B Grubu bir murin modelinde<em> Streptococcus</em> Vajinal Kolonizasyon
Summary
Bu protokolün amacı bir murin modelinde insan Grup B Streptococcus (GBS), vajinal kolonizasyonu taklit etmektir. Bu yöntem konak bağışıklık yanıtlarını ve GBS vajinal sebat katkıda bakteriyel faktörleri araştırmak için, yanı sıra tedavi stratejileri test etmek için kullanılabilir.
Abstract
Yetişkin% 30 – Streptococcus agalactiae (Grup B Streptococcus, GBS), insan mide-bağırsak sistemi ve 10 vajinal kanalın bir Gram-pozitif asemptomatik colonizer olup. Bağışıklık tehlikeye bireyler de dahil olmak üzere yenidoğanlar, hamile kadınlar ve yaşlılar, GBS sepsis, artrit, pnömoni, ve menenjite neden olan istilacı patojene geçebilir. GBS yenidoğanlarda lider bakteriyel patojen olduğu için, mevcut profilaksi GBS vajinal kolonizasyon ve GBS-pozitif annelerin sonraki peripartum antibiyotik tedavisi için geç gebelik taraması oluşur. Ağır GBS vajinal yük yenidoğan hastalık ve kolonizasyon her ikisi için de risk faktörüdür. Ne yazık ki, çok az ev sahibi ve teşvik veya vajinal kolonizasyon GBS izin bakteriyel faktörler hakkında bilinmektedir. Bu protokol, bakteriyel uzunlu belirlemek için tek bir β-estradiyol, tedavi öncesi ve günlük olarak örnekleme yöntemiyle sürekli GBS vajinal kolonizasyonu kurulması için bir yöntem açıklanırd. Ayrıca ayrıntılar yöntemleri ek tedaviler veya ilgi reaktifler yönetmek ve vajinal lavaj sıvısı ve üreme yolu dokuları toplamak için. Bu fare modeli gebelik sırasında annenin vajinal kolonizasyonu kontrol etmek ve savunmasız bebeğe bulaşmasını önlemek için potansiyel terapötik hedeflere götürecek vajinal ortamında GBS-host etkileşimi, anlaşılması daha fazla olacaktır. Aynı zamanda kadın vajinal kanalın genel bakteriyel-konak etkileşimleri anlayışımızı artırmak ilgi olacaktır.
Introduction
Streptococcus agalactiae Grup B Streptococcus (GBS), sıklıkla bağırsak ve sağlıklı yetişkin genitoüriner izole bir kapsüllenmiş, Gram pozitif bir bakteridir. 1970'li yıllarda, GBS yılda yenidoğan hastalık 7.000 durumlarda 1 ile bulaşıcı neonatal mortalitenin önde gelen ajan olarak ortaya çıkmıştır. Erken başlangıçlı GBS hastalığı (EOD) pnömoni veya solunum sıkıntısı doğar, ilk saatlerde veya yaşam günlerinde ortaya çıkar ve genellikle geç başlangıçlı hastalık (LOD) ise, sepsis içine geliştirir birkaç ay sonra gelişir ve sıklıkla bakteriyemi, ile ortaya 2 menenjit ilerler. 2002 yılı itibariyle, Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri GBS-pozitif annelere 1 geç gebelik ve intrapartum antibiyotik profilaksisi (IAP) GBS vajinal kolonizasyon için evrensel tarama önermektedir. yıllık IAP nedeniyle Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 1.000 durumlarda erken başlangıçlı hastalık azalmaya rağmen,GBS erken başlangıçlı neonatal sepsis başta gelen nedenidir ve geç başlangıçlı olay 1 etkilenmez. rahimde olsun, doğum sırasında, hatta geç başlangıçlı olgularda, GBS için yenidoğan maruz menenjit, yüksek düzenlenmiş kan-kesiştiği durumunda, ev sahibi ortamları ve engelleri, bağışıklık kaçırma bir numara ile hayatta kalma, enine gerektirir ve beyin bariyeri 2. Yenidoğanda olan bu öldürücü etkileşimlerin Memba anne vajinal kanalın ilk kolonizasyonu olduğunu. GBS vajinal kolonizasyon oranları% 12.7 3,4 olarak tahmin ortalama oranı ile gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde 8-18% aralığında anne. Gebelik sırasında vajinal kanalın GBS kolonizasyonu bireysel kadınlar 5 arasında doğada, sabit aralıklı veya geçici olabilir. İlginçtir, bir anne yaşı> 36 yıl kalıcı kolonizasyon 6 ile ilişkilidir. GBS vajinal kolonizasyon için çok sayıda biyolojik ve sosyo-ekonomik risk faktörleritespit edilmiştir. Biyolojik faktörler gastrointestinal GBS kolonizasyonu ve bağırsak içinde Lactobacillus yokluğunu içerir. Bununla birlikte, etnik köken, obezite, hijyen ve cinsel aktivitesi GBS vajinal taşıyıcı 7 ile ilişkilendirilmiştir.
