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Artículo de método

Estudiar el estrés oxidativo causado por los estreptococos del grupo Mitis en Caenorhabditis elegans

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DOI:

10.3791/59301

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23 de marzo de 2019

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En este artículo

Resumen

El nematodo Caenorhabditis elegans es un excelente modelo para disecar interacciones huésped-patógeno. Se describe aquí es un protocolo para infectar el gusano con los miembros de los estreptococos del grupo mitis y determinar la activación de la respuesta de estrés oxidativo contra H2O2 producido por este grupo de organismos.

Resumen

Caenorhabditis elegans (C. elegans), un nematodo de vida libre, se ha convertido en un atractivo modelo para el estudio de las interacciones huésped-patógeno. El protocolo presentado utiliza este modelo para determinar la patogenicidad causada por los estreptococos del grupo mitis a través de la producción de H2O2. Los estreptococos del grupo mitis son una amenaza emergente que causan muchas enfermedades en humanos tales como bacteremia, endocarditis y celulitis orbitaria. Se describe aquí es un protocolo para determinar la supervivencia de estos gusanos en respuesta a H2O2 producido por este grupo de patógenos. Usando la codificación de skn-1 gen para un factor de transcripción de respuesta de estrés oxidativo, se muestra que este modelo es importante para la identificación de genes de host que están esenciales contra la infección estreptocócica. Además, está demostrado que la activación de la respuesta de estrés oxidativo se puede supervisar en presencia de estos patógenos utilizando una cepa de gusano reportero transgénicos, en la que SKN-1 está fusionada a la proteína verde fluorescente (GFP). Estos ensayos ofrecen la oportunidad de estudiar la respuesta de estrés oxidativo a H2O2 derivado de una fuente biológica como contraposición a exógeno agregado fuentes de oxígeno reactivo (ROS) las especies.

Introducción

Estreptococos del grupo mitis son humanos comensales de la cavidad bucofaríngea1. Sin embargo, estos organismos pueden escapar de este lugar y causar una variedad de enfermedades invasivas2. Las infecciones causadas por estos microorganismos incluyen bacteriemia, endocarditis y celulitis orbitaria2,3,4,5,6. Por otra parte, ellos surgen como agentes de infecciones del torrente sanguíneo en neutropénicos, inmunodeprimidos y pacientes con cáncer que han sufrido q....

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Protocolo

1. preparación de tus placas de Agar (Extracto de levadura de Todd-Hewitt)

  1. Para 1 L de media, agregue 30 g de polvo de Todd-Hewitt, 2 g de extracto de levadura y 20 g de agar a un matraz de Erlenmeyer de 2 L. Agregar 970 mL de agua desionizada para el contenido del matraz e incluir una barra de agitación. Autoclave de los medios de comunicación a una temperatura de 121 ° C y presión de 15 lb/pulgada2 por 30 min. Después de eso, establecer los medios de comunicación en una placa de agitación y permiten para enfriamiento con agitación suave.
  2. Vierta los medios de comunicación en platos de Petri estériles tamaño adecuado (platos de 100 mm x ....

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Resultados

Grupo de miembros de la mitis S. mitis, S. oralis y S. gordonii rápidamente mataron a los gusanos, a diferencia de S. mutans, S. salivarius y no patógenas e. coli OP50 (figura 3A). La mediana de la supervivencia de S. mitisy S. oralis, S. gordonii era 300 min y 300 min min 345, respectivamente. Para determinar si el asesinato fue mediado por H2O2<.......

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Discusión

Los métodos descritos pueden ser utilizados para otras bacterias patógenas tales como Enterococcus faecium, que también produce H2O2 en anaerobios o microaerofílicos condiciones26. Por lo general, para más patógenos, lleva varios días a semanas para completar el análisis de supervivencia. Sin embargo, debido a la robusta producción de H2O2 por miembros del grupo mitis, estos ensayos podrían completarse dentro de 5-6 h en las condiciones descrita.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros que compiten.

