Summary

Caratterizzazione delle risposte infiammatorie durante la colonizzazione intranasale con streptococco pneumoniae

Published: January 17, 2014
doi:

Summary

Viene descritta la colonizzazione del nasofaringe murino con streptococco pneumoniae e la successiva estrazione di cellule aderenti o reclutate. Questa tecnica prevede il lavaggio del nasofaringe e la raccolta del fluido attraverso i nares ed è adattabile per varie letture, tra cui la quantificazione differenziale delle cellule e l’analisi dell’espressione dell’mRNA in situ.

Abstract

La colonizzazione nasofaringea da parte di Streptococcus pneumoniae è un prerequisito per l’invasione ai polmoni o al flusso sanguigno1. Questo organismo è in grado di colonizzare la superficie mucosa del rinofaringe, dove può risiedere, moltiplicarsi e infine superare le difese ospiti per invadere altri tessuti dell’ospite. L’accertamento di un’infezione nelle vie respiratorie normalmente inferiori provoca polmonite. In alternativa, i batteri possono diffondersi nel flusso sanguigno causando la batteriemia, che è associata ad alti tassi dimortalità 2, oppure portare direttamente allo sviluppo della meningite pneumococcica. Comprendere la cinetica e le risposte immunitarie alla colonizzazione nasofaringea è un aspetto importante dei modelli di infezione da S. pneumoniae.

Il nostro modello di topo di colonizzazione intranasale è adattato daimodelli umani 3 ed è stato utilizzato da più gruppi di ricerca nello studio delle risposte ospite-patogeno nel nasofaringe4-7. Nella prima parte del modello, usiamo un isolato clinico di S. pneumoniae per stabilire una colonizzazione batterica autolimitante che è simile agli eventi di trasporto negli adulti umani. La procedura qui dettagliata prevede la preparazione di un inoculo batterico, seguito dall’istituzione di un evento di colonizzazione attraverso la consegna dell’inoculo attraverso una via intranasale di somministrazione. I macrofagi residenti sono il tipo di cellula predominante nel nasofaringe durante lo stato stazionario. In genere, ci sono pochi linfociti presenti nei topi non infetti8, tuttavia la colonizzazione della mucosa porterà a infiammazioni di basso-alto grado (a seconda della virulenza delle specie batteriche e del ceppo) che si tradurrà in una risposta immunitaria e nel successivo reclutamento delle cellule immunitarie ospiti. Queste cellule possono essere isolate da un gabinetto del contenuto tracheale attraverso i narici e correlate alla densità dei batteri della colonizzazione per comprendere meglio la cinetica dell’infezione.

Protocol

Prima di iniziare: tutti i passaggi vengono eseguiti in un armadietto di sicurezza biologica (BSC) biohazard level 2 (BSL2) se non diversamente indicato. Assicurarsi di aver ottenuto l’approvazione a rischio biologico appropriata per l’uso di agenti patogeni batterici infettivi secondo le linee guida istituzionali prima dell’inizio degli esperimenti. Inoltre, assicurati di avere tutti i materiali e i reagenti necessari per condurre la procedura preparata in anticipo. I topi utilizzati in questi esperimen…

Representative Results

La figura 1 rappresenta uno schema di panoramica che riassume i passaggi principali del protocollo. Le figure 2-3 forniscono la visualizzazione della metodologia microbiologica inerente ai protocolli descritti nel presente documento. La figura 4 rappresenta il corretto posizionamento di un topo per eseguire una colonizzazione intranasale, mentre la figura 5 descrive tipicamente i cambiamenti di peso dei topi colonizzati con ceppo S. pneumoniae P…

Discussion

In questo studio abbiamo presentato metodi dettagliati per la colonizzazione intranasale dei topi utilizzando un ceppo isolato clinico di Streptococcus pneumoniae e il successivo isolamento e caratterizzazione delle cellule immunitarie reclutate in rinofaringe in risposta ai batteri. Abbiamo dimostrato come un inoculo batterico possa essere coltivato in mezzi ricchi di nutrienti e utilizzato per stabilire un evento di colonizzazione nei topi, che è inizialmente limitato al rinofaringe. Abbiamo quindi mostrato c…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori ringraziano il Dr. Jeffery Weiser dell’Università della Pennsylvania per il suo dono dei ceppi clinici di Streptococcus pneumoniae. Questo lavoro è stato finanziato dal Canadian Institutes for Health Research. CV è stato finanziato da una borsa di studio M. G. DeGroote e da una borsa di studio della Canadian Thoracic Society. Questo lavoro è stato finanziato dalla Ontario Lung Association e dal Canadian Institutes of Health Research (CIHR). Il lavoro nel laboratorio bowdish è supportato in parte dal Michael G. DeGroote Centre for Infectious Disease Research e dal McMaster Immunology Research Centre.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number
Anti-Mouse Ly6C FITC BD Pharmingen 553104
Anti-Mouse Ly6G PE BD Pharmingen
Anti-Mouse CD45.1 eFluor 450 eBioscience 48-0453-82
Anti-Mouse F4/80 Antigen APC eBioscience 17-4801-82
Anti-Mouse CD11c PerCP-Cy5.5 eBioscience 45-0114-82
Anti-Mouse CD11b PE-Cy7 eBioscience 25-0112-82
Anti-Mouse CD3 Alexa Fluor 700 eBioscience 56-0032-82
Anti-Mouse CD4 eFluor 605NC eBioscience 93-0041-42
Intramedic Polyethylene Tubing – PE20 Becton Dickinson 427406
BD 1ml Syringe Becton Dickinson 309659
BD 26G3/8 Intradermal Bevel Becton Dickinson 305110
Buffer RLT Lysis Buffer Qiagen 79216
Difco Tryptic Soy Agar Becton Dickinson 236950
Defibrinated Sheep Blood PML Microbiologicals A0404
RNAqueous-Micro Kit Ambion AM1931
M-MuLV Reverse Transcriptase New England Biolabs M0253L
GoTaq qPCR Master Mix Promega A6001

Riferimenti

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check_url/it/50490?article_type=t&slug=characterization-inflammatory-responses-during-intranasal

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Citazione di questo articolo
Puchta, A., Verschoor, C. P., Thurn, T., Bowdish, D. M. E. Characterization of Inflammatory Responses During Intranasal Colonization with Streptococcus pneumoniae. J. Vis. Exp. (83), e50490, doi:10.3791/50490 (2014).

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