Wir beschreiben ein<em> Ex-vivo-Infektion</em> Modell zur Visualisierung von direkten Interaktionen von bakteriellen Erregern mit menschlichen Eileiter Zellen. Die ganze Organgewebe Modell wurde gegründet, um zu untersuchen<em> C trachomatis</em> Induzierten Pathologie der weiblichen Eileiter unter "lebensechte" Bedingungen.
Genitale Infektionen mit Chlamydia trachomatis (C. trachomatis) sind die häufigste sexuell übertragene Krankheit bei Frauen weltweit. Ineffiziente Clearance oder Persistenz der Erreger können zu aufsteigenden Infektionen der oberen Genitaltrakt und sollen chronisch entzündliche Schäden an infizierten Geweben verursachen 1,2 führen. Als Folge können schwere klinische Folgen wie Adnexitis (PID), Eileiter und Unfruchtbarkeit auftreten 3,4.
Ein Großteil der Forschung mit C. trachomatis in Epithelzelllinien (z. B. HEp-2 Zellen und HeLa-229) oder an Mäusen durchgeführt. Wie bei Zellkultur-Modelle, während sie weder die Physiologie von nativem Gewebe noch die Pathophysiologie von C. trachomatis Genitaltrakt Infektionen in vivo 5. Weitere Einschränkungen sind durch die Tatsache gegeben, dass zentrale Signalkaskaden (zB IFN-γ mediated JAK / STAT-Signalweg), die intrazellulären Chlamydien-Wachstum zu kontrollieren grundsätzlich zwischen Mäusen und Menschen 6,7 unterscheiden. Wir und andere daher ein ganzes Organ Eileiter Modell, um direkte Interaktionen zwischen C untersuchen trachomatis und menschlichen Eileiter Zellen ex vivo 8,9.
Zu diesem Zweck wurden humane Eileiter von Frauen, die sich Hysterektomie gesammelt und mit C infiziert trachomatis Serovar D. Innerhalb von 24 h nach Infektion, Probe analysiert, wo mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) auf Chlamydia trachomatis erkennen vermittelt epithelialen Schäden sowie C. trachomatis Einbeziehung Bildung im Eileiter Gewebe.
Visualisierung von Pathogen-induzierte Schädigung des infizierten Gewebes ist mühsam und oft beschränkt auf experimentelle Verfahren bei Mäusen. Wir gründeten eine ex-vivo Modell Infektion im menschlichen Eileiter zu analysieren C. trachomatis-Infektionen des oberen weiblichen Genitaltrakt. Durch die Verwendung dieses Verfahrens konnten wir C visualisieren trachomatis – induzierte Schäden an der menschlichen Eileiter Epithel innerhalb eines Tages nach der Infektion. Cellular Schwellung und Lyse waren typisch für morphologische Veränderungen, die in C beobachtet wurden, trachomatis – infizierten Eileiter, aber nicht in nicht-infizierten Kontrollen. TEM-Analysen zeigten, dass Chlamydien einen typischen intrazellulären Entwicklungszyklus implementieren innerhalb infizierten Geweben, welche große Einschlüsse mit Re-differenzierte elementaren Körper, sondern auch kleinere Einschlüsse mit erweiterten Retikularkörper, die Persistenz hinweisen könnten. Allerdings ist die morphologische Bild allein nicht ausreichen, um zwischen repl diskriminierenicating und persistierende Infektionen, die durch reduzierte Stoffwechsel charakterisiert sind und eine erhöhte Resistenz gegen antimikrobielle Substanzen 10.
Die Zerstörung des Epithels in infizierten Eileiter ist entweder infolge der Unterbrechung des C. trachomatis – infizierten Epithelzellen nach Abschluss der intrazellulären Entwicklungszyklus und Freisetzung infektiöser elementaren Körper oder die Freisetzung von pro-inflammatorischen Zytokinen 8. Pathogen Gewebeschädigung und Host-induzierte Immunreaktionen gegen C. trachomatis sollen die wichtigsten Faktoren, die zu einem Verlust von epithelialen Zell-Funktion, Fibroblasten-Umbau und schließlich Eileiterunfruchtbarkeit in vivo 8,11 sein.
Eine der wichtigsten Grenzen dieses Modells ist die Abwesenheit von Entzündungszellen, die die Analyse der sekundären Effekte behindert auf die ursprüngliche C. trachomatis-Infektion der Eileiter Epithel. Jedoch ist das Modell apchenden an verschiedene Umweltbedingungen (zB Sauerstoffgehalt) und die erste Host-Immunantwort bei akuten C. untersuchen trachomatis-Infektionen 8,9. Weitere Pläne sind, um ein Modell zum Testen von Antibiotika gegen C. etablieren trachomatis in ganzen menschlichen Eileiter und die metabolische Zustände der verschiedenen Entwicklungsstadien im Epithel der Eileiter durch 2-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskopie beobachtet zu charakterisieren.
The authors have nothing to disclose.
Diese Arbeit wurde von der DFG-Exzellenzcluster "Entzündung an Grenzflächen" (RA-Falls, RA-D) unterstützt. Wir sind dankbar für die ausgezeichnete technische Unterstützung von 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