Beskriver vi en<em> Ex vivo infektion</em> Model til visualisering af direkte interaktioner fra bakterielle patogener med humane æggeleder celler. Hele organvæv model blev etableret for at undersøge<em> C. trachomatis</em> Induceret patologi til den kvindelige æggelederen under "liv-lignende" forhold.
Genitale infektioner med Chlamydia trachomatis (C. trachomatis) er den hyppigste overføres seksuelt hos kvinder på verdensplan. Ineffektiv clearance eller persistens af patogener, som kan føre til opad infektioner i de øvre genitale område og formodes at forårsage kronisk inflammatorisk beskadigelse inficeret væv 1,2. Som en konsekvens heraf, kan det give alvorlige kliniske følgetilstande som pelvic inflammatory disease (PID), æggelederne okklusion og infertilitet forekomme 3,4.
Det meste af forskningen med C. trachomatis er udført i epiteliale cellelinjer (fx HEp-2 celler og HeLa-229) eller i mus. Som med celle-kultur-modeller, har de ikke afspejler fysiologi native væv eller patofysiologien af C. trachomatis genitale infektioner in vivo 5. Yderligere begrænsninger er givet ved det faktum, at de centrale signaleringskaskader (f.eks IFN-γ mediatED JAK / STAT signalering pathway), der kontrollerer intracellulære chlamydia vækst fundamentalt forskellig fra mus og mennesker 6,7. Vi og andre derfor etableret et helt organ æggelederen model til at undersøge direkte vekselvirkninger mellem C. trachomatis og humane æggelederen celler ex vivo 8,9.
Til dette formål blev humane æggeledere fra kvinder, der gennemgår hysterektomi indsamlet og inficeret med C. trachomatis serovar D Inden 24 timer efter infektion, model hvor analyseret ved anvendelse af scanningselektronmikroskopi (SEM) og transmissionselektronmikroskopi (TEM) til at detektere Chlamydia trachomatis medieret epitelbeskadigelse samt C. trachomatis optagelse dannelse af æggeledervæv.
Visualisering af patogen-induceret skade på det inficerede væv er vanskelig og ofte begrænset til eksperimentelle procedurer i mus. Vi har etableret en ex vivo-infektion model i menneskelige æggelederne at analysere C. trachomatis infektioner i de øvre kvindelige kønsorganer. Ved anvendelse af denne fremgangsmåde, var vi i stand til at visualisere C. trachomatis – induceret skader på menneskers æggeleder epitel løbet af en dag efter infektion. Cellulær hævelse og lyse var typiske morfologiske ændringer, der blev observeret i C. trachomatis – inficerede æggelederne, men ikke i ikke-inficerede kontroller. TEM-analyser viste, at chlamydier gennemføre en typisk intracellulær udviklingsmæssig cyklus i inficerede væv, viser store inklusioner med re-opdelte elementære organer, men også mindre indeslutninger med forstørrede netagtige organer, der kunne indikere vedholdenhed. Men det morfologiske billedet alene ikke nok til at skelne mellem REPLicating og vedvarende infektioner, der er karakteriseret ved reduceret metabolisme og forøget resistens over for antimikrobielle 10.
Ødelæggelse af epitel i inficerede æggelederne enten på grund af afbrydelse af C. trachomatis – inficerede epitelceller efter afslutningen af den intracellulære udviklingsmæssige cyklus og frigivelse af infektiøse elementære organer eller frigivelsen af pro-inflammatoriske cytokiner 8. Patogen-induceret vævsbeskadigelse og host-inducerede immunreaktioner mod C. trachomatis formodes at være de vigtigste faktorer, der fører til tab af epitelcelle funktion, fibroblast remodellering og endelig tubal infertilitet in vivo 8,11.
En af de vigtigste begrænsninger i denne model er fraværet af inflammatoriske celler, som hæmmer analyse af sekundære virkninger af den oprindelige C. trachomatis infektion af æggelederen epitel. Men modellen er APmæssig at undersøge forskellige miljøforhold (f.eks iltindhold), og den første host-immunrespons i akut C. trachomatis-infektioner 8,9. Yderligere planer er at etablere en model for afprøvning af antimikrobielle stoffer mod C. trachomatis i hele humane æggelederne og karakterisere de metaboliske tilstande af de forskellige udviklingsstadier observeret i den tubare epitel ved to-foton laser scanning-mikroskopi.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af DFG-Cluster of Excellence "Inflammation på grænseflader" (RA-Hvis RA-D). Vi er taknemmelige for den fremragende teknisk bistand fra Kristin Wischnat.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
DMEM | PAA | E15-843 | |
RPMI | PAA | R15-802 | |
FCS | PAA | A15-101 | |
Cycloheximide | Sigma – Aldrich | ||
SPG Buffer | various | see recipe below | |
Monti’s fixative | various | see recipe below | |
sodium cacodylate buffer | various | see recipe below | |
Richardson’s stain | various | see recipe below |
Recipes:
1. SPG Buffer
2. 0.1 M sodium cacodylate buffer, pH 7.35.
3. Monti’s fixative
4. Richardson’s stain