Summary

Listeria Monositogenez Enfeksiyon beyin

Published: October 02, 2018
doi:

Summary

Enfeksiyon sırasında Listeria Monositogenez beyin kolonize etmek kan – beyin bariyerini geçiş yapabiliyor. Bu protokol için organlara enfeksiyon farelerin takip bakteriyel kolonizasyon değerlendirmek nasıl gösterir. Beyin parankimi bakteriyel numaraları belirli tespiti için bütün organ perfüzyon gerçekleştirmek için bir yordam sağlanmıştır.

Abstract

Listeria Monositogenez gıda kaynaklı hastalık ile sık sık ilişkili hücre içi bir bakteriyel patojen var. L. Monositogenez kan – beyin bariyerini (BBB) çapraz yeteneği ile ilgili olarak bu hayati menenjit ve ensefalit yol açabilir. BBB çeşitli toksik metabolitleri ve mikrobiyal patojenler enfeksiyonu takip kanda bulunan beyin microenvironment karşı korur ve bu nedenle beyin homeostazı destekler. Hangi L. Monositogenez kan içinde mevcut çapraz BBB enfeksiyonları tam olarak anlaşılamamıştır beyin neden olacak ve orada olmaması da beyin enfeksiyonları L. Monositogeneztarafından eğitim için bir güçlü modeli sisteminin mekanizmaları. Burada, bir basit fare enfeksiyon modeli bakteri BBB kesişiyor olup olmadığını belirlemek ve beyin içinde vivokolonize bakteri yükü quantitate için mevcut. Bu yöntemde, hayvanlar intravenöz L. Monositogenez ile enfekte ve insanca CO2 servikal çıkığı tarafından takip maruz euthanized. Hayvanların kalp perfüzyon virüslü organ hasat öncesinde gerçekleştirildi. Kan perfüzyon önce toplanan ve organ başına bakteri sayısını veya mL kan kan veya organ homogenates agar plakaları dilutions kaplama tarafından tespit edildi ve koloniler sayılması kurdu. Bu yöntem enfeksiyon L. Monositogenez tarafından beyin geliştirmek ve birden çok bakteriyel patojenler çalışma için kolayca adapte edilebilir roman reseptör-ligand etkileşimleri eğitim için kullanılabilir.

Introduction

Gram-pozitif bakteri Listeria Monositogenez fakültatif intraselüler patojen ve en ölümcül gıda kaynaklı patojenler dünya çapında biridir. L. Monositogenez kontamine yiyeceklerin yenmesi listeriosis insanlarda, şiddetli bir invaziv hastalık hedefleme çoğunlukla hamile kadınlar, yenidoğan, Yaşlı ve immün bireyler1yol açabilir. L. Monositogenez önde gelen gıda kaynaklı patojen ABD tarafından ölüm nedenleri arasında yer alıyor ve büyük ölüm oranları listeriosis üzerinden 20-%30, tüm gıda kaynaklı patojenler2için yüksek olarak yüksek. Aşı L. Monositogenez için şimdilik ve bakteri yeteneğini etkili distal organları ve beyin kan – beyin bariyerini (BBB) geçiş tarafından yaymak için hayati menenjit ve beyin3 kolonizasyon yol açabilir , 4 , 5 , 6. bakteriyel menenjit genellikle şiddetli; Çoğu kişi tedavi kurtarmak iken, enfeksiyonları çocuklarda ciddi komplikasyonlar, Örneğin, beyin hasarı, işitme kaybı veya öğrenme sorunu neden olabilir. L. Monositogenez en az % 10 için tüm topluluk hesap için menenjit ABD7alınan tahmin edilmektedir.

