Profonde cutanée Injection comme un modèle d’Infection de la peau de Candida albicans pour les Analyses histologiques

Summary

Nous décrivons ici un protocole qui permet l’analyse histologique et moléculaire des échantillons de peau après injection intradermique de Candida albicans . Ce protocole permet la localisation des cellules immunitaires tissulaires-résident ou nouvellement recrutés, mais aussi la distribution de l’agent pathogène et maintient l’intégrité structurale de la peau.

Abstract

La peau est un organe extrêmement étendu du corps et, en raison de cette grande surface, elle est exposée en permanence aux micro-organismes. Lésions cutanées peuvent facilement conduire à des infections dans le derme, ce qui peut, à son tour, entraîner la dissémination d’agents pathogènes dans la circulation sanguine. Comprendre comment le système immunitaire combat les infections au stade très précoce et comment l’hôte permet d’éliminer les agents pathogènes est une étape importante pour définir la base pour de futures interventions thérapeutiques. Nous décrivons ici un modèle d’infection de Candida albicans qui permet de visualiser les processus qui se produisent au début lors d’une infection, y compris lorsque l’agent pathogène a passé la barrière épithéliale, ainsi que la réponse immunitaire provoquée par le de c. albicans invasion. Nous avons utilisé ce modèle d’infection d’effectuer des analyses histologiques qui montrent les cellules immunitaires qui infiltrent la peau ainsi que la présence et la localisation de l’agent pathogène. Les échantillons prélevés après que l’infection peut être traitée pour l’extraction de l’ARN.

Introduction

Le corps humain est recouvert d’un nombre extrêmement élevé de micro-organismes. La surface de la peau est l’habitat de presque 1 million de bactéries par centimètre carré¹. Sur ce nombre, cependant, ne reflète pas la grande variété de micro-organismes qui colonise la peau. En plus des bactéries, le corps humain est colonisé par plusieurs espèces de champignons dont c. albicans, qui est capable de survivre à la muqueuse et la peau niveau².

Ces dernières années, le pourcentage de personnes atteintes d’infections fongiques a énormément augmenté. Ceci est principalement dû au nombre plus élevé de personnes immunodéprimées, c’est-à-dire, chez les patients VIH-positifs et les patients qui sont passés par une chimiothérapie ou immunosuppresseurs après transplantation³. Dans une étude de surveillance réalisée aux États-Unis, Wisplinghoff et coll. ont montré que 9,5 % des infections nosocomiales circulation sanguine ont été causés par les espèces de Candida ⁴. En raison de la présence accrue d’infections fongiques et notamment en raison du pourcentage élevé des espèces de Candida trouvés au cours de septicémies, comprendre comment ce pathogène échappe au contrôle du système immunitaire est extrêmement important.

C. albicans est un champignon dimorphique qui se développe sous différentes formes morphologiques comme levure, blastospores, pseudohyphes et les hyphes selon les conditions environnementales⁵. Dans sa forme mycélienne, c. albicans montre sa plus grande capacité de pouvoir envahissant et a la capacité de pénétrer l’ épithélium⁶.

C. albicans infections ont été étudiées à l’aide de plusieurs approches expérimentales. Le modèle le plus courant d’infection est l’injection intraveineuse de c. albicans levure⁷. Toutefois, ce modèle ne prend pas en considération tous les processus qui se produisent avant que le champignon parvient à se propager dans la circulation sanguine. Un autre modèle tire parti de la capacité de c. albicans à envahir l’épithélium. Cette méthode, également connu sous le nom le papier sablé modèle⁸, a été développée par Gaspari et al. , 1998,⁹et consiste à l’aide de papier sablé frotter sur la peau, ce qui élimine la couche cornée avant l’application de c. albicans. Cette procédure permet au champignon de pénétrer dans l’épithélium, permettant ainsi l’analyse des capacités invasives de cet agent pathogène. Enfin, les autres modèles des infections pour la gastro-intestinal¹⁰ et respiratoires,¹¹ ont été utilisés dans différentes études.

