Evaluatie van de virulentie en pathogenese van Aeromonas infectie in een Model Caenorhabditis elegans
Summary
Hier introduceren we drie verschillende experimenten te studeren Aeromonas infectie in C. elegans. Met behulp van deze handige methoden, is het gemakkelijk om te evalueren van de toxiciteit tussen en binnen soorten Aeromonas .
Abstract
De menselijke pathogenen Aeromonas is klinisch aangetoond dat het veroorzaken van gastro-enteritis, wond infecties, sepsis en urineweginfecties. Meest menselijke ziekten zijn gemeld te worden geassocieerd met vier soorten bacteriën: Aeromonas dhakensis, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veroniien Aeromonas caviae. De model-organisme Caenorhabditis elegans is een Bacterivoor waarmee een uitstekende infectie model voor het bestuderen van de bacteriële pathogenese van Aeromonas. Hier introduceren we drie verschillende experimenten te studeren Aeromonas infectie met behulp van een C. elegans -model, met inbegrip van overleven, vloeibare toxiciteit en spier necrose testen. De resultaten van de drie methoden voor het bepalen van de virulentie van Aeromonas waren consistent. A. dhakensis bleek te zijn de giftigste onder de 4 grote Aeromonas soorten klinische infecties veroorzaken. Deze methoden worden weergegeven als een handige manier om de evaluatie van de toxiciteit tussen en binnen soorten Aeromonas en bijdragen aan ons begrip van de pathogenese van Aeromonas infectie.
Introduction
De menselijke pathogenen, Aeromonas, is klinisch aangetoond dat het veroorzaken van gastro-enteritis, wond infecties, bloedvergiftiging en1,2van de infecties van de urinewegen. Meest geassocieerde ziekten bij de mens zijn gemeld te worden geassocieerd met vier bacteriële soorten: Aeromonas dhakensis, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veroniien Aeromonas caviae 2,3 , 4 , 5. onder Aeromonas besmettelijke ziekten, infecties van het zachte weefsel kunnen leiden tot ernstige morbiditeit en mortaliteit bij de mens. Van de nota is spieren necrose de meest ernstige vorm van weke delen-infectie6. Observatie van de overleving, spieren necrose van Caenorhabditis elegans na infectie is een handige methode om te speculeren op de toxiciteit van Aeromonas.
Wetenschappers hebben al talrijke modelorganismen om te bestuderen van bacteriële infecties ontwikkeld. In eerdere studies, werden muizen, zebrafishes en nematoden gebruikt als diermodellen om de pathogenese en de virulentie van Aeromonas6,7,8te studeren. Elke diermodel heeft haar ‘ voordelen en toepassingen. De model-organisme, Caenorhabditis elegans, is een nematode bacterivorous welke inname bacteriën als foodnaturally. C. elegansheeft ontwikkeld een ingewikkeld ingeboren immune systeem tegen bacteriële infecties in de loop van de evolutie. Onder de stress van een bacteriële infectie, heeft C. elegans bewezen een uitstekende infectie model te bestuderen van de bacteriële pathogenese van Aeromonas6,7,9 en andere ziekteverwekkers Als de schimmel10 en enterohemorragische Escherichia coli O157:H711. Er is echter nog steeds geen publicatie die zich op de methodologie richt bij het gebruik van C. elegans als een model voor het bestuderen van de virulentie van Aeromonas.
Hier introduceren we drie verschillende experimenten te studeren Aeromonas infectie met C. elegans als een dierlijk model: testen voor overleving, vloeibare toxiciteit en spier necrose. Deze methoden zijn een handige manier voor evaluatie van de toxiciteit tussen en binnen soorten Aeromonas en verbetering van het inzicht van de pathogenese van Aeromonas.
Protocol
Representative Results
Discussion
C. elegans is een nematode bacterivorous dat natuurlijk inname bacteriën als voedsel en een ingewikkeld aangeboren immuniteit voor bacteriën tijdens de evolutionaire proces heeft ontwikkeld. Twee van de belangrijke organen, onderhouden en ondersteunen van de immuniteit zijn de opperhuid en darm9,–13. De epidermis en de bands van spier van C. elegans lijken op de structuren van de soft-weefsel in zoogdieren en mensen6. V…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wij zijn dankbaar voor de hulp uit de C. elegans kern facility in Taiwan en de diagnostische microbiologie en antimicrobiële resistentie laboratorium van nationale Cheng Kung universiteitsziekenhuis voor het verstrekken van de Aeromonas isoleert. We erkennen ook de Caenorhabditis genetica Center (CGC), en de WormBase. Wij danken ook Savana Moore voor het bewerken van het manuscript.
Deze studie werd gedeeltelijk ondersteund door subsidies van het ministerie van wetenschap en technologie van Taiwan (meest 105-2628-B-006-017-MY3) en het nationale Cheng Kung universitair ziekenhuis (NCKUH-10705001) aan P.L. Chen.
