Intracrânienne subarachnoïdien voie d’Infection pour enquêter sur les rôles des Biofilms de Streptococcus suis en méningite dans un modèle d’Infection de souris
Summary
Nous décrivons ici la voie intracrânienne subarachnoïdien d’infection chez les souris pour étudier les rôles des biofilms dans Streptococcus suis méningite. Ce modèle d’infection est également adapté pour l’étude de la pathogenèse de l’autre une méningite bactérienne et l’efficacité des nouveaux médicaments contre la méningite bactérienne.
Abstract
Streptococcus suis est non seulement un bactérie pathogène majeur de porcs dans le monde entier, mais aussi un agent zoonotique émergent. Chez les humains et les porcs, la méningite est une manifestation importante des infections à S. suis . Un modèle adapté de l’infection est un outil essentiel pour comprendre les mécanismes des maladies causées par des pathogènes. Plusieurs voies d’infection chez les souris ont été développés pour étudier la pathogenèse de l’infection à S. suis . Cependant, les voies intrapéritonéales, par voie nasale et par voie intraveineuse d’infection ne conviennent pas pour étudier les rôles des composantes de la surface S. suis méningite directement dans le cerveau, comme la matrice extracellulaire de biofilms. Bien que l’inoculation intracisternale a été utilisée pour infection à S. suis , le site d’injection précise n’a pas été décrit. Ici, la voie intracrânienne subarachnoïdien d’infection a été décrite dans un modèle murin d’enquêter sur le rôle des biofilms dans S. suis méningite. S. suis cellules planctoniques ou biofilm État cellules ont été injectées directement dans l’espace sous-arachnoïdien de souris par le biais du site d’injection situé rostrale de la bregma 3,5 mm. Analyse histopathologique et une expression de l’ARNm de TLR2 et cytokines des tissus cérébraux de souris injectées avec des cellules d’État biofilm a clairement indiquent que S. suis biofilm joue un rôle définitif dans S. suis méningite. Cette voie d’infection présente des avantages évidents sur les autres voies d’infection, ce qui permet l’étude de l’interaction hôte-bactérie. En outre, il permet l’effet des composantes bactériennes sur les réponses immunitaires hôte directement dans le cerveau pour être évalués et imite l’entrée bactérienne dans le système nerveux central. Cette voie d’infection peut être étendue pour étudier les mécanismes de la méningite causée par d’autres bactéries. En outre, il peut également être utilisé pour tester l’efficacité des médicaments contre la méningite bactérienne.
Introduction
Streptococcus suis (S. suis) est un bactérie pathogène majeur de porcs dans le monde, provoquant des maladies graves, y compris la méningite, pneumonie, septicémie, endocardite et arthrite1. C’est aussi un agent zoonotique émergent. Jusqu’ici, on a signalé que les neuf sérotypes peuvent provoquer une infection chez l’homme, y compris les sérotypes 2, 4, 5, 9, 14, 16, 21, 24 et 312,3,4. Chez les humains et les porcs, la méningite est l’un des principaux signes cliniques des infections à S. suis . Au Vietnam et en Thaïlande, S. suis est la principale cause de méningite chez les adultes,5. Biofilms microbiens sont des micro-organismes qui adhèrent les uns aux autres et sont concentrent à l’interface. ils sont essentiels pour la virulence bactérienne, la survie dans des environnements variés et5de la résistance aux antibiotiques. Biofilms sont généralement entourés d’une matrice extracellulaire qui généralement contient des polysaccharides, protéines et ADN6. Ce dernier est capable de susciter des réactions inflammatoires de l’hôte et cytokine production7. La formation de biofilm a signalé de participer à streptocoque méningite lors d’études antérieures. Biofilms contribuent à Streptococcus agalactiae méningite dans un modèle de poisson tilapia et la formation de biofilm a été révélée dans les tissus du cerveau et autour méningée surfaces in vivo par inoculation intra-abdominale8. Au cours de la méningite, Streptococcus pneumoniae est dans un état semblable au biofilm et de bactéries dans un tel état de biofilm ont été plus efficaces dans l’induction de méningite chez une souris infection modèle9. En outre, dans notre précédente étude, l’état de biofilm associé de S. suis dans le cerveau de souris contribue à la virulence bactérienne en analyse de survie10. Toutefois, une preuve directe pour implication de biofilm dans S. suis méningite exige davantage enquête.
