Ein Mausmodell der Gruppe B<em> Streptococcus</em> Vaginal Colonization

Summary

Der Zweck dieses Protokolls ist die menschliche Gruppe B Streptococcus (GBS) vaginale Besiedlung in einem Mausmodell zu imitieren. Dieses Verfahren kann verwendet werden, Wirtsimmunantworten und bakterielle Faktoren zu untersuchen, um GBS vaginal Persistenz beitragen, sowie therapeutische Strategien testen.

Abstract

Streptococcus agalactiae (Gruppe B Streptococcus, GBS) ist ein Gram-positive, asymptomatische Besiedler des menschlichen Magen – Darm – Trakt und vaginalen Trakt von 10 – 30% der Erwachsenen. In immungeschwächten Personen, einschließlich Neugeborene, Schwangere und ältere Menschen, wechseln kann GBS zu einem invasiven Erreger der Sepsis, Arthritis, Pneumonie und Meningitis. Da GBS ein führender bakterielle Erreger von Neugeborenen ist, wird der Strom Prophylaxe von späten Schwangerschaft Screening umfasste für GBS vaginale Besiedlung und die anschließende peripartum Antibiotika-Behandlung von GBS-positiven Müttern. Schwere GBS vaginale Belastung ist ein Risikofaktor für beide Neugeborenen Krankheit und Kolonisation. Leider ist wenig über den Host und bakterielle Faktoren bekannt, die zu fördern oder GBS erlauben vaginale Besiedlung. Dieses Protokoll beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung persistent GBS vaginal Kolonisierung eine einzelne β-Estradiol Vorbehandlung und tägliche Probennahme unter Verwendung von bakterieller loa zu bestimmen,d. Es weitere Details Methoden zusätzliche Therapien oder Reagenzien von Interesse zu verwalten und vaginalen Lavage und Fortpflanzungstraktes Gewebe zu sammeln. Dieses Mausmodell wird das Verständnis des GBS-Wirt-Interaktion in der vaginalen Umgebung fördern, die potentielle therapeutische Targets führen mütterliche vaginale Besiedlung während der Schwangerschaft zu kontrollieren und Übertragung an den gefährdeten Neugeborenen zu verhindern. Es wird auch von Interesse sein, zu unserem Verständnis der allgemeinen Bakterien-Wirt-Interaktionen in der weiblichen vaginalen Trakt erhöhen.

Introduction

Streptococcus agalactiae, Streptococcus Gruppe B (GBS), ist eine gekapselte, Gram-positives Bakterium , das häufig aus dem Darm und Urogenitaltrakt von gesunden Erwachsenen isoliert. In den 1970er Jahren entstand GBS als führende Mittel von Infektionsneugeborenensterblichkeit, mit mehr als 7.000 Fälle von Neugeborenen Krankheit jährlich ^1. Frühem Beginn GBS Krankheit (EOD) tritt in den ersten Stunden oder Tage des Lebens, stellt sich eine Lungenentzündung oder Atemnot, und entwickelt sich oft in Sepsis, während late-onset-Krankheit (LOD) erfolgt nach mehreren Monaten und präsentiert mit Bakteriämie, die häufig Fortschritte ² bis Meningitis. Ab 2002 empfiehlt die Centers for Disease Control and Prevention Universal-Screening für GBS vaginale Besiedlung im späten Schwangerschaft und intrapartum Antibiotikaprophylaxe (IAP) zu GBS-positiven Müttern ^1. Trotz der Reduktion der early-onset Krankheit auf etwa 1.000 Fälle in den Vereinigten Staaten jährlich aufgrund von IAP,GBS bleibt die häufigste Ursache für früh einsetzende neonatale Sepsis und late-onset Auftreten bleibt unberührt ^1. Ob in utero, während der Arbeit oder sogar in late-onset Fällen erfordert neonatale Exposition gegenüber GBS Überleben, quer durch eine Reihe von Host-Umgebungen und Barrieren, Immunevasion, und, im Fall von Meningitis, Überquerung der stark regulierten blut- Hirn – Schranke ^2. Upstream dieser virulenten Wechselwirkungen innerhalb des Neugeborenen ist die erste Besiedlung des mütterlichen vaginalen Trakt. Mütterliche GBS vaginale Besiedlung Preise von 8-18% reichen in Industrie- und Entwicklungsländern, mit einer geschätzten durchschnittlichen Rate von 12,7% ^3,4. GBS Besiedlung des vaginalen Trakt während der Schwangerschaft kann bei einzelnen Frauen ⁵ in der Natur konstant, intermittierend, oder vorübergehend sein. Interessanterweise ist ein mütterliches Alter> 36 Jahren mit anhaltenden Kolonisation ^6. Zahlreiche biologische und sozioökonomische Risikofaktoren für GBS vaginale Besiedlungwurde identifiziert. Biologische Faktoren gehören Magen – Darm – GBS Besiedlung und das Fehlen von Lactobacillus im Darm. Allerdings, der ethnischen Zugehörigkeit, Fettleibigkeit, Hygiene und sexuelle Aktivität auch mit GBS vaginal Wagen ⁷ in Verbindung gebracht worden.