Materials
| Shaker incubator | YIH DER | LM-570R | Bacteria incubation |
| K2HPO4 | J.T.Baker | MP021519455 | Culture medium preparation |
| KH2PO4 | J.T.Baker | 3246-05 | Culture medium preparation |
| Na2HPO4 | J.T.Baker | MP021914405 | Culture medium preparation |
| NaCl | SIGMA | 31434 | Culture medium preparation |
| MgSO4 | SIGMA | M7506 | Culture medium preparation |
| agar | Difco | 214530 | Culture medium preparation |
| CaCl2 | SIGMA | C1016 | Culture medium preparation |
| cholesterol | SIGMA | C8503 | Culture medium preparation |
| ethanol | SIGMA | 32205 | Culture medium preparation |
| KOH | SIGMA | P5958 | Culture medium preparation |
| 6 cm petri plate | ALPHA PLUS | 46 | agar plate preparation |
| 96-well plate | FALCON | 353072 | liquid assay |
| bacterial peptone | Affymetrix/USB | AAJ20048P2 | Culture medium preparation |
| yeast extract | SIGMA | 92144 | Culture medium preparation |
| citric acid•H2O | SIGMA | C1909 | Culture medium preparation |
| tri-potassium citrate•H2O | SIGMA | 104956 | Culture medium preparation |
| FudR | SIGMA | 1271008 | Culture medium preparation |
| disodium EDTA | SIGMA | E1644 | Culture medium preparation |
| FeSO4•7 H2O | SIGMA | 215422 | Culture medium preparation |
| MnCl2•4 H2O | SIGMA | 221279 | Culture medium preparation |
| ZnSO4•7 H2O | SIGMA | 204986 | Culture medium preparation |
| CuSO4•5 H2O | SIGMA | C8027 | Culture medium preparation |
| tryptone | SIGMA | 16922 | Culture medium preparation |
| Microscope system | Nikon | Eclipase Ti inverted | microscope imaging |
| Scientific CCD Camera | QImaging | Retiga-2000R Fast 1394 | microscope imaging |
References
- Parker, J. L., Shaw, J. G. Aeromonas spp. clinical microbiology and disease. Journal of Infection. 62 (2), 109-118 (2011).
- Chao, C. M., Lai, C. C., Tang, H. J., Ko, W. C., Hsueh, P. R. Skin and soft-tissue infections caused by Aeromonas species. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 32 (4), 543-547 (2013).
- Chao, C. M., Lai, C. C., Tang, H. J., Ko, W. C., Hsueh, P. R. Biliary tract infections caused by Aeromonas species. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 32 (2), 245-251 (2013).
- Chuang, H. C., et al. Different clinical characteristics among Aeromonas hydrophila, Aeromonas veronii biovar sobria and Aeromonas caviae monomicrobial bacteremia. Journal of Korean Medical Science. 26 (11), 1415-1420 (2011).
- Chao, C. M., Lai, C. C., Gau, S. J., Hsueh, P. R. Skin and soft tissue infection caused by Aeromonas species in cancer patients. Journal of Microbiology, Immunology and Infection. 46 (2), 144-146 (2013).
- Chen, P. L., et al. A Disease Model of Muscle necrosis caused by Aeromonas dhakensis infection in Caenorhabditis elegans. Frontiers in Microbiology. 7, 2058 (2016).
- Chen, P. L., et al. Virulence diversity among bacteremic Aeromonas isolates: ex vivo, animal, and clinical evidences. PLoS One. 9 (11), 111213 (2014).
- Saraceni, P. R., Romero, A., Figueras, A., Novoa, B. Establishment of infection models in zebrafish larvae (Danio rerio) to study the pathogenesis of Aeromonas hydrophila. Frontiers in Microbiology. 7, 1219 (2016).
- Chen, Y. W., Ko, W. C., Chen, C. S., Chen, P. L. RIOK-1 Is a Suppressor of the p38 MAPK Innate Immune Pathway in Caenorhabditis elegans. Frontiers in Immunology. 9, 774 (2018).
- Powell, J. R., Ausubel, F. M. Models of Caenorhabditis elegans infection by bacterial and fungal pathogens. Methods in Molecular Biology. 415, 403-427 (2008).
- Chou, T. C., et al. Enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7 Shiga-like toxin 1 is required for full pathogenicity and activation of the p38 mitogen-activated protein kinase pathway in Caenorhabditis elegans. Cellular Microbiology. 15 (1), 82-97 (2013).
- Stiernagle, T. Maintenance of C. elegans. WormBook. , 1-11 (2006).
- Engelmann, I., Pujol, N. Innate immunity in C. elegans. Advances in Experimental Medicine and Biology. 708, 105-121 (2010).
- Feinbaum, R. L., et al. Genome-wide identification of Pseudomonas aeruginosa virulence-related genes using a Caenorhabditis elegans infection model. PLoS Pathogens. 8 (7), 1002813 (2012).
