Determinazione del biofilm iniziazione su cellule infettate da virus da batteri e funghi
Summary
A method is described herein for the determination of inter-Kingdom association and competition (bacterial and fungal) for adherence to virus-infected HeLa cell monolayers. This protocol can be extended to multiple combinations of prokaryotes, eukaryotes, and viruses.
Abstract
Lo studio delle interazioni polimicrobiche attraverso i regni tassonomici che includono funghi, batteri e virus non sono stati precedentemente esaminati rispetto a come i membri virali del microbiome influenzano le successive interazioni microbo con queste cellule ospiti infettate da virus. La convivenza virus con batteri e funghi è principalmente presente sulle superfici mucose della cavità orale e genitale. le cellule delle mucose, in particolare quelli con infezioni virali latenti croniche o persistenti persistenti, potrebbero avere un impatto significativo sulla membri della microbiome attraverso l'alterazione del virus in numero e tipo di recettori espressi. Modifiche nell'architettura membrana della cellula ospite comporterebbe capacità alterato di successivi componenti della flora normale e patogeni opportunisti di avviare il primo passo nella formazione di biofilm, cioè, l'aderenza. Questo studio descrive un metodo per la quantificazione e esame visivo effetto di HSV sulla apertura di Biofilformazione m (aderenza) di S. aureus e C. albicans.
Introduction
Il microbioma umano comprende diversi organismi da più regni tassonomici che condividono aree geografiche nel corpo. L'adesione alla superficie delle cellule è un primo passo essenziale nella formazione di biofilm, che è parte del processo microbiome colonizzazione. Incluso nel microbiome può essere virus che causano infezioni croniche e persistenti. L'infezione cronica a cellule da questi virus può causare un'alterazione putativo disponibilità del recettore. 1,2 Inoltre, l'ingresso delle cellule da patogeni intracellulari potrebbe anche influenzare la fluidità di membrana host / idrofobia che a loro volta possono alterare l'attaccamento degli altri membri microbiome, compresi batteri e funghi . Al fine di comprendere le interazioni che possono verificarsi tra questi molteplici agenti patogeni che co-localizzano nelle stesse regioni geografiche del ospite umano, dobbiamo essere in grado di studiare l'interazione di agenti patogeni che rappresentano lo spettro di regni tassonomici presenti sulla superficie della mucosa.
t "> Il Herpesviridae sono una famiglia di microbi presenti nel 100% degli esseri umani come membri permanenti del microbiome 3,4. Inoltre, esse possono anche essere persistentemente versato sia in presenza che in assenza di sintomi. In particolare, herpes simplex virus-1 e herpes simplex virus 2 (HSV-1 e HSV-2, rispettivamente) sono membri permanenti del microbiome nella oronasopharynx e del tratto genitale. in individui immuno-competenti, sia HSV-1 e HSV-2 causa gengivostomatite, nonché herpes genitale 5-8. in questi siti, HSV provoca un'infezione latente caratterizzata da persistente asintomatica virale spargimento 9. ingresso di HSV in cellule provoca alterazioni nell'espressione superficiale di nectins, eparan solfato, raft lipidici e herpesvirus ingresso mediatore necrosi cronica / tumorale recettore del fattore (HVEM / TNFR) 10-25. Questi recettori potenzialmente rappresentano condivise per alcuni batteri e funghi, per esempio S. aureus e C. albicans, che pur patogeni opportunisti,può anche risiedere come membri del microbioma mucosa del oronasopharynx 26,27. All'interno del oronasopharynx S. aureus e C. albicans occupano due siti distinti di colonizzazione. In