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Article de méthode

Isolement fécal murin et transplantation de microbiote

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DOI :

10.3791/64310

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26 mai 2023

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Dans cet article

Résumé

L’objectif ici est de définir un protocole pour étudier les mécanismes de la dysbiose dans les maladies cardiovasculaires. Cet article explique comment collecter et transplanter de manière aseptique des échantillons fécaux murins, isoler les intestins et utiliser la méthode « Swiss-roll », suivie de techniques d’immunomarquage pour interroger les changements dans le tractus gastro-intestinal.

Résumé

La dysbiose du microbiote intestinal joue un rôle dans la physiopathologie des troubles cardiovasculaires et métaboliques, mais les mécanismes ne sont pas bien compris. La transplantation de microbiote fécal (TMF) est une approche précieuse pour délimiter un rôle direct du microbiote total ou des espèces isolées dans la physiopathologie de la maladie. C’est une option de traitement sûre pour les patients atteints d’une infection récurrente à Clostridium difficile . Des études précliniques démontrent que la manipulation du microbiote intestinal est un outil utile pour étudier le lien mécaniste entre dysbiose et maladie. La transplantation de microbiote fécal peut aider à élucider de nouvelles thérapies ciblant le microbiote intestinal pour la gestion et le traitement des maladies cardiométaboliques. Malgré un taux de réussite élevé chez les rongeurs, il reste des changements translationnels associés à la transplantation. L’objectif ici est de fournir des conseils pour étudier les effets du microbiome intestinal dans les maladies cardiovasculaires expérimentales. Dans cette étude, un protocole détaillé pour la collecte, la manipulation, le traitement et la transplantation du microbiote fécal dans les études sur les murins est décrit. Les étapes de collecte et de traitement sont décrites pour les donneurs humains et les rongeurs. Enfin, nous décrivons l’utilisation d’une combinaison des techniques de roulage suisse et d’immunomarquage pour évaluer la morphologie spécifique de l’intestin et les changements d’intégrité dans les maladies cardiovasculaires et les mécanismes connexes du microbiote intestinal.

Introduction

Les troubles cardiométaboliques, y compris les maladies cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux, sont les principales causes mondiales de décès1. L’inactivité physique, une mauvaise alimentation, l’âge avancé et la génétique modulent la physiopathologie de ces troubles. L’accumulation de preuves soutient le concept selon lequel le microbiote intestinal affecte les troubles cardiovasculaires et métaboliques, y comprisle diabète de type 2, l’obésité3 et l’hypertension4, qui pourraient être essentiels au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour ces ma....

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Protocole

Le comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Université Vanderbilt a approuvé toutes les procédures décrites dans ce manuscrit. Les souris mâles C57B1/6 âgées de 3 mois, achetées au Jackson Laboratory, ont été hébergées et soignées conformément au Guide de soin et d’utilisation des animaux de laboratoire.

1. Collecte, entreposage et traitement d’échantillons fécaux humains

  1. Prélever un échantillon de selles à l’aide d’un contenant stérile si le sujet est à la clinique. Réfrigérer les échantillons de selles à 4 °C dans les 36 heures suivant le prélèvement jusqu’à ce qu’ils soient prêts pour le ....

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Résultats

Les étapes décrites ci-dessus sont résumées à la figure 1. Le contenu des cæcaux de souris ou les excréments humains sont remis en suspension dans une solution saline stérile pour préparer une suspension à donner à des souris exemptes de germes (100 μL) par gavage, d’abord pendant 3 jours consécutifs, puis une fois tous les 3 jours. À la fin du protocole, la pression artérielle est mesurée par la méthode du brassard de queue, les souris sont euthanasiées et les tissus sont prélevés pour éval.......

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Discussion

Une approche utile pour étudier le rôle causal du microbiote intestinal dans les maladies cardiovasculaires et métaboliques consiste à transférer le microbiote total ou certaines espèces d’intérêt chez des souris exemptes de germes. Ici, nous décrivons des protocoles pour collecter des échantillons fécaux chez l’homme et des souris logées de manière conventionnelle dans des souris exemptes de germes afin d’étudier le rôle du microbiote intestinal dans les troubles hypertensifs.

Chez la souris,.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d’intérêts, financier ou autre, n’est déclaré par les auteurs.

Remerciements

Cette étude a été financée par la subvention UL1TR002243 (à A.K.) du National Center for Advancing Translational Sciences; American Heart Association Grant POST903428 (à J.A.I.); et les subventions K01HL13049, R03HL155041, R01HL144941 du National Heart, Lung, and Blood Institute (à A.K.) et la subvention 1P01HL116263 des NIH (à V.K.). La figure 1 a été créée à l’aide de Biorender.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Alexa Fluor 488 Tyamide SuperBoostThermoFisherB40932
Chambre anaérobieCOY7150220
Apolipoprotéine AINovus BiologicalsNBP2-52979
Ciseaux à artère - Pointe de balleOutils scientifiques fins14086-09
Solution d’eau de JavelFisher Scientific14-412-53
Albumine sérique bovineFisher ScientificB14
CD3anticorps ThermoFisher  ; 14-0032-82
Anticorps monoclonal CD68ThermoFisher14-0681-82
CentrifugeuseFisher Scientific75-004-221
Moniteur à haut débit CODAKent Scientic CorporationCODA-HT8
Flacons cryogéniquesFisher Scientific10-500-26
Pipettes de transfert graduées jetablesFisher Scientific137119AM
Seringues jetablesFisher Scientific14-823-2A
EthanolFisher ScientificAA33361M1
Aiguille d’alimentationFine Science Tools18061-38
Feuille de papier filtreFisher Scientific09-802
Formol (10 %)Fisher Scientific23-730-581
Régime riche en selTekladTD.03142
OMNIgene.GUTDNAgenotekOM-200+ACP102
Mini-pompes osmotiquesAlzet  ; MODÈLE 2002
Stylo PAPMillipore SigmaZ377821-1EA
Boîte de PétriFisher ScientificAS4050
Pointes de pipetteFisher Scientific21-236-18C
PipettesFisher Scientific14-388-100
Saline sérile tamponnée au phosphateFisher ScientificAAJ61196AP
Spatule intelligenteFisher ScientificNC0133733
Dispositif de collecte des tabouretsFisher Scientific50-203-7255
TBS BufferFisher ScientificR017R.0000
Triton X-100Millipore Sigma
9036-19-5
Varimix plateforme à basculeFisher Scientific09047113Q
Mélangeur VortexFisher Scientific02-215-41
XylèneFisher Scientific1330-20-7, 100-41-4

Références

  1. Virani, S. S., et al. Heart disease and stroke statistics-2021 update: a report From the American Heart Association. Circulation. 143 (8), 254(2021).
  2. Wu, H., et al. The gut microbiota in prediabetes and diabetes:....

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Réimpressions et autorisations

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