Ein Galleria Mellonella mündliche Administrationsmodell zu Study Commensal-Induced angeborene Immunantwort

Der Darm Microbiome ist ein wesentlicher Bestandteil zur Aufrechterhaltung der Homöostase und beinhaltet sowohl angeborene und adaptive Immunantworten^1,2. Die Kommensale Mikrobiota Gemeinschaft zeichnet sich durch verschiedene Kommensale Hauptbestandteile: Symbionten, die wohltuende Wirkung von wichtigen immunmodulatorischen Funktionen und Pathobionts, auf die negativen Auswirkungen können genetisch prädisponiert zu verleihen beherbergt, zu fördern und auslösen Darmentzündung^3,4. Viele Studien über Symbionten und Pathobionts und deren Einfluss auf das Immunsystem des Wirts wurden vor allem studieren adaptive Immunantworten veröffentlicht.

Da diese Studien viele Tiere für die Untersuchungen und den Schutz beinhalten und Ersatz der Versuchstiere für Experimente ist öffentliches Interesse zu erhöhen, versuchen wir, ein Ersatz-Modell ermöglicht eine Vorführung der verschiedenen bakteriellen immunogen zu finden Eigenschaften. Insekten, vor allem Galleria Mellonella, sind eine weit verbreitete Ersatz-Modell in der Infektionsforschung. G. Mellonella vereint verschiedene Vorteile wie niedrige Kosten und hohen Durchsatz; Es ermöglicht oralen Verabreichung von Bakterien, der die natürliche Expositionsweg, und für systemische Infektion^5,6. G. Mellonella weiter ermöglicht Inkubation bei 37 ° C, was die physiologischen Körpertemperatur der Säugetiere und das Optimum für bakterielle Virulenz Faktor Ausdruck⁵ist. Der Hauptvorteil von G. Mellonella ist das erhaltene angeborene Immunsystem, das ermöglicht der Diskriminierung des selbst von nicht-selbst und kodiert eine Vielzahl von Muster-Erkennung-Rezeptoren wie Apolipophorin oder Opsonin Hemolin^{6, 7}. auf Mikrobe Anerkennung, G. Mellonella verschiedenen nachgeschalteten humorale Immunantwort auslösen können. Es kann verursachen oxidativen Stress-Reaktionen und sezernieren reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die die Tätigkeit der NOS (Salpetersäure Oxidase-Synthase) und NOX (NADPH Oxidase)^6,8umfasst. Darüber hinaus aktiviert G. Mellonella eine potente antimikrobielle Peptide (AMP) Antwort, die Ergebnisse in der Sekretion aus einer Mischung von verschiedenen AMPs wie Gloverin, Moricin, Cecropin oder defensin-ähnliche Gallerimycin^{6, 8,9,10}. In der Regel AMPs haben ziemlich breit Wirtsspezifität gegen grampositive und gramnegative Bakterien und Pilze und eine starke Antwort zu geben, da Insekten eine Anpassungsreaktion¹⁰fehlen. Gloverin ist ein AMP aktiv gegen Bakterien und Pilze und hemmt die Außenmembran Bildung^6,11. Moricins zeigen ihre antimikrobielle Funktion gegen grampositive und gramnegative Bakterien durch die Membran durchdringen und bilden eine Pore^9,11. Cecropins bieten Aktivität gegen Bakterien und Pilze und die Membran ähnlich wie Moricins^9,10permeabilize. Gallerimycin ist ein defensin-Like-Peptid mit Anti-Pilz-Eigenschaften-⁹. Interessanterweise wurde festgestellt, dass die Kombination von Cecropin und Gallerimycin eine synergistische Wirkung gegen E. Coli¹⁰hatte.

Wegen des leicht zu bedienenden Charakters G. Mellonella sind Larven ein häufig verwendetes Infektionsmodell bakterielle Pathogenität zu beurteilen. Insbesondere korrelieren Studien in denen G. Mellonella gewonnenen Daten mit Daten aus Mäusen Unterstützung der Stärke dieses alternative Host-Modells. Es wurde festgestellt, dass die meisten pathogenen Serotypen von Listeria Monocytogenes in einem Mausmodell der Infektion auch zu einer höheren Sterblichkeit in G. Mellonella nach einer systemischen Infektion führen. Weitere, weniger virulenten Serotypen erwies sich auch weniger virulenten in G. Mellonella Modell¹². Ähnliche Beobachtungen wurden mit den menschlichen Pathogene Pilze Candida Albicans. Virulenz der verschiedenen C. Albicans Stämme durch systemische Infektion und anschließende Überwachung der Larven Überleben bewertet wurde. Avirulent Mausstämme gab auch avirulent oder ausgestellten Virulenz in G. Mellonella, reduziert, während die Maus virulente Stämme auch zu hohe larval Sterblichkeit¹³führen. G. Mellonella Modell könnte weiter zum Typ 3 Sekretion Systemgrößen Pathogenität von Pseudomonas Aeruginosa¹⁴zu identifizieren.

Da die meisten Untersuchungen mit G. Mellonella auf Virulenzfaktoren mit dem systemischen Infektion Ansatz fokussiert waren, waren wir besonders daran interessiert, Bereitstellung einer Methode für die Analyse der intestinalen Kommensalen in einer mündlichen Zwangsfütterung geeignet Modell, in denen wir gelten unterschiedliche Dosierung von Bakterien pro Larven und beobachten nicht nur die Larven Sterblichkeit sondern analysieren verschiedene Kennzeichen der angeborenen Immunantwort zu intestinalen Homöostase.

Unsere Methode hilft, um die Verwendung von G. Mellonella als ein Ersatzmodell zu erhöhen, da wir die Anwendung von Bakterien und die Analyse der RNA Ausdruck kombinieren. Es ist nicht nur nützlich, die Bedeutung der bakterielle Pathogenese Studien zu stärken, wenn auch die Analyse von Immunreaktionen nach oraler Gabe und nicht nur die Beobachtung der Sterblichkeit nach einer systemischen Infektion. Unsere Methoden ermöglicht die Analyse der immunogenen Eigenschaften der bakteriellen apathogen Kommensale denn es bietet komplexere Bedingungen als Zellkultur, indem ein Darmbarriere in einem lebenden Organismus.