Vi beskriver ett<em> Ex vivo-infektion</em> Modell för visualisering av direkta interaktioner från bakteriella patogener med humana äggledaren celler. Hela organvävnad modell inrättades för att undersöka<em> C. trachomatis</em> Inducerad patologi till den kvinnliga äggledaren under rubriken verklighetstrogna "förhållanden.
Genitala infektioner med Chlamydia trachomatis (C. trachomatis) är den vanligaste överförs sexuellt sjukdomar hos kvinnor världen över. Ineffektiv clearance eller kvarstående patogener kan leda till stigande infektioner i de övre könsorgan och är tänkta att orsaka kronisk inflammatorisk skada på infekterade vävnader 1,2. Som en konsekvens kan allvarlig kliniska följdsymtom som inflammatoriska sjukdomar (PID), Tubal ocklusion och infertilitet förekommer 3,4.
Merparten av forskningen med C. trachomatis har utförts i epitelcellinjer (t.ex. HEp-2 celler och HeLa-229) eller i möss. Men som med cell-kultur baserade modeller, inte återspeglar de varken fysiologi naturliga vävnaden eller patofysiologin av C. trachomatis genitala infektioner in vivo 5. Ytterligare begränsningar ges av det faktum att de centrala signalkaskader (t.ex. IFN-γ mediatED JAK / STAT signalväg) som styr intracellulära klamydia tillväxten skiljer sig fundamentalt mellan möss och människor 6,7. Vi och andra etablerade därmed ett helt organ äggledaren modellen för att undersöka direkta interaktioner mellan C. trachomatis och mänskliga fallopian celler tube ex vivo 8,9.
För detta ändamål odlades humana äggledarna från kvinnor som genomgår hysterektomi uppsamlades och infekterade med C. trachomatis serumvariant D. Inom 24 h efter infektion, prov där analyserades med användning av svepelektronmikroskopi (SEM) och transmissionselektronmikroskopi (TEM) för att detektera Chlamydia trachomatis medieras epitelskada och C. trachomatis ingå bildning i fallopian vävnaden.
Visualisering av patogen-inducerade skador på den infekterade vävnaden är besvärlig och ofta begränsat till experimentella procedurer hos möss. Vi etablerade ett ex-modell vivo-infektion i mänskliga äggledarna för att analysera C. trachomatis infektioner i de övre kvinnliga könsorgan. Genom användning av denna metod, kunde vi att visualisera C. trachomatis – inducerad skada på människors äggledaren epitel inom ett dygn efter infektion. Cellulär svallning och lys var typiska morfologiska förändringar som observerades i C. trachomatis – infekterade äggledarna, men inte hos icke-infekterade kontroller. TEM analyser visade att chlamydia genomföra en typisk intracellulär utvecklingscykel i infekterade vävnader, som visar stora inneslutningar med re-differentierade elementära organ men också mindre inneslutningar med förstorade retikulära organ som kan tyda uthållighet. Däremot räcker den morfologiska bilden ensamt att inte diskriminera mellan replicating och ihållande infektioner, som kännetecknas av minskad ämnesomsättning och ökad motståndskraft mot antibiotika 10.
Förstörelse av epitelet i infekterade äggledarna är antingen på grund av störningar av C. trachomatis – infekterade epitelceller efter avslutad den intracellulära utvecklingscykel och frisättning av infektiösa elementära organ eller frisättningen av pro-inflammatoriska cytokiner 8. Patogen-inducerad vävnadsskada och värd-inducerade immunreaktioner mot C. trachomatis är tänkta att vara de främsta orsakerna till förlust av epitelceller funktion, fibroblast ombyggnad och slutligen Tubal infertilitet in vivo 8,11.
En av de stora begränsningarna i denna modell är avsaknaden av inflammatoriska celler som hindrar en analys av sekundära effekter till den ursprungliga C. trachomatis infektion i äggledaren epitelet. Emellertid är den modell aphov av utomstående för att undersöka olika miljöförhållanden (t.ex. syrehalt) och den ursprungliga värd-immunsvar hos akut C. trachomatis-infektioner 8,9. Ytterligare planer är att skapa en modell för testning av antibiotika mot C. trachomatis i hela mänskliga äggledarna och för att karakterisera de metaboliska tillstånd för de olika utvecklingsstadier som observerats i äggledarna epitelet med 2-foton laserskanning mikroskopi.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av DFG-Cluster of Excellence "Inflammation i Gränsland" (RA-Om RA-D). Vi är tacksamma för den utmärkta tekniskt stöd 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