Des modèles animaux de l’infection à S. suis ont été développés chez les souris en utilisant la voie intrapéritonéale11, par voie nasale (i.n.)12, par voie intraveineuse (i.v.)13et les routes intracisternale (i.c.) d’infection14, 15 , 16. Toutefois, les itinéraires i.p., i.n. et i.v. d’infection ne conviennent pas pour étudier les rôles des composantes de la surface S. suis méningite directement dans le cerveau. Il s’agit d’une matrice extracellulaire de biofilms. Bien que l’inoculation i.c. a été utilisée pour infection à S. suis , le site d’injection précise n’a pas été décrit dans ces documents. En revanche, les coordonnées stéréotaxiques du site d’injection pour l’inoculation intracrânienne subarachnoïdien a clairement été décrit dans une précédente étude17. Cela a permis de reconnaissance simple du point d’inoculation et plan expérimental plus simpliste. En outre, la voie intracrânienne subarachnoïdien d’infection imite entrée bactérienne dans le système nerveux central du sinus ou l’ oreille moyenne17et la relation entre l’oreille moyenne et la méningite causée par S. suis a été démontrée par Madsen et al.18. En outre, en appliquant la voie intracrânienne subarachnoïdien d’infection chez la souris, nous avons démontré que S. suis petit RNA rss04 contribue à la méningite dans notre précédente étude10.
Dans la présente étude, la voie intracrânienne subarachnoïdien d’infection a été utilisée chez les souris pour étudier les rôles des biofilms dans S. suis méningite. Souris ont été infectées avec des cellules planctoniques ou de biofilms de cellules état de S. suis par cette voie d’infection. Analyse histopathologique et expression de l’ARNm accrue de TLR2 et cytokines du tissu de cerveau de souris injectées avec des cellules d’État biofilm a clairement indiquent que S. suis biofilm contribue à la méningite.
Protocol
Representative Results
Discussion
La voie intracrânienne subarachnoïdien d’infection décrite ici a des avantages évidents sur les autres voies d’infection. Il permet aux chercheurs d’étudier l’interaction hôte-bactérie et l’effet des composantes bactériennes sur les réponses immunitaires hôte directement dans le cerveau, qui miment l’entrée bactérienne dans le système nerveux central. Ainsi, cette voie d’infection peut être étendue pour étudier les mécanismes de la méningite causée par d’autres bactéries. En outre, il …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par des subventions du National Key Research and Development Programme of China [2017YFD0500102] ; la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine [31572544] ; le laboratoire clé Etat des vétérinaire biologie étiologique [SKLVEB2016KFKT005] ; l’Agriculture de Shanghai Applied Technology Development Programme, Chine [G2016060201].
Materials
| Todd Hewitt Broth(THB) | Becton, Dickinson and Company | DF0492078 | Dissolve 30 g of the powder in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. |
| Agar | DSBIO | 16C0050 | Dissolve 15 g of the powder in 1 L of THB. Autoclave at 121° for 15 min. |
| Milli-Q Reference Water Purification System | Merck KGaA | Z00QSVCUS | Without Dnase/ Rnase |
| NaCl | Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd | 10019318 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| Na2HPO3 | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009012-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| KCl | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009017-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| KH2PO4 | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009019-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| KOH | Xilong Scientific Co., Ltd | 9009014-01-09 | Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4. |
| Glycerol | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10010618 | Diluted with equal volumu of purified water, autoclave at 121° for 15 min |
| 4% paraformaldehyde | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 80096675 | |
| 25% Glutaraldehyde | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 30092436 | 10-fold diluted with purified water for fixation. |
| Ethanol | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10009218 | |
| Chloroform | Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10006818 | |
| Spctrophotometre | DeNovix Inc. | DS-11+ | |
| Ultrasound cell crusher | NingBo Scientz Biotechnology Co.,Ltd | JY96-IIN | |
| Centrifuge | Hitachi Koki Co., Ltd | CT15RE | |
| Refrigerator | Aucma Co., Ltd | DW-86L500 | |
| Scanning electron microscope | Zeiss | EVO-LS10 | |
| FastRNA Pro Green Kit | MP Biomedicals | #6045-050 | |
| FastPrep-24 Instrument | MP Biomedicals | 116005500 | |
| Instrument for PCR | SensoQuest GmbH | 1124310110 | |
| QuantStudio 6 Flex | Thermo Fisher Scientific | 4485689 | |
| SYBR Premix Ex Taq II | Takara Biomedical Technology (Beijing) Co., Ltd | RR820A | |
| PrimeScript RT reagent kit with gDNA Eraser | Takara Biomedical Technology (Beijing) Co., Ltd | RR047A | |
| Fully Enclosed Tissue Processor | Leica Biosystems Nussloch GmbH | ASP200S | |
| Heated Paraffin Embedding Module | Leica Biosystems Nussloch GmbH | EG1150H | |
| Semi-Automated Rotary Microtome | Leica Biosystems Nussloch GmbH | RM2245 | |
| Water bath for paraffin sections | Leica Biosystems Nussloch GmbH | HI1210 | |
| Autostainer XL | Leica Biosystems Nussloch GmbH | ST5010 | |
| Agilent 2100 | Agilent Technologies | G2939A | |
| Optical microscope | Olympus | BX51 |
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