgin avantajları vardır. Ayrıca, bakteriyel bileşenleri etkisi ana bilgisayar bağışıklık yanıtı doğrudan beyindeki değerlendirilmesi için izin verir ve merkezi sinir sistemi bakteriyel giriş taklit eder. Bu yolu enfeksiyonu diğer bakterilerin neden olduğu menenjit mekanizmalarının araştırılması için genişletilebilir. Üstelik, o da bakteriyel menenjit karşı ilaçların etkinliğini test etmek için kullanılabilir.
Introduction
Streptokok suis (S. suis) büyük bir bakteriyel patojen domuz dünya çapında, menenjit, pnömoni, septisemi, endokardit ve artrit1de dahil olmak üzere ağır hastalığa neden oluyor. Ortaya çıkan olabilmekte ajanı da sağlar. Şimdiye kadar bu dokuz serotipleri enfeksiyon serotipleri 2, 4, 5, 9, 14, 16, 21, 24 ve 312,3,4de dahil olmak üzere insanlarda neden olabilir bildirilmiştir. İnsanlar ve domuzlar, menenjit S. suis enfeksiyonlar önemli klinik belirtileri biridir. Vietnam ve Tayland, S. suis menenjit yetişkin5önemli nedenidir. Mikrobiyal biyofilmler birbirine bağlı ve bir arabirim konsantre olan mikroorganizmalar vardır; Onlar bakteriyel virülans, çeşitli ortamlarda ve antibiyotik direnci5hayatta kalmak için gereklidir. Biyofilmler genellikle genellikle polisakkaritler, proteinler ve DNA6içeren bir hücre dışı matriks tarafından çevrili. İkinci ana bilgisayar inflamatuar yanıt ve sitokin üretim7temin edebilmektedir. Biyofilm oluşumu önceki çalışmalarda streptokok menenjit dahil olmak için rapor edildi. Streptococcus agalactiae menenjit tilapia balık modelindeki biyofilmler katkıda ve biyofilm oluşumu ortaya beyin doku içinde ve çevresinde meninjeal vivo içinde ile intra abdominal aşılama8yüzeyler. Menenjit sırasında bir biyofilm benzeri durumda Streptococcus pneumoniae ve böyle bir biyofilm devlet bakterilerde bir fare enfeksiyon modeli9menenjit inducing daha etkili. Buna ek olarak, bizim önceki çalışma, S. suis fare beyin ile ilişkili biyofilm durumu bakteriyel virülans için hayatta kalma analiz10tarafından katkıda bulunur. Ancak, doğrudan kanıt S. suis menenjit biyofilm katılımı için daha fazla araştırma gerektirir.
Mayi (IP)11, burunici (i.n.)12, şarapla (IV)13ve enfeksiyon14, intracisternal (araç ten) yollarını kullanarak farelerde hayvan modelleri S. suis enfeksiyon geliştirilmiştir 15 , 16. ancak, enfeksiyon ı.p., i.n. ve damar içi enjeksiyona yolları menenjit doğrudan beyindeki S. suis yüzey bileşenlerinde rolleri eğitim için uygun değildir. Bu hücre dışı matriks biyofilmler üzerinden içerir. Her ne kadar araç ten aşılama S. suis enfeksiyonu için kullanılan, hassas enjeksiyon yeri bu gazetelerde tanımlanmıştır değil. Buna ek olarak, intrakranial subarachnoidal aşı enjeksiyon izi stereotaksik koordinatlarını açıkça tarif edilmiş bir önceki çalışma17‘. Bu aşı noktası ve daha fazla basit Deneysel protokol kolay tanınmasını sağladı. Buna ek olarak, intrakranial subarachnoidal yolu enfeksiyonu taklit eden bakteri giriş merkezi sinir sistemi sinüsler veya orta kulak17ve orta kulak ve S. suis tarafından neden menenjit ilişkisi içine Madsen ve ark18tarafından kanıtlanmıştır. Ayrıca, intrakranial subarachnoidal yolu enfeksiyonu farelerde uygulayarak, biz S. suis küçük RNA rss04 menenjit bizim önceki çalışma10katkıda göstermiştir.