Yenidoğan enfeksiyonlara neden için kötü şöhretli olsa da, GBS de anne enfeksiyonları hem peripartum ve postpartum çeşitli neden olur. GBS taşıyıcılığı bile hastalık varlık 9 olabilir, bazı durumlarda, vajinit 8 ile başvuran kadınlarda artmış ve. Buna ek olarak, gebelik sırasında üreme sisteminin GBS yükseliş içi amniyotik enfeksiyon veya korioamnionit 10 ile sonuçlanabilir. Ayrıca, gebeliklerin% 3.5'e varan, GBS bir idrar yolu enfeksiyonu ya da asemptomatik bakteriüri 11 neden mesaneye yaymaktadır. Hamilelik sırasında GBS bakteriüri İntrapartum ateş, korioamnionit, erken doğum ve prematür riski ile ilişkilidirmembranların 12 e rüptürü. Birlikte ele alındığında, vajinal kanalın içinde GBS varlığı birden çok ana bilgisayar dokuların enfeksiyona bağlı ve bu niş GBS ortadan kaldırmak için yeteneği hem anne ve yenidoğan sağlığı açısından zorunludur edilir.
Yakın zamana kadar, servikovaginal yolu ile GBS etkileşimlerini incelemek çalışma çoğunluğu in vitro hücre modellerinin 13-15 sınırlıydı. Bu in vitro deneyler dahil olmak üzere yüzey proteinleri yapışma için önemli olan bakteriyel faktörler ortaya çıkarmıştır bir pili ve serin bakımından zengin tekrarlar 17,18 yanı sıra, iki bileşenli düzenleyici sistemler 15,19 ve vajinal epitelinin genel transkripsiyon yanıtı GBS 19. Bununla birlikte, tam olarak vajina yolu içinde ana Mikrop Etkileşimleri aydınlatmak için, sağlam bir hayvan modeli gereklidir. Erken çalışma GBS inoküle edilmiş fareler, 20,21 ve sıçanların vajinal kanalın elde edilebilir olduğunu göstermiştir <sup> hem gebe ve gebe olmayan koşullarda 22. 2005 yılında, kısa vadeli GBS vajinal kolonizasyon 24 saat süre üzerinde 23 vajinal GBS tedavisinde bir faj litik enzimin etkinliğini incelemek için farelerde modellenmiştir. Birkaç yıl sonra, uzun vadeli bir GBS vajinal kolonizasyon fare modeli GBS sebat yöneten ana ve bakteriyel faktörleri incelemek için geliştirilmiştir. Bu model yüzey uzantıları 17,18 ve GBS iki bileşenli sistemlerde 19,24 dahil kolonizasyon katkıda sayısız GBS faktörleri tespit etmiştir. Bu model konak yanıtı mekanizmalarının 19,25 belirlenmesine katkıda bulunmuş ve immünomodülatör peptidler 26 ve probiyotikler 27 dahil olmak üzere birçok tedavi stratejilerinin, test etmek için kullanıldı. Bu protokol, fare vajinal kanalın içine GBS aşılamak için ve daha sonra kolonizasyonu izlemek ve daha fazla analizler için numune toplamak için gerekli yönlendirmeyi verir.