Beyin ve meninkslerde bakteriyel dağıtımı için büyük bir yol kan akışına var. Beyindeki kan damarlarında dolaşan bakteri BBB Beyin enfeksiyona neden çapraz edebiliyoruz. BBB kanda dolaşan yabancı parçacıklar beyin koruyan bir çok bozukluklarına bariyer sistemidir. Endotel hücreleri kan damarları8,9iç yüzeyi hatları bir katman oluşturur. L. Monositogenezyanı sıra, Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Escherichia colive Haemophilus influenzae tip b (HIB) gibi birden çok bakteriyel patojenlere kolonize olan yeteneğine BBB3,4,5,6kapısı tarafından beyin. Ancak, virüslü farelerin beyninde bakteriyel yükleri incelerken, bakteri BBB geçmiş olsun, aksi halde beyinde bakteri yükü hala kan damarlarının beyin olan bakteri temsil belirlemek önemlidir. Böylece, koloni oluşturan birimler (CFU) beyin homogenates belirleme önce tüm kan fareler sıvı gereklidir.

Bu çalışmada, L. Monositogenez enfeksiyon beyin incelemek için in vivo yöntemler açıklanmaktadır. Burada açıklanan yöntemleri için biz L. Monositogenez gerilme 10403S kullanılır. L. Monositogenez 10403S sistemik listeriosis enfeksiyon10, fare modeli eğitim için en çok kullanılan laboratuar suşları biridir. Bu iletişim kuralı tarafından farelerin perfüzyon takip L. Monositogenez standart İntravenöz enjeksiyon temel alır. Şematik bir anahat farelerde enfeksiyon protokolünün Şekil 1‘ de gösterilen. L. Monositogenez-virüslü beyin ve diğer organ sigara periosteum veya periosteum fareler toplanan ve bakteriyel organ yük belirledi. Bu yöntemler sadece enfekte hayvanların beyninde toplam bakteriyel kolonizasyon belirlemek için yararlıdır, ama aynı zamanda bakteri beyin işgali arabuluculuk BBB vivo içinde nüfuz olup olmadığını belirlemek için yararlıdır. Bu laboratuvar iletişim kuralı ile ilgili kurumsal Biyogüvenlik kurulu ve hayvan tesis yönetimi istişare takip yapılmalıdır olduğunu vurgulamak önemlidir.

Protocol

Tüm hayvan muhafaza ve prosedür boyunca rahatsızlığı en aza indirmek için azami itina ile ele üzeresiniz. Kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi ve tüm federal, eyalet ve yerel yasalara uygun olarak yapılacak bir yöntemdir. Ayrıca laboratuvar deneyleri seviye 2 kılavuzlarınıza uygun olarak yapılacak olduğunu unutmayın. 1. L. Monositogenez fare enfeksiyon çalışmaları için büyüme Otoklav beyin kalp infüzyon (BHI) agar orta katı ortam t…

Representative Results

Beyin son derece skarların ve L. Monositogenez hücre tipleri kan3,13′ te mevcut enfekte olduğu bilinmektedir. Açıklanan protokolü L. Monositogenez kan – beyin enfeksiyonu farelerde beyin önde gelen bariyerini (BBB) çapraz yeteneğini göstermek için kullanılır. Bakteri BBB vivo içindegeçti belirlemek için perfüzyon fare kan beyin bakteriyel yüklerin belirlenmesi önce gerçekleştirilir. …

Discussion

L. Monositogenez hayati meningoensefalit insanlarda neden yapabiliyor. Önceki çalışmalar kan-beyin-bariyer (BBB) geçmeye ve beyin kolonize etmek bakteri yeteneğini gösterdi. Beyin işgalinin üç güzergah enfeksiyon sırasında önerilen: doğrudan penetrasyon BBB bakteriler, mononükleer hücreler3ve aksonal geçiş içinde neden L. Monositogenez suşları tarafından bulunan bakteriler tarafından verilen Gizlilik taşıma rhombencephalitis15. Be…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser ABD halk sağlığı hizmeti tarafından desteklenen AI103806 Ulusal Sağlık Enstitüleri vermek.

