Évaluer la Virulence et la pathogenèse de l’Infection à Aeromonas dans un modèle de Caenorhabditis elegans
Summary
Ici, nous présentons trois expériences différentes afin d’étudier les infection à Aeromonas chez c. elegans. En utilisant ces méthodes pratiques, il est facile d’évaluer la toxicité entre et au sein des espèces d’Aeromonas .
Abstract
L’agent pathogène humain Aeromonas a été cliniquement démontré provoque des gastro-entérites, infections de plaies, septicémie et infections des voies urinaires. Maladies plus humaines ont été signalés à être associés à quatre espèces de bactéries : Aeromonas dhakensis, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veroniiet Aeromonas caviae. L’organisme modèle Caenorhabditis elegans est une communauté qui fournit un modèle d’infection excellent par pour l’étude de la pathogénie bactérienne d’Aeromonas. Ici, nous présentons trois expériences différentes afin d’étudier les infection à Aeromonas en utilisant un modèle de c. elegans , y compris la survie, la toxicité liquide et dosages de nécrose musculaire. Les résultats des trois méthodes de détermination de la virulence de Aeromonas concordaient. A. dhakensis s’est avéré être le plus toxique parmi les 4 principales espèces d’Aeromonas provoquant des infections cliniques. Ces méthodes semblent être un moyen pratique d’évaluer la toxicité entre et au sein des espèces d’Aeromonas et contribuer à notre compréhension de la pathogenèse de l’infection à Aeromonas .
Introduction
L’agent pathogène humain, Aeromonas, a été démontré cliniquement provoque des gastro-entérites, infections de plaies, septicémie et voies urinaires infections1,2. Plus des maladies humaines associées ont été signalés à être associés à quatre espèces bactériennes : Aeromonas dhakensis, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veroniiet Aeromonas caviae 2,3 , 4 , 5. parmi les maladies infectieuses Aeromonas , infections des tissus mous peuvent entraîner une morbidité et mortalité chez l’homme. Noter, nécrose musculaire est la forme la plus sévère d’infection des tissus mous6. Observation de la survie et la nécrose musculaire Caenorhabditis elegans après que infection est une méthode pratique permettant de spéculer la toxicité d’Aeromonas.
Les scientifiques ont déjà développé de nombreux organismes modèles pour l’étude des infections bactériennes. Dans des études précédentes, souris, zebrafishes et les nématodes ont servi des modèles animaux pour l’étude de la pathogénie et la virulence de Aeromonas6,7,8. Chaque modèle animal a ses « avantages et applications. L’organisme modèle, Caenorhabditis elegans, est un nématode scuticociliés quelles bactéries apports comme foodnaturally. C. elegansa mis au point un système compliqué d’immunitaire inné contre les infections bactériennes au cours de son évolution. Sous le stress d’une infection bactérienne, c. elegans s’est avéré pour être un modèle d’infection excellent pour l’étude de la pathogénie bactérienne de Aeromonas6,7,9 et d’autres agents pathogènes comme le champignon10 et entérohémorragique Escherichia coli O157 : H711. Cependant, il n’y a encore aucune publication qui met l’accent sur la méthodologie en utilisant le c. elegans comme modèle pour l’étude de la virulence de Aeromonas.
Ici, nous présentons trois expériences différentes afin d’étudier les infection à Aeromonas à l’aide de c. elegans comme modèle animal : dosages pour la survie, la toxicité liquide et nécrose musculaire. Ces méthodes sont un moyen pratique d’évaluer la toxicité entre et au sein des espèces d’Aeromonas et améliorer la compréhension de la pathogenèse de Aeromonas.
Protocol
Representative Results
Discussion
C. elegans est un nématode scuticociliés qui naturellement bactéries apports comme nourriture et a développé une immunité innée compliquée aux bactéries au cours de son processus évolutif. Deux des principaux organes soutenant l’immunité sont l’épiderme et l’intestin9,13. L’épiderme et les bandes de muscle de c. elegans ressemblent à des structures de tissus mous dans les mammifères et les êtres humains6…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous sommes reconnaissants de l’aide de l’installation de base de c. elegans à Taïwan et à la microbiologie diagnostique et antimicrobiens résistance laboratoire de National Cheng Kung University Hospital pour fournir les Aeromonas isole. Nous remercions également le centre de génétique de Caenorhabditis (CGC) et le WormBase. Nous remercions également Savana Moore pour l’édition du manuscrit.
Cette étude a été financée partiellement par des subventions du ministère de la Science et la technologie de Taiwan (plus 105-2628-B-006-017-MY3) et la National Cheng Kung University Hospital (NCKUH-10705001) à P.L. Chen.
