Mondelinge transmissie van<em> Listeria monocytogenes</em> In Muizen via inname van besmet voedsel
Summary
Dit document beschrijft een nieuwe werkwijze voor orale infectie van muizen met<em> Listeria monocytogenes</em>-Besmet voedsel. Het protocol kan gemakkelijk worden aangepast voor gebruik met andere voedsel overgedragen bacteriële pathogenen.
Abstract
L. monocytogenes zijn facultatief intracellulaire bacteriële pathogenen die voedsel overgedragen infecties veroorzaken bij de mens. Zeer weinig is bekend over de gastrointestinale fase van listeriose door het ontbreken van een klein diermodel dat nabootst menselijke ziekte. Dit document beschrijft een nieuw muismodel voor de mondelinge overdracht van L. monocytogenes. Met behulp van dit model, muizen gevoed L. monocytogenes verontreinigd brood een discrete fase van gastrointestinale infectie, gevolgd door een verschillende mate van systemische verspreiding in vatbare (BALB / c / By / J) of resistent (C57BL / 6) muizenstammen. Tijdens de latere stadia van de infectie, wordt verspreiding van de galblaas en de hersenen waargenomen. Het voedseltoxi model van listeriose zeer reproduceerbaar, niet gespecialiseerde vaardigheden vereist en kan worden gebruikt met een grote verscheidenheid van bacteriële isolaten en laboratorium muizenstammen. Als zodanig is het ideale model om zowel virulentie strategieën gebruikt door L. bestuderen monocytogenes </em> intestinale kolonisatie, alsmede de gastheer respons op voedsel overgedragen invasieve bacteriële infectie bevorderen.
Introduction
Listeria monocytogenes zijn facultatief intracellulaire bacteriële pathogenen die voedsel overgedragen infecties veroorzaken bij de mens. De bacteriën zijn resistent tegen veel van de processen is aan voedsel, zoals drogen beschermen, zouten of koeling 1,2 en infecties worden meestal verbonden verwerkt "ready-to-eat" voedingsmiddelen niet vóór verwarmd consumptie . In verscheidene eerdere uitbraken, de bron van L. monocytogenes-besmet voedsel werd geïdentificeerd, en de beperkte groep van blootgestelde personen werd op de voet gevolgd 3-6. In die voorbeelden, klinische ziekte bij overigens gezonde personen varieerde van een mild, self-limiting buikgriep tot meer ernstige intestinale en systemische infecties waarvoor ziekenhuisopname noodzakelijk was. L. monocytogenes infecties bij immuun gecompromitteerde individuen, zowel pasgeborenen en ouderen, zijn geassocieerd met een hoge mortaliteit (25-30%), zelfs bij behandeling met antibiotica <sup> 7,8. Er is weinig bekend over de infectieuze dosis voor L. monocytogenes of de gastheer factoren die bepalen gevoeligheid voor infectie na orale transmissie, hoofdzakelijk door het ontbreken van een klein diermodel dat recapituleert deze uiteenlopende infecties resultaten.
De meest gebruikte model van listeriose intraveneus (iv) inoculatie van muizen. De iv-model is zeer reproduceerbaar, en is zeer nuttig geweest voor het bestuderen van zowel naïeve en memory T-cel responsen tijdens infectie 9,10. Het nadeel van de iv model is dat het volledig omzeilt de intestinale fase van de infectie. Na overdracht door voedsel, het darmslijmvlies zorgt voor een barrière die vermoedelijk vertraagt en beperkt het aantal bacteriën die voortdurend kunnen verspreiden naar de perifere weefsels. In tegenstelling, kan de hele inoculum te vinden in de milt en lever binnen enkele minuten van intraveneuze toediening, en deze grote bolus van organismen kan aangeboren immuunsysteem d overweldigenefenses in deze weefsels. Orale infectie van muizen met een sonde wordt minder vaak gebruikt, omdat grote doses (10 9 -10 11 CFU) meestal moeten darmflora bereiken 10. Ook heeft intragastrische (ig) inoculatie met een voeding naald niet het genereren van een reproduceerbare periode van gastro-intestinale infecties voorafgaand aan systemische verspreiding. Sommige laboratoria hebben gemeld dat L. monocytogenes bereiken de milt en lever binnen 4-12 uur na infectie (hpi), terwijl anderen toonden geen systemische verspreiding tot 48 hpi 11-15. Dit lab tot lab-variatie kan een gevolg zijn van de invasieve aard van inoculatie ig zijn, die kunnen resulteren in minder trauma aan het slijmvlies van de slokdarm en stimuleren van directe bloedbaan invasie van bacteriën.
