Studiando lo Stress ossidativo causato dagli streptococchi di gruppo Mitis in Caenorhabditis elegans

Gli streptococchi del gruppo mitis sono commensals umano della cavità orofaringea¹. Tuttavia, questi organismi possono sfuggire questa nicchia e causano una serie di malattie invasive². Le infezioni causate da questi microrganismi sono batteriemia, endocardite e cellulite orbitale^2,3,4,5,6. Inoltre, essi stanno emergendo come causativi agenti di infezioni del torrente sanguigno in immunocompromessi, neutropenic e malati di cancro sottoposti a chemioterapia^5,7,8,9 .

I meccanismi di patogenesi di gruppo fondo mitis è oscuro, perché sono stati identificati alcuni fattori di virulenza. Il gruppo di mitis è noto per la produzione di H₂O₂, che ha dimostrato di giocare un ruolo importante nella comunità microbica orale¹⁰. Più recentemente, diversi studi hanno evidenziato un ruolo per H₂O₂ come una citotossina che induce la morte delle cellule epiteliali^11,12. Polmonite S., che appartiene a questo gruppo, ha dimostrato di produrre alti livelli di H₂O₂ che induce il danno del DNA e l’apoptosi in cellule alveolari¹³. Utilizzando un modello animale di polmonite acuta, gli stessi ricercatori hanno dimostrato che la produzione di H₂O₂ dai batteri conferisce un vantaggio di virulenza. Studi su meningite pneumococcal hanno inoltre dimostrato che patogeno-derivati H₂O₂ agisce in sinergia con pneumolysin per innescare un neurone delle cellule morte¹⁴. Queste osservazioni stabiliscono chiaramente che H₂O₂ prodotto da questo gruppo di batteri è importante per loro patogenicità.

È interessante notare che, esso ha anche dimostrato che gruppo del mitis mitis dello s. e s. oralis causare la morte della del nematode c. elegans attraverso la produzione di H₂O₂^15,16. Questo nematode dissipato è stato utilizzato come un modello semplice, geneticamente trattabile per studiare molti processi biologici. Più recentemente, il worm è emerso come un modello per lo studio di interazioni ospite-patogeno^17,18. Inoltre, diversi studi hanno evidenziato l’importanza dello studio dello stress ossidativo tramite questo organismo^19,20,21. Suo ciclo di vita breve, la capacità di atterramento geni di interesse di RNAi e l’uso della proteina fluorescente verde (GFP)-reporter fuso per monitorare l’espressione genica sono alcuni degli attributi che lo rendono un sistema modello attraente. Ancora più importante, le vie che regolano lo stress ossidativo e l’immunità innata nel verme sono altamente conservate con mammiferi^20,22.

In questo protocollo, è dimostrato come utilizzare c. elegans per delucidare la patogenicità causata da streptococco-derivati H₂O₂. Un’analisi di sopravvivenza modificate è mostrata, e membri del gruppo mitis sono in grado di uccidere i vermi rapidamente tramite la produzione di H₂O₂. Utilizzando i membri del gruppo di mitis, una costante fonte biologica di specie reattive dell’ossigeno (ROS) è prevista, al contrario di fonti chimiche che inducono lo sforzo ossidativo nei vermi. Inoltre, i batteri sono in grado di colonizzare rapidamente, i vermi che permette per H₂O₂ essere direttamente indirizzati alle cellule intestinali (rispetto ad altre fonti che devono attraversare diverse barriere). Il dosaggio è convalidato o 1) per determinare la sopravvivenza del ceppo mutante skn-1 o 2) battendo giù skn-1 mediante RNAi in worms rispetto la N2 selvaggio-tipo e vettoriale controllo trattato worms. SKN-1 è un fattore di trascrizione importante che regola la risposta allo stress ossidativo in c. elegans^23,24,25. Oltre alle analisi di sopravvivenza, un ceppo di vite senza fine che esprimono un reporter transgenico SKN-1B/C::GFP viene utilizzato per monitorare l’attivazione della stress ossidativo risposta tramite la produzione di H₂O₂ dal gruppo mitis.