Protocol
Representative Results
Discussion
ev sahibi kapsamında ana ve diğer mikropların iki GBS etkileşimlerinin anlaşılması ilerletilir, bir hayvan modeli gereklidir. Bu çalışma farelerde GBS vajinal kolonizasyonu kuran teknik yönlerini açıklar. Bu protokol, bakterilerin aşılanması veya aşının kalınlaşmasına vajinal ön yıkama ya da katkı maddeleri kolonizasyon etkinleştirme çubukla örnekleri, immün gidericiler toplamak için anestezi kullanılmadan farelerin>% 90 kolonizasyon elde edilir. Ayrıca, bu model GBS sebat uzunluğu ve…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank the vivarium manager and staff at San Diego State University for support with animal husbandry. During this work, K.A.P. was supported by an ARCS scholarship and a fellowship from the Inamori Foundation. K.S.D. is supported by an R01 grant, NS051247, from the National Institutes of Health.
Materials
| Sesame oil | Sigma Aldrich | S3547-250ML | |
| β-Estradiol | Sigma Aldrich | E8875-1G | CAUTION: Wear appropriate PPE. β-estradiol can be absorbed through the skin and mucosal surfaces. |
| 200 μL gel loading pipette tips | USA Scientific | 1252-0610 | |
| Urethro-genital, sterile, calcium alginate swabs | Puritan | 25-801 A 50 | |
| CHROMagar StrepB | DRG International | SB282 | |
| Todd Hewitt Broth | Hardy Diagnostics | 7161C | |
| 18 G, 1.5 inch needles | BD | 305199 | |
| 26 G, 0.5 inch needles | BD | 305111 | |
| 10 mL syringes | BD | 309604 | |
| 1 mL syringes | BD | 309659 | |
| 0.45 μm PVDF syringe filters | Whatman | 6900-2504 | |
| Dulbecco's Phosphate-Buffered Salt Solution 1X | Corning | 21-031-CV |
References
- Verani, J. R., McGee, L., Schrag, S. J. Prevention of perinatal group B streptococcal disease–revised guidelines from CDC. MMWR. Recomm. Rep. 59 (RR-10), 1-36 (2010).
- Maisey, H. C., Doran, K. S., Nizet, V. Recent advances in understanding the molecular basis of group B Streptococcus virulence. Expert Rev. Mol. Med. 10, e27 (2008).
- Regan, J. A., Klebanoff, M. A., Nugent, R. P. The epidemiology of group B streptococcal colonization in pregnancy. Vaginal Infections and Prematurity Study Group. Obstet. Gynecol. 77 (4), 604-610 (1991).
- Stoll, B. J., Schuchat, A. Maternal carriage of group B streptococci in developing countries. Pediatr. Infect. Dis. J. 17 (6), 499-503 (1998).
- Brzychczy-Wloch, M., et al. Dynamics of colonization with group B streptococci in relation to normal flora in women during subsequent trimesters of pregnancy. New Microbiol. 37 (3), 307-319 (2014).
- Manning, S. D., Lewis, M. A., Springman, A. C., Lehotzky, E., Whittam, T. S., Davies, H. D. Genotypic diversity and serotype distribution of group B streptococcus isolated from women before and after delivery. Clin. Infect. Dis. 46 (12), 1829-1837 (2008).
- Le Doare, K., Heath, P. T. An overview of global GBS epidemiology. Vaccine. 31 (Suppl 4), D7-D12 (2013).
- Jensen, N. E., Andersen, B. L. The prevalence of group B streptococci in human urogenital secretions. Scand. J. Infect. Dis. 11 (3), 199-202 (1979).
- Honig, E., Mouton, J. W., van der Meijden, W. I. Can group B streptococci cause symptomatic vaginitis?. Infect. Dis. Obstet. Gynecol. 7 (4), 206-209 (1999).
- Muller, A. E., Oostvogel, P. M., Steegers, E. A., Dorr, P. J. Morbidity related to maternal group B streptococcal infections. Acta Obstet. Gynecol. Scand. 85 (9), 1027-1037 (2006).
- Ulett, K. B., et al. Diversity of group B streptococcus serotypes causing urinary tract infection in adults. J. Clin. Microbiol. 47 (7), 2055-2060 (2009).