Agradecimientos

Agradecemos al Dr. Bing-Yan Wang, Dr. Gena Tribble (la Universidad de Texas, escuela de Odontología), Dr. Richard Lamont (Universidad de Louisville, Facultad de Odontología) y Dr. Samuel Shelburne (MD Anderson Cancer Center) laboratorio y cepas clínicas de los estreptococos del grupo mitis. También agradecemos a Dr. Keith Blackwell (Departamento de genética, escuela de medicina de Harvard) para las cepas de C. elegans . Finalmente, agradecemos a su laboratorio (la Universidad de Texas, escuela de medicina de McGovern) y Dr. Danielle Garsin para proporcionar reactivos y cepas de gusano para realizar el estudio. Algunas cepas de gusano fueron proporcionados por....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Medios y productos químicos
Agarosa Sigma AldrichA9539-50G
Bacto peptona Fisher ScientificDF0118-17-0
BD Bacto Todd Hewitt CaldoFisher ScientificDF0492-17-6
BD BBL Sangre de oveja, desfibrinada   Fisher ScientificB11947
BD Difco Agar Fisher ScientificDF0145-17-0
BD Difco LB CaldoFisher ScientificDF0446-17-3
Agar sangre (TSA con sangre de oveja)Fisher ScientificR01200
Cloruro de calcioFisher ScientificBP510-500
CarbenicillinaFisher ScientificBP26481
Catalase Sigma AldrichC1345-1G
ColesterolFisher ScientificICN10138201
IPTGFisher ScientificMP21021012
Sulfato de magnesioFisher ScientificBP213-1
NistatinaAcros orgánicosAC455500050
Fosfato de potasio DibásicoFisher ScientificBP363-500
Fosfato de potasio monobásicoFisher ScientificBP362-500
Azida de sodioSigma AldrichS2002-25G
Cloruro de sodio Fisher ScientificBP358-1
Hidróxido de sodioFisher ScientificSS266-1
8.25% Hipoclorito
Disulfato de sodio Dibasic Fisher ScientificBP332-500
Sulfato de estreptomicina Fisher ScientificBP910-50
TetraciclinaSigma Aldrich87128-25G
(−)-Clorhidrato de tetramisolSigma AldrichL9756
Extracto de levaduraFisher ScientificBP1422-500  
fuertes  Tubos de
15 mL Fisher Scientific12-565-269
Pipetas serológicas desechables de poliestireno 10 mLFisher Scientific07-200-574
Pipetas serológicas desechables de poliestireno 25 mLFisher Scientific07-200-575
Placas de Petri bacteriológicas Falcon con tapa (35 mm x 10 mm)Fisher Scientific08-757-100A
No. 1.5  18 mm x 18 mm Cubierta PlacasFisher Scientific12-541A
con tapa transparente (60 mm x 15 mm)Fisher ScientificFB0875713A
con tapa transparente (100 mm x 15 mm)Portaobjetos
(75 mm x 25 mm)Fisher Scientific12-544-4
Software 
PrismGraphpad
bacterias fuertes
S. oralis ATCC 35037
S. mitis ATCC 49456
S. gordonii DL1 Challis   
E. coli OP50
E. coli HT115
Cepas de gusanos
CepaGenotipoTransgénFuente
N2C. elegans aislado silvestreCGC
EU1skn-1(zu67) IV/nT1 [unc-?( n754) dejamos-?] (IV;V)CGC
LD002IdIs1SKN-1B/C::GFP + rol-6(su1006)Keith Blackwell
de sodio centrífuga de polipropileno estéril cónico de de Petri Placas de Petri de microscopio de vidrio liso FB0875712 Fisher Scientific

Referencias

  1. Human Microbiome Project, C. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 486 (7402), 207-214 (2012).
  2. Mitchell, J. Streptococcus mitis: walking the line between commensalism and pathogenesis. Molecular Oral Microbiology. ....

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Reimpresiones y permisos

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