Obwohl berüchtigt für neonatale Infektionen verursacht, verursacht GBS auch eine Vielzahl von Infektionen der Mutter sowohl peripartum und nach der Geburt. GBS Schlitten ist bei Frauen erhöhte sich mit Vaginitis präsentiert ⁸ und, in einigen Fällen kann sogar der Krankheitseinheit ⁹ sein. Zusätzlich GBS Aufstieg des Fortpflanzungstraktes während der Schwangerschaft im innerFrucht Infektion oder chorioamnionitis ¹⁰ führen kann. Darüber hinaus kann in bis zu 3,5% der Schwangerschaften, verbreitet GBS in die Harnblase ¹¹ mit einer Infektion der Harnwege oder asymptomatische Bakteriurie zu verursachen. GBS bacteriuria während der Schwangerschaft ist mit einem erhöhten Risiko von intrapartum Fieber, chorioamnionitis, Frühgeburt verbunden sind, und premature Bruch von Membranen ^12. Zusammengenommen ist das Vorhandensein von GBS innerhalb der vaginalen Trakt, um Infektionen von mehreren Wirtsgewebe verbunden sind, und die Fähigkeit, GBS aus dieser Nische zu beseitigen ist zwingend notwendig, sowohl von Müttern und Neugeborenen Gesundheit.

Bis vor kurzem war der Großteil der Arbeit untersuchen GBS Wechselwirkungen mit dem zervikovaginalen Trakts beschränkt auf in vitro Zellmodellen ^13-15. Diese in vitro – Experimente haben bakterielle Faktoren ergeben , dass für die Einhaltung von Bedeutung sind, einschließlich der Oberflächenproteine eine solche Pili und Serin–rich repeats ^17,18 sowie Zweikomponentenregulierungssysteme ^15,19 und die globale Transkriptionsantwort des vaginalen Epithels GBS ^19. Um jedoch alle die Wirt-Mikroben-Interaktionen innerhalb der vaginalen Trakt aufzuklären, ein robustes Tiermodell notwendig. Frühe Arbeiten zeigten , dass GBS kann aus dem vaginalen Trakt von geimpften Mäusen und Ratten ^20,21 gewonnen werden <sup> 22 in beiden schwangeren und nicht schwangeren Bedingungen. Im Jahr 2005 wurde kurzfristige GBS vaginale Besiedlung bei Mäusen modelliert , um die Wirksamkeit eines Phagen lytisches Enzym zu untersuchen , vaginale GBS über einen Zeitraum von 24 h ²³ zu behandeln. Einige Jahre später wurde ein Modell vaginale Besiedlung Maus GBS Langzeit entwickelt Wirt und bakterielle Faktoren Persistenz Regierungs GBS zu studieren. Dieses Modell hat zahlreiche GBS Faktoren einen Beitrag zur Besiedlung, einschließlich der Oberflächen Anhängsel identifiziert ^17,18 und GBS Zweikomponentensysteme ^19,24. Dieses Modell wurde zur Identifizierung von Wirtsreaktionsmechanismen beigetragen ^19,25 und wurde verwendet , um mehrere therapeutische Strategien zu testen, einschließlich immunmodulatorische Peptide ²⁶ und ²⁷ Probiotika. Dieses Protokoll gibt die notwendige Führung GBS in die Maus vaginalen Trakt zu impfen und anschließend Besiedlung zu verfolgen und sammeln Proben für weitere Analysen.

Protocol

Alle Tier Arbeit wurde durch das Amt für Lab Animal Care in San Diego State University und führte unter anerkannten Veterinär Standards zugelassen. Weibliche Mäuse, Alter 8 bis 16 Wochen wurden für die Entwicklung dieser Methode verwendet. 1. Herstellung und intraperitoneale Injektion von β-Östradiol Messen Sie β-Estradiol (0,5 mg / Maus) auf dem Papier wiegen, während geeignete persönliche Schutzausrüstung tragen (PPE). ACHTUNG: β-Östradiol durch die Haut und der Schleim…

Representative Results

Bei der Entwicklung dieses Modells wurden mehrere Beobachtungen in Bezug auf Faktoren, welche die Dauer von GBS vaginale Besiedlung beeinflussen. Um zu bestimmen, wie estrous Stufe bei der Impfung Auswirkungen GBS bakterielle Persistenz, Mäuse wurden am Tag der Impfung über vaginalen Lavage in Szene gesetzt. Abbildung 1 zeigt die vier Stufen der Maus Östrocyclus, bestimmt durch nass-Mount vaginalen Lavage, ein gut etabliertes Verfahren 29. Mäuse wurden in …

Discussion

Um die Förderung des Verständnisses von GBS Wechselwirkungen mit der sowohl dem Host und andere Mikroben im Rahmen des Host Ferner ist ein Tiermodell erforderlich. Diese Arbeit beschreibt die technischen Aspekte bei Mäusen GBS vaginale Besiedlung zu etablieren. Dieses Protokoll erreicht> 90% Kolonisierung von Mäusen ohne die Verwendung von Anästhetika Bakterien zu beimpfen, oder Abstrichproben, immununterdrück zu sammeln Kolonisierung, vaginal Vorwaschen zu aktivieren, oder Zusätze, um die Impfkultur zu verdic…

Materials

Sesame oil	Sigma Aldrich	S3547-250ML
β-Estradiol	Sigma Aldrich	E8875-1G	CAUTION: Wear appropriate PPE. β-estradiol can be absorbed through the skin and mucosal surfaces.
200 μL gel loading pipette tips	USA Scientific	1252-0610
Urethro-genital, sterile, calcium alginate swabs	Puritan	25-801 A 50
CHROMagar StrepB	DRG International	SB282
Todd Hewitt Broth	Hardy Diagnostics	7161C
18 G, 1.5 inch needles	BD	305199
26 G, 0.5 inch needles	BD	305111
10 mL syringes	BD	309604
1 mL syringes	BD	309659
0.45 μm PVDF syringe filters	Whatman	6900-2504
Dulbecco's Phosphate-Buffered Salt Solution 1X	Corning	21-031-CV