La formation d’une plaie (comme dans le modèle de papier sablé) entraîne l’activation de plusieurs voies, y compris le recrutement de cellules immunitaires et d’activation, afin de favoriser la guérison des processus¹². Cela peut altérer ou masquer la réponse immunitaire provoquée spécifiquement contre l’agent pathogène, ce qui conduit à la confusion des résultats.

Nous décrivons ici une méthode d’infection de la peau qui évite la formation de la blessure initiale et l’induction d’un environnement inflammatoire basale. Pour maintenir la structure épithéliale intacte, on injecte directement c. albicans dans sa forme mycélienne dans le derme profond. Même si une seule injection peut déclencher l’inflammation bénigne, le montant de l’inflammation est limité et restreinte par rapport à la formation d’une plaie ouverte, comme dans le modèle de papier sablé. L’approche que nous décrivons ici permet l’étude de la réponse immunitaire à l’infection fongique et propagation tout en évitant l’environnement inflammatoire excessive et préexistant, causée par des lésions mécaniques.

Protocol

Toutes les procédures ont été approuvés dans le Comité de l’emploi (IACUC) animalier institutionnel et exploités sous la supervision du ministère des ressources animales chez les enfants de l’hôpital (ARC) à l’hôpital pour enfants de Boston ou ont été approuvées par l’italien Ministère de la santé et réalisé par le Comité de protection des animaux institutionnelle à l’Université de Milan-Bicocca. 1. préparation de c. albicans La culture C. …

Representative Results

Grâce à l’injection de l’agent pathogène directement dans le derme profond, la morphologie structurale du tissu reste intacte (Figure 1 a). Le maintien de l’intégrité structurale de la peau permet la détection des cellules immunitaires et leur localisation sur le site de l’infection. Le grossissement supérieur illustré à la Figure 1 b révèle que l’a…

Discussion

Ici, nous avons décrit une méthode de l’infection à c. albicans pour étudier le processus inflammatoire qui est ouverte sur l’entrée fongique dans le derme profond.

Même si la formation d’abcès de peau est un événement relativement rare lors d’infection à c. albicans ¹⁵, injection du champignon directement dans le derme profond permet non seulement l’étude de la formation d’abcès axée sur les champignons, mais aussi l’analyse…

Materials

Reagents
PBS	Euroclone	ECB4053L	warm in 37 °C bath before use
H-OCT compound	histo-line laboratories	R0030
Gill's Hematoxilyn	histo-line laboratories	09-178-2
Eosin Y solution, alcoholic	histo-line laboratories	09-209-05
Ethanol absolute	scharlau	ET00232500
Citro-HISTOCLEAR	histo-line laboratories	R0050
Eukitt, mounting medium	bio-optica
Acetone	sigma-aldrich	179124
PAS staining system	sigma-aldrich	395B-1KT
Bacto Peptone	BD	211677
Bacto Yeast Extract	BD	212750
D(+)-Glucose anhydrous for molecular biology	Applichem PanReac	50-99-7
Uridine	Merck Millipore	8451
HEPES	Applichem PanReac	A1070,0500
Safe-Lock tubes 2 mL	eppendorf	30121597
TRIzol Reagent	Life Technologies	15596018	Toxic, corrosive and mutagen. Use all precaution needed
Rneasy Mini Kit	QIAGEN	74104
liquid nitrogen			Wear eye protection
Instrument
Coulter Counter-Particle Count	Beckman Coulter
Centrifuge 5415 R	eppendorf
MC 3000 Microtome Cryostat	histo-line laboratories
TissueLiser	QIAGEN
Materials
0.3 ml Insulin Syringe with a 30G x 8mm needle	BD	324826
Surgical forceps
Surgical scissors
Base mould disposable	histo-line laboratories	2781
Positively charged bio microscope slides	bio-optica	09-2000
Cover slips 24 x 50 mm	thermo scientific	11911998