Studium der oxidativen Stress verursachten Mitis Gruppe Streptokokken in Caenorhabditis elegans

Mitis Gruppe Streptokokken sind menschliche Kommensalen der oropharyngealen Hohlraum¹. Diese Organismen können jedoch diese Nische zu entkommen und eine Vielzahl von invasiven Erkrankungen²verursachen. Infektionen durch diese Mikroorganismen gehören Bakteriämie, Endokarditis und Orbitaphlegmone^2,3,4,5,6. Darüber hinaus entstehen sie als Erreger von Infektionen der Blutbahn in immungeschwächten, neutropenisch und Krebspatienten, die Chemotherapie^{5,7,8,9 durchlaufen haben} .

Die Mechanismen, die zugrunde liegenden Mitis Gruppe Pathogenese ist dunkel, weil einige Virulenzfaktoren identifiziert wurden. Mitis Gruppe ist bekannt, H₂O₂, zu produzieren, die gezeigt hat, eine wichtige Rolle in oralen mikrobiellen Lebensgemeinschaften¹⁰spielen. Mehrere Studien haben vor kurzem eine Rolle für H₂O₂ als ein Zytotoxin hervorgehoben, die Epithelzelle Tod^11,12induziert. S. Lungenentzündung, die zu dieser Gruppe gehört hat gezeigt, dass hohe Konzentrationen von H₂O₂ zu produzieren, die DNA-Schädigung und Apoptose in alveoläre Zellen¹³induziert. Mit einer akuten Lungenentzündung Tiermodell, zeigten die gleichen Forscher, dass die Produktion von H₂O₂ von den Bakterien einen Virulenz Vorteil verschafft. Studien über Pneumokokken Meningitis haben auch gezeigt, dass dieser Erreger abgeleitet H₂O₂ wirkt synergistisch mit Pneumolysin neuronale Zelle Tod¹⁴auslösen. Diese Beobachtungen stellen klar, dass H₂O₂ produziert von dieser Gruppe von Bakterien für wichtig, dass ihre Pathogenität.

Interessanterweise hat sich auch gezeigt, dass Mitglieder der Mitis S. Mitis und S. Oralis verursachen Tod von den Nematoden C. Elegans über die Herstellung von H₂O₂^15,16. Diese freilebenden Nematoden diente als ein einfaches, genetisch gefügig Modell, viele biologische Prozesse zu studieren. Vor kurzem hat der Wurm ein Modell zur Wirt-Pathogen Interaktionen^17,18entwickelt. Mehrere Studien haben darüber hinaus die Bedeutung des Studiums oxidativen Stress mit diesem Organismus^19,20,21hervorgehoben. Seine kurzen Lebenszyklus, Knockdown Gene des Interesses von RNAi und Verwendung des grün fluoreszierenden Proteins (GFP)-fused Reporter, Genexpression zu überwachen sind einige der Attribute, die eine attraktives Modellsystem machen. Noch wichtiger ist, sind die Wege, die Regulierung von oxidativem Stress und angeborene Immunität in der Wurm mit Säugetieren^20,22hoch konserviert.

In diesem Protokoll wird gezeigt wie C. Elegans zu verwenden, um die Pathogenität, verursacht durch Streptokokken abgeleitet H₂O₂aufzuklären. Ein modifizierte überleben Assay gezeigt, und Mitglieder des Arbeitskreises Mitis sind in der Lage, schnell die Würmer zu töten über die Produktion von H₂O₂. Mit Mitgliedern des Arbeitskreises Mitis, eine nachhaltige biologische Quelle von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), im Gegensatz zu chemischen Quellen erfolgt, die oxidativen Stress in den Würmern zu induzieren. Darüber hinaus können die Bakterien besiedeln die Würmer schnell, wodurch für H₂O₂ direkt ausgerichtet werden, um die Darmzellen (im Vergleich zu anderen Quellen, die mehrere Hindernisse zu überqueren). Der Test wird überprüft, entweder (1) durch Bestimmung das Überleben der Mutante Skn-1 oder 2) durch Skn-1 mit RNAi in Worms im Verhältnis zu der N2 Wildtyp und Vektor-Steuerelement behandelt Würmer umzuwerfen. SKN-1 ist eine wichtige Transkriptionsfaktor, die die oxidativen Stress-Reaktion in C. Elegans^23,24,25regelt. Zusätzlich zu überleben-Assays ist Wurm verwendet ein Stamm mit dem Ausdruck eines SKN-1 b/C::GFP transgenen Reporters zur Aktivierung der oxidativen Stress Reaktion über die Produktion von H₂O₂ Überwachung von Mitis-Gruppe.