- Kessous, R., et al. Bacteruria with group-B streptococcus: is it a risk factor for adverse pregnancy outcomes?. J. Matern. Fetal. Neonatal. Med. 25 (10), 1983-1986 (2012).
- Jelìnková, J., Grabovskaya, K. B., Rýc, M., Bulgakova, T. N., Totolian, A. A. Adherence of vaginal and pharyngeal strains of group B streptococci to human vaginal and pharyngeal epithelial cells. Zentralbl. Bakteriol. Mikrobiol. Hyg. A. 262 (4), 492-499 (1986).
- Zarate, G., Nader-Macias, M. E. Influence of probiotic vaginal lactobacilli on in vitro adhesion of urogenital pathogens to vaginal epithelial cells. Lett. Appl. Microbiol. 43 (2), 174-180 (2006).
- Johri, A. K., et al. Transcriptional and proteomic profiles of group B Streptococcus type V reveal potential adherence proteins associated with high-level invasion. Infect. Immun. 75 (3), 1473-1483 (2007).
- Park, S. E., Jiang, S., Wessels, M. R. CsrRS and environmental pH regulate group B streptococcus adherence to human epithelial cells and extracellular matrix. Infect. Immun. 80 (11), 3975-3984 (2012).
- Sheen, T. R., Jimenez, A., Wang, N. Y., Banerjee, A., van Sorge, N. M., Doran, K. S. Serine-rich repeat proteins and pili promote Streptococcus agalactiae colonization of the vaginal tract. J. Bacteriol. 193 (24), 6834-6842 (2011).
- Wang, N. Y., et al. Group B streptococcal serine-rich repeat proteins promote interaction with fibrinogen and vaginal colonization. J. Infect. Dis. 210 (6), 982-991 (2014).
- Patras, K. A., et al. Group B Streptococcus CovR regulation modulates host immune signalling pathways to promote vaginal colonization. Cell. Microbiol. 15 (7), 1154-1167 (2013).
- Furtado, D. Experimental group B streptococcal infections in mice: hematogenous virulence and mucosal colonization. Infect. Immun. 13 (5), 1315-1320 (1976).
- Cox, F. Prevention of group B streptococcal colonization with topically applied lipoteichoic acid in a maternal-newborn mouse model. Pediatr. Res. 16 (10), 816-819 (1982).
- Ancona, R. J., Ferrieri, P. Experimental vaginal colonization and mother-infant transmission of group B streptococci in rats. Infect. Immun. 26 (2), 599-603 (1979).
- Cheng, Q., Nelson, D., Zhu, S., Fischetti, V. A. Removal of group B streptococci colonizing the vagina and oropharynx of mice with a bacteriophage lytic enzyme. Antimicrob. Agents Chemother. 49 (1), 111-117 (2005).
- Faralla, C., et al. Analysis of two-component systems in group B Streptococcus shows that RgfAC and the novel FspSR modulate virulence and bacterial fitness. mBio. 5 (3), e00870-e00814 (2014).
- Patras, K. A., Rösler, B., Thoman, M. L., Doran, K. S. Characterization of host immunity during persistent vaginal colonization by. Group B Streptococcus. Mucosal Immunol. 8 (6), 1339-1348 (2015).
- Cavaco, C. K., et al. A novel C5a-derived immunobiotic peptide reduces Streptococcus agalactiae colonization through targeted bacterial killing. Antimicrob. Agents Chemother. 57 (11), 5492-5499 (2013).
- Patras, K. A., Wescombe, P. A., Rösler, B., Hale, J. D., Tagg, J. R., Doran, K. S. Streptococcus salivarius K12 limits group B Streptococcus vaginal colonization. Infect. Immun. 83 (9), 3438-3444 (2015).
- Shimizu, S. Routes of administration. The Laboratory Mouse. Chapter. 32, 534-535 (2004).
- Caligioni, C. S. Assessing reproductive status/stages in mice. Curr. Protoc. Neurosci. 48, A.4I.1-A.4I.8 (2009).
- Furr, P. M., Hetherington, C. M., Taylor-Robinson, D. The susceptibility of germ-free, oestradiol-treated, mice to Mycoplasma hominis. J. Med. Microbiol. 30 (3), 233-236 (1989).