Materials

Brain Heart Infusion media Becton Dickinson 237200
Streptomycin sulfate  Amresco 0382-50G
Petri dishes VWR 25384-342
Glycerol VWR 97062-832
IKA T18 ULTRA-TURRAX Basic Homogenizer IKA 3352109 Model: T18BS1
Spectrophotometer Beckman Coulter DU 800 series
BALB/c mice Jackson Laboratory Model #000651
1 mL syringes Becton Dickinson 309659
26-gauge needles Becton Dickinson 305115
21-gauge butterfly needles Becton Dickinson 367281
Ethylenediaminetetraacetic acid  Sigma-Aldrich 60004
15 mL conical tubes VWR 21008-918
Round-bottom test tubes VWR 60819-546
Phosphate-buffered saline  Corning 46-013-CM
Stainless steel spatula VWR 82027-520
Stainless steel scissors (6.5 in) VWR 82027-592
Stainless steel scissors (4.5 in) VWR 82027-578
Stainless steel blunt forceps  (4.5 in) VWR 82027-440
Stainless steel fine tip forceps  (6 in) VWR 82027-406

References

  1. Radoshevich, L., Cossart, P. Listeria monocytogenes: towards a complete picture of its physiology and pathogenesis. Nature Reviews Microbiology. 16 (1), 32-46 (2018).
  2. de Noordhout, C. M., et al. The global burden of listeriosis: a systematic review and meta-analysis. The Lancet Infectious Diseases. 14 (11), 1073-1082 (2014).
  3. Drevets, D. A., Leenen, P. J., Greenfield, R. A. Invasion of the central nervous system by intracellular bacteria. Clinical Microbiology Reviews. 17 (2), 323-347 (2004).
  4. Huang, S. H., Stins, M. F., Kim, K. S. Bacterial penetration across the blood-brain barrier during the development of neonatal meningitis. Microbes and Infection. 2 (10), 1237-1244 (2000).
  5. Brouwer, M. C., Tunkel, A. R., van de Beek, D. Epidemiology, diagnosis, and antimicrobial treatment of acute bacterial meningitis. Clinical Microbiology Reviews. 23 (3), 467-492 (2010).
  6. Thigpen, M. C., et al. Bacterial meningitis in the United States, 1998-2007. New England Journal of Medicine. 364 (21), 2016-2025 (2011).
  7. Durand, M. L., et al. Acute bacterial meningitis in adults. A review of 493 episodes. The New England Journal of Medicine. 328 (1), 21-28 (1993).
  8. Disson, O., Lecuit, M. Targeting of the central nervous system by Listeria monocytogenes. Virulence. 3 (2), 213-221 (2012).
  9. Daneman, R., Prat, A. The blood-brain barrier. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 7 (1), a020412 (2015).
  10. Becavin, C., et al. Comparison of widely used Listeria monocytogenes strains EGD, 10403S, and EGD-e highlights genomic variations underlying differences in pathogenicity. MBio. 5 (2), e00969-e00914 (2014).
  11. Kirchner, M., Higgins, D. E. Inhibition of ROCK activity allows InlF-mediated invasion and increased virulence of Listeria monocytogenes. Molecular Microbiology. 68 (3), 749-767 (2008).
  12. Grubaugh, D., et al. The VirAB ABC transporter is required for VirR regulation of Listeria monocytogenes virulence and resistance to nisin. Infection and Immunity. 86 (3), 901-917 (2018).
  13. Vazquez-Boland, J. A., et al. Listeria pathogenesis and molecular virulence determinants. Clinical Microbiology Reviews. 14 (3), 584-640 (2001).
  14. Ghosh, P., et al. Invasion of the brain by Listeria monocytogenes is mediated by InlF and host cell vimentin. MBio. 9 (1), e00160-e00118 (2018).
  15. Henke, D., et al. Listeria monocytogenes spreads within the brain by actin-based intra-axonal migration. Infection and Immunity. 83 (6), 2409-2419 (2015).
  16. Maury, M. M., et al. Uncovering Listeria monocytogenes hypervirulence by harnessing its biodiversity. Nature Genetics. 48 (3), 308-313 (2016).

Play Video

Cite This Article
Ghosh, P., Higgins, D. E. Listeria monocytogenes Infection of the Brain. J. Vis. Exp. (140), e58723, doi:10.3791/58723 (2018).

View Video