We hebben onlangs een nieuw muismodel van orale L. ontwikkeld monocytogenes infectie die nabootst alle fasen van menselijke ziekten 16. Infectie treedt op wanneer de muizen innemen stukken contgeamineerd voedsel, een proces dat niet-traumatische, en geen speciale vaardigheden vereist door het laboratorium onderzoekers. Voor een discrete tijd (36-48 uur), L. monocytogenes reproduceerbaar koloniseren alleen het maagdarmkanaal, waardoor onderzoek naar de mechanismen die door pathogene Listeria te verplaatsen in de darm mucosa en verspreiden perifere weefsels. Belangrijk is, kan het model worden gebruikt om verschillen in gastheer aangeboren weerstand tegen infecties te bestuderen. In een eerdere studie hebben we aangetoond dat BALB / c / By / J muizen zeer gevoelig voor voedsel overgedragen listeriose, met exponentiële replicatie van L. monocytogenes zich in de darm, milt, lever en galblaas 16. Daarentegen, C57BL / 6 muizen tegen voedsel gedragen besmetting, met slechts tijdelijke kolonisatie van L. monocytogenes zich in elk van deze weefsels. Een extra functie van het voedsel overgebrachte model dat nauw bootst menselijke ziekte is dat natuurlijke verspreidingde hersenen tijdens de latere stadia van de infectie (5-7 dpi) opgetreden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Inteeltmuizen zijn niet uniform ontvankelijk voor het voeden op alle momenten van de dag, en hun bereidheid om de verontreinigde brood eet zal afhangen van zowel het type stam en de leeftijd van de muizen 17. In onze ervaring, 6-9 weken oude B6 muizen zijn ontvankelijk voor het voeden op elk moment van de dag, maar BALB muizen zal niet consequent eten het brood stuk, tenzij het wordt aangeboden tijdens hun donker-cyclus. Het licht cyclus van de ruimte gebruikt om de dieren te huisvesten kunnen worden verander…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Institutes of Health (AI079442 en AI091918) toegekend aan SEFD
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Brain Heart Infusion Agar | Difco | BD-241830 | |
| Lithium chloride | Sigma | L9650 | |
| Glycine | Omnipur | 4840 | |
| EDTA | Gibco | 15575-038 | |
| DTT | Sigma | D5545 | |
| Collagenase, type IV | Worthington | LS004089 | |
| DNAse I | Worthington | LS002007 | |
| Diff-Quik | Dade-Behring | B4132-1A | |
| PowerGen 1000 homogenizer | Fisher | 14-261-06 | |
| stainless steel type 304 mesh #80 | Small Parts, Inc. | CX-0080-C | |
| Cytospin | Statspin | M801-22 |
Riferimenti
- Becker, L. A., Evans, S. N., Hutkins, R. W., Benson, A. K. Role of sigmaB in adaptation of Listeria monocytogenes to growth at low temperature. Journal of Bacteriology. 182, 7083-7087 (2000).
- Neunlist, M. R., et al. Effect of salting and cold-smoking on the culturability, viability, and virulence of Listeria monocytogenes strain Scott A. Journal of Food Protection. 68, 85-91 (2005).
- Aureli, P., et al. An outbreak of febrile gastroenteritis associated with corn contaminated by Listeria monocytogenes. N. Engl. J. Med. 342, 1236-1241 (2000).
- Dalton, C. B., et al. An outbreak of gastroenteritis and fever due to Listeria monocytogenes in milk. N. Engl. J. Med. 336, 100-105 (1997).
- Frye, D. M., et al. An outbreak of febrile gastroenteritis associated with delicatessen meat contaminated with Listeria monocytogenes. Clin. Infect. Dis. 35, 943-949 (2002).
- Salamina, G., et al. A foodborne outbreak of gastroenteritis involving Listeria monocytogenes. Epidemiol. Infect. 117, 429-436 (1996).
- Mead, P. S., et al. Food-related illness and death in the United States. Emerging Infectious Diseases. 5, 607-625 (1999).
- Wing, E. J., Gregory, S. H. Listeria monocytogenes: Clinical and experimental update. The Journal of Infectious Disease. 185, S18-S24 (2002).
- Condotta, S. A., Richer, M. J., Badovinac, V. P., Harty, J. T. Probing CD8 T cell responses with Listeria monocytogenes infection. Advances in Immunology. 113, 51-80 (2012).
- Disson, O., et al. Modeling human listeriosis in natural and genetically engineered animals. Nat Protoc. 4, 799-810 (2009).
- Czuprynski, C. J., Faith, N. G., Steinberg, H. A/J mice are susceptible and C57BL/6 mice are resistant to Listeria monocytogenes infection by intragastric inoculation. Infect. Immun. 71, 682-689 (2003).
- Gajendran, N., et al. Regional IFNgamma expression is insufficient for efficacious control of food-borne bacterial pathogens at the gut epithelial barrier. Int. Immunol. 19, 1075-1081 (2007).
- Lecuit, M., et al. A transgenic model for listeriosis: role of internalin in crossing the intestinal barrier. Science. 292, 1722-1725 (2001).
- Pron, B., et al. Comprehensive study of the intestinal stage of listeriosis in a rat ligated ileal loop system. Infect. Immun. 66, 747-755 (1998).
- Wollert, T., et al. Extending the host range of Listeria monocytogenes by rational protein design. Cell. 129, 891-902 (2007).
- Ghanem, B. o. u., N, E., et al. InlA promotes dissemination of Listeria monocytogenes to the mesenteric lymph nodes during food borne infection of mice. PLoS Pathogens. , (2012).
- Kowal, M., Buda-Lewandowska, D., Plytycz, B., Styrna, J. Day/night food consumption in mice is strain and age-dependent. Folia Biol. (Krakow). 50, 1-3 (2002).
- Freitag, N. E., Port, G. C., Miner, M. D. Listeria monocytogenes – from saprophyte to intracellular pathogen. Nature reviews. Microbiology. 7, 623-628 (2009).
- Camejo, A., et al. The arsenal of virulence factors deployed by Listeria monocytogenes to promote its cell infection cycle. Virulence. 2, 379-394 (2011).