Mevcut çalışma, intrakranial subarachnoidal yolu enfeksiyonu farelerde S. suis menenjit biyofilmler rollerini araştırmak için kullanıldı. Fareler planktonik hücreleri veya S. suis biyofilm devlet hücreleri ile enfeksiyon bu yoldan bulaşmış. Histopatolojik Analizi ve TLR2 ve sitokinler biyofilm devlet hücreleri enjekte farelerin beyin dokusundan artan mRNA ifadesi açıkça S. suis biyofilm menenjit için katkıda belirtti.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada açıklanan enfeksiyon intrakranial subarachnoidal rotanın diğer yolları enfeksiyonu üzerinde belirgin avantajları vardır. Ana bilgisayar-bakteri etkileşim ve bakteriyel bileşenleri etkisi ana bilgisayar bağışıklık yanıtı doğrudan beyindeki hangi bakteri giriş merkezi sinir sistemi taklit çalışmaya müfettişler sağlar. Böylece, bu yolu enfeksiyonu diğer bakterilerin neden olduğu menenjit mekanizmalarının araştırılması için genişletilebilir. Üstelik, o da bakteriyel menenjit karş?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser ulusal anahtar araştırma ve geliştirme programı Çin [2017YFD0500102]; gelen hibe tarafından desteklenmiştir Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin [31572544]; Devlet anahtar laboratuvar veteriner etiyolojik biyoloji [SKLVEB2016KFKT005]; Shanghai tarım teknoloji geliştirme programı, Çin [G2016060201] uygulanan.
Materials
| Todd Hewitt Broth(THB) | Becton, Dickinson and Company | DF0492078 | Dissolve 30 g of the powder in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. |
| Agar | DSBIO | 16C0050 | Dissolve 15 g of the powder in 1 L of THB. Autoclave at 121° for 15 min. |
| Milli-Q Reference Water Purification System | Merck KGaA | Z00QSVCUS | Without Dnase/ Rnase |
| NaCl | Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd | 10019318 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| Na2HPO3 | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009012-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| KCl | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009017-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| KH2PO4 | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009019-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| KOH | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009014-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| Glycerol | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10010618 | Diluted with equal volumu of purified water, autoclave at 121° for 15 min |
| 4% paraformaldehyde | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 80096675 | |
| 25% Glutaraldehyde | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 30092436 | 10-fold diluted with purified water for fixation. |
| Ethanol | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10009218 | |
| Chloroform | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10006818 | |
| Spctrophotometre | DeNovix Inc. | DS-11+ | |
| Ultrasound cell crusher | NingBo Scientz Biotechnology Co.,Ltd | JY96-IIN | |
| Centrifuge | Hitachi Koki Co., Ltd | CT15RE | |
| Refrigerator | Aucma Co., Ltd | DW-86L500 | |
| Scanning electron microscope | Zeiss | EVO-LS10 | |
| FastRNA Pro Green Kit | MP Biomedicals | #6045-050 | |
| FastPrep-24 Instrument | MP Biomedicals | 116005500 | |
| Instrument for PCR | SensoQuest GmbH | 1124310110 | |
| QuantStudio 6 Flex | Thermo Fisher Scientific | 4485689 | |
| SYBR Premix Ex Taq II | Takara Biomedical Technology (Beijing) Co., Ltd | RR820A | |
| PrimeScript RT reagent kit with gDNA Eraser | Takara Biomedical Technology (Beijing) Co., Ltd | RR047A | |
| Fully Enclosed Tissue Processor | Leica Biosystems Nussloch GmbH | ASP200S | |
| Heated Paraffin Embedding Module | Leica Biosystems Nussloch GmbH | EG1150H | |
| Semi-Automated Rotary Microtome | Leica Biosystems Nussloch GmbH | RM2245 | |
| Water bath for paraffin sections | Leica Biosystems Nussloch GmbH | HI1210 | |
| Autostainer XL | Leica Biosystems Nussloch GmbH | ST5010 | |
| Agilent 2100 | Agilent Technologies | G2939A | |
| Optical microscope | Olympus | BX51 |
References
- Gottschalk, M., Xu, J., Calzas, C., Segura, M. Streptococcus suis: a new emerging or an old neglected zoonotic pathogen?. Future Microbiology. 5, 371-391 (2010).
- Goyette-Desjardins, G., Auger, J. P., Xu, J., Segura, M., Gottschalk, M. Streptococcus suis, an important pig pathogen and emerging zoonotic agent-an update on the worldwide distribution based on serotyping and sequence typing. Emerging Microbes & Infections. 3 (6), e45 (2014).
- Kerdsin, A., et al. Emergence of Streptococcus suis serotype 9 infection in humans. Journal of Microbiology, Immunology and Infection. 50 (4), 545-546 (2017).