- Mosci, P., et al. Mouse strain-dependent differences in estrogen sensitivity during vaginal candidiasis. Mycopathologia. 175 (1-2), 1-11 (2013).
- Poisson, D. M., Chandemerle, M., Guinard, J., Evrard, M. L., Naydenova, D., Mesnard, L. Evaluation of CHROMagar StrepB: a new chromogenic agar medium for aerobic detection of Group B Streptococci in perinatal samples. J. Microbiol. Methods. 82 (3), 238-242 (2010).
- Carey, A. J., et al. Infection and cellular defense dynamics in a novel 17beta-estradiol murine model of chronic human group B streptococcus genital tract colonization reveal a role for hemolysin in persistence and neutrophil accumulation. J. Immunol. 192 (4), 1718-1731 (2014).
- Randis, T. M., et al. Group B Streptococcus beta-hemolysin/cytolysin breaches maternal-fetal barriers to cause preterm birth and intrauterine fetal demise in vivo. J. Infect. Dis. 210 (2), 265-273 (2014).
- Gendrin, C., et al. Mast cell degranulation by a hemolytic lipid toxin decreases GBS colonization and infection. Sci Adv. 1 (6), e1400225 (2015).
- Santillan, D. A., Rai, K. K., Santillan, M. K., Krishnamachari, Y., Salem, A. K., Hunter, S. K. Efficacy of polymeric encapsulated C5a peptidase-based group B streptococcus vaccines in a murine model. Am. J. Obstet. Gynecol. 205 (3), e1-e8 (2011).
- De Gregorio, P. R., Juárez Tomás, M. S., Nader-Macìas, M. E. Immunomodulation of Lactobacillus reuteri CRL1324 on Group B Streptococcus Vaginal Colonization in a Murine Experimental Model. Am. J. Reprod. Immunol. 75 (1), 23-35 (2016).
- Whidbey, C., et al. A streptococcal lipid toxin induces membrane permeabilization and pyroptosis leading to fetal injury. EMBO Mol. Med. 7 (4), 488-505 (2015).
- Santillan, D. A., Andracki, M. E., Hunter, S. K. Protective immunization in mice against group B streptococci using encapsulated C5a peptidase. Am. J. Obstet. Gynecol. 198 (1), e1-e6 (2008).
- Cheng, Q., Fischetti, V. A. Mutagenesis of a bacteriophage lytic enzyme PlyGBS significantly increases its antibacterial activity against group B streptococci. Appl. Microbiol. Biotechnol. 74 (6), 1284-1291 (2007).
- De Gregorio, P. R., Juárez Tomás, M. S., Leccese Terraf, M. C., Nader-Macìas, M. E. In vitro and in vivo effects of beneficial vaginal lactobacilli on pathogens responsible for urogenital tract infections. J. Med. Microbiol. 63 (Pt 5), 685-696 (2014).
- De Gregorio, P. R., Juárez Tomás, M. S., Leccese Terraf, M. C., Nader-Macìas, M. E. Preventive effect of Lactobacillus reuteri CRL1324 on Group B Streptococcus vaginal colonization in an experimental mouse model. J. Appl. Microbiol. 118 (4), 1034-1047 (2015).
- Carey, A. J., et al. Interleukin-17A Contributes to the Control of Streptococcus pyogenes Colonization and Inflammation of the Female Genital Tract. Sci. Rep. 31 (6), 26836 (2016).
- Hickey, D. K., Patel, M. V., Fahey, J. V., Wira, C. R. Innate and adaptive immunity at mucosal surfaces of the female reproductive tract: stratification and integration of immune protection against the transmission of sexually transmitted infections. J. Reprod. Immunol. 88 (2), 185-194 (2011).
- Boskey, E. R., Telsch, K. M., Whaley, K. J., Moench, T. R., Cone, R. A. Acid production by vaginal flora in vitro is consistent with the rate and extent of vaginal acidification. Infect. Immun. 67 (10), 5170-5175 (1999).
- Meysick, K. C., Garber, G. E. Interactions between Trichomonas vaginalis and vaginal flora in a mouse model. J. Parasitol. 78 (1), 157-160 (1992).
