We beschrijven een<em> Ex vivo infecties</em> Model voor visualisatie van directe interacties van bacteriële pathogenen met menselijke eileider cellen. De hele orgaanweefsel model werd opgericht om te onderzoeken<em> C. trachomatis</em> Geïnduceerde pathologie aan de vrouwelijke eileider onder "levensechte" voorwaarden.
Genitale infecties met Chlamydia trachomatis (C. trachomatis) zijn de meest voorkomende seksueel overdraagbare ziekte bij vrouwen wereldwijd. Inefficiënte klaring of voortduren van de ziekteverwekkers kan leiden tot oplopende infecties van de bovenste genitaal apparaat en worden verondersteld chronische inflammatoire schade aan geïnfecteerde weefsels 1,2 veroorzaken. Als gevolg hiervan kunnen ernstige klinische gevolgen zoals pelvic inflammatory disease (PID), eileiders occlusie en onvruchtbaarheid ontstaan 3,4.
De meeste onderzoek met C. trachomatis is uitgevoerd in epitheelcellen lijnen (bijvoorbeeld HEp-2 cellen en HeLa-229) of muizen. Echter, zoals met cel-cultuur gebaseerde modellen, hebben ze geen afspiegeling van de fysiologie van de natuurlijke weefsel, noch de pathofysiologie van C. trachomatis genitale infecties in vivo 5. Verder beperkingen door het feit dat centraal signaaltransductiecascades (bijvoorbeeld IFN-γ mediated JAK / STAT signaalweg) die intracellulaire chlamydia-groei te beheersen fundamenteel verschillen tussen muizen en mensen 6,7. Wij en anderen dan ook is een hele orgel eileider model om de directe interacties tussen C. te onderzoeken trachomatis en menselijke eileider cellen ex vivo 8,9.
Hiertoe werden humane eileiders van vrouwen die hysterectomie verzameld en geïnfecteerd met C. trachomatis serovar D. Binnen 24 uur na infectie, specimen, geanalyseerd met behulp van scanning elektronenmicroscopie (SEM) en transmissie elektronenmicroscopie (TEM) naar Chlamydia trachomatis opsporen bemiddeld beschadiging van het epitheel en C. trachomatis opnemen vorming in de eileider weefsel.
Visualisatie van pathogenen geïnduceerde schade aan het geïnfecteerde weefsel is zwaar en vaak beperkt tot experimentele procedures bij muizen. We stelden een ex vivo model infectie bij de mens eileiders naar C. te analyseren trachomatis infecties van de bovenste vrouwelijke geslachtsorganen. Door toepassing van deze methode, konden we C. visualiseren trachomatis – geïnduceerde schade aan de eileider epitheel binnen een dag na infectie. Cellulaire zwelling en lysis waren typische morfologische veranderingen die werden waargenomen in C. trachomatis – geïnfecteerde eileiders, maar niet in niet-geïnfecteerde controles. TEM analyses bleek dat Chlamydiae een typische intracellulaire ontwikkelingscyclus te voeren binnen de geïnfecteerde weefsels, met grote insluitsels met re-gesplitste elementaire lichamen, maar ook kleinere insluitsels met vergrote reticulate lichamen die kunnen wijzen op doorzettingsvermogen. Echter, de morfologische beeld alleen niet voldoende zijn om onderscheid te maken tussen replicating en hardnekkige infecties, die worden gekenmerkt door een verminderd metabolisme en een verhoogde weerstand tegen antimicrobiële middelen 10.
Vernietiging van het epitheel in geïnfecteerde eileiders is hetzij als gevolg van verstoring van de C. trachomatis – geïnfecteerde epitheelcellen na voltooiing van de intracellulaire ontwikkelingscyclus en het vrijkomen van infectieuze elementaire organen of het vrijkomen van pro-inflammatoire cytokines 8. Pathogenen geïnduceerde beschadiging van het weefsel en host-geïnduceerde immuunreacties tegen C. trachomatis worden verondersteld de belangrijkste factoren die leiden tot verlies van epitheliale cel functie, fibroblast remodeling en ten slotte de eileiders onvruchtbaarheid in vivo 8,11.
Een van de belangrijkste beperkingen van dit model is de afwezigheid van inflammatoire cellen die de analyse van nevenwerkingen belemmert de eerste C. trachomatis infectie van de eileider epitheel. Echter, het model is apEen geschikte aan verschillende milieu-omstandigheden (bijv. zuurstofgehalte) en de eerste host-immuunrespons bij acute C. te onderzoeken trachomatis infecties 8,9. Verdere plannen zijn om een model voor het testen van antimicrobiële middelen tegen C. te stellen trachomatis in gehele menselijke eileiders en de metabole toestanden van de verschillende ontwikkelingsstadia waargenomen in de eileider epitheel door 2-foton laser scanning microscopie karakteriseren.
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd ondersteund door de DFG-Cluster of Excellence "ontsteking op Interfaces" (RA-Als, RA-D). We zijn dankbaar voor de uitstekende technische bijstand van 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