- Hatrongjit, R., et al. First human case report of sepsis due to infection with Streptococcus suis serotype 31 in Thailand. BMC Infect Diseases. 15, 392 (2015).
- Fittipaldi, N., Segura, M., Grenier, D., Gottschalk, M. Virulence factors involved in the pathogenesis of the infection caused by the swine pathogen and zoonotic agent Streptococcus suis. Future Microbiology. 7 (2), 259-279 (2012).
- Hall-Stoodley, L., Costerton, J. W., Stoodley, P. Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases. Nature Reviews Microbiology. 2 (2), 95-108 (2004).
- Fuxman Bass, J. I., et al. Extracellular DNA: a major proinflammatory component of Pseudomonas aeruginosa biofilms. Journal of Immunology. 184 (11), 6386-6395 (2010).
- Isiaku, A. I., et al. Biofilm is associated with chronic streptococcal meningoencephalitis in fish. Microbial Pathogenesis. 102, 59-68 (2017).
- Oggioni, M. R., et al. Switch from planktonic to sessile life: a major event in pneumococcal pathogenesis. Molecular Microbiology. 61 (5), 1196-1210 (2006).
- Xiao, G., et al. Streptococcus suis small RNA rss04 contributes to the induction of meningitis by regulating capsule synthesis and by inducing biofilm formation in a mouse infection model. Veterinary Microbiology. 199, 111-119 (2017).
- Dominguez-Punaro, M. C., et al. Streptococcus suis serotype 2, an important swine and human pathogen, induces strong systemic and cerebral inflammatory responses in a mouse model of infection. Journal of Immunology. 179 (3), 1842-1854 (2007).
- Seitz, M., et al. A novel intranasal mouse model for mucosal colonization by Streptococcus suis serotype 2. Journal of Medical Microbiology. 61 (Pt 9), 1311-1318 (2012).
- Busque, P., Higgins, R., Caya, F., Quessy, S. Immunization of pigs against Streptococcus suis serotype 2 infection using a live avirulent strain. Canadian Journal of Veterinary Research. 61 (4), 275-279 (1997).
- Williams, A. E., Blakemore, W. F. Pathology of Streptococcal meningitis following intravenous intracisternal and natural routes of infection. Neuropathology and Applied Neurobiology. 4 (4), 345-356 (1990).
- Dominguez-Punaro, M. C., et al. Severe cochlear inflammation and vestibular syndrome in an experimental model of Streptococcus suis infection in mice. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 31 (9), 2391-2400 (2012).
- Auger, J. P., Fittipaldi, N., Benoit-Biancamano, M. O., Segura, M., Gottschalk, M. Virulence Studies of Different Sequence Types and Geographical Origins of Streptococcus suis Serotype 2 in a Mouse Model of Infection. Pathogens. 5 (3), (2016).
- Chiavolini, D., et al. Method for inducing experimental pneumococcal meningitis in outbred mice. BMC Microbiology. 4, 36 (2004).
- Madsen, L. W., Svensmark, B., Elvestad, K., Jensen, H. E. Otitis interna is a frequent sequela to Streptococcus suis meningitis in pigs. Veterinary Pathology. 38 (2), 190-195 (2001).
- Holden, M. T., et al. Rapid evolution of virulence and drug resistance in the emerging zoonotic pathogen Streptococcus suis. PLoS One. 4 (7), e6072 (2009).
- Dominguez-Punaro Mde, L., et al. In vitro characterization of the microglial inflammatory response to Streptococcus suis, an important emerging zoonotic agent of meningitis. Infection and Immunity. 78 (12), 5074-5085 (2010).
- Hassan, A., et al. Evaluation of different detection methods of biofilm formation in the clinical isolates. Brazilian Journal of Infectious Diseases. 15 (4), 305-311 (2011).
- Vanier, G., et al. New putative virulence factors of Streptococcus suis involved in invasion of porcine brain microvascular endothelial cells. Microbial Pathogenesis. 46 (1), 13-20 (2009).
- Takeuchi, D., et al. The contribution of suilysin to the pathogenesis of Streptococcus suis meningitis. Journal of Infectious Diseases. 209 (10), 1509-1519 (2014).
- Tenenbaum, T., et al. Polar bacterial invasion and translocation of Streptococcus suis across the blood-cerebrospinal fluid barrier in vitro. Cellular Microbiology. 11 (2), 323-336 (2009).