Materials
| Shaker incubator | YIH DER | LM-570R | Bacteria incubation |
| K2HPO4 | J.T.Baker | MP021519455 | Culture medium preparation |
| KH2PO4 | J.T.Baker | 3246-05 | Culture medium preparation |
| Na2HPO4 | J.T.Baker | MP021914405 | Culture medium preparation |
| NaCl | SIGMA | 31434 | Culture medium preparation |
| MgSO4 | SIGMA | M7506 | Culture medium preparation |
| agar | Difco | 214530 | Culture medium preparation |
| CaCl2 | SIGMA | C1016 | Culture medium preparation |
| cholesterol | SIGMA | C8503 | Culture medium preparation |
| ethanol | SIGMA | 32205 | Culture medium preparation |
| KOH | SIGMA | P5958 | Culture medium preparation |
| 6 cm petri plate | ALPHA PLUS | 46 | agar plate preparation |
| 96-well plate | FALCON | 353072 | liquid assay |
| bacterial peptone | Affymetrix/USB | AAJ20048P2 | Culture medium preparation |
| yeast extract | SIGMA | 92144 | Culture medium preparation |
| citric acid•H2O | SIGMA | C1909 | Culture medium preparation |
| tri-potassium citrate•H2O | SIGMA | 104956 | Culture medium preparation |
| FudR | SIGMA | 1271008 | Culture medium preparation |
| disodium EDTA | SIGMA | E1644 | Culture medium preparation |
| FeSO4•7 H2O | SIGMA | 215422 | Culture medium preparation |
| MnCl2•4 H2O | SIGMA | 221279 | Culture medium preparation |
| ZnSO4•7 H2O | SIGMA | 204986 | Culture medium preparation |
| CuSO4•5 H2O | SIGMA | C8027 | Culture medium preparation |
| tryptone | SIGMA | 16922 | Culture medium preparation |
| Microscope system | Nikon | Eclipase Ti inverted | microscope imaging |
| Scientific CCD Camera | QImaging | Retiga-2000R Fast 1394 | microscope imaging |
Riferimenti
- Parker, J. L., Shaw, J. G. Aeromonas spp. clinical microbiology and disease. Journal of Infection. 62 (2), 109-118 (2011).
- Chao, C. M., Lai, C. C., Tang, H. J., Ko, W. C., Hsueh, P. R. Skin and soft-tissue infections caused by Aeromonas species. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 32 (4), 543-547 (2013).
- Chao, C. M., Lai, C. C., Tang, H. J., Ko, W. C., Hsueh, P. R. Biliary tract infections caused by Aeromonas species. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 32 (2), 245-251 (2013).
- Chuang, H. C., et al. Different clinical characteristics among Aeromonas hydrophila, Aeromonas veronii biovar sobria and Aeromonas caviae monomicrobial bacteremia. Journal of Korean Medical Science. 26 (11), 1415-1420 (2011).
- Chao, C. M., Lai, C. C., Gau, S. J., Hsueh, P. R. Skin and soft tissue infection caused by Aeromonas species in cancer patients. Journal of Microbiology, Immunology and Infection. 46 (2), 144-146 (2013).
- Chen, P. L., et al. A Disease Model of Muscle necrosis caused by Aeromonas dhakensis infection in Caenorhabditis elegans. Frontiers in Microbiology. 7, 2058 (2016).
- Chen, P. L., et al. Virulence diversity among bacteremic Aeromonas isolates: ex vivo, animal, and clinical evidences. PLoS One. 9 (11), 111213 (2014).
- Saraceni, P. R., Romero, A., Figueras, A., Novoa, B. Establishment of infection models in zebrafish larvae (Danio rerio) to study the pathogenesis of Aeromonas hydrophila. Frontiers in Microbiology. 7, 1219 (2016).
- Chen, Y. W., Ko, W. C., Chen, C. S., Chen, P. L. RIOK-1 Is a Suppressor of the p38 MAPK Innate Immune Pathway in Caenorhabditis elegans. Frontiers in Immunology. 9, 774 (2018).
- Powell, J. R., Ausubel, F. M. Models of Caenorhabditis elegans infection by bacterial and fungal pathogens. Methods in Molecular Biology. 415, 403-427 (2008).
- Chou, T. C., et al. Enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7 Shiga-like toxin 1 is required for full pathogenicity and activation of the p38 mitogen-activated protein kinase pathway in Caenorhabditis elegans. Cellular Microbiology. 15 (1), 82-97 (2013).
- Stiernagle, T. Maintenance of C. elegans. WormBook. , 1-11 (2006).
- Engelmann, I., Pujol, N. Innate immunity in C. elegans. Advances in Experimental Medicine and Biology. 708, 105-121 (2010).
- Feinbaum, R. L., et al. Genome-wide identification of Pseudomonas aeruginosa virulence-related genes using a Caenorhabditis elegans infection model. PLoS Pathogens. 8 (7), 1002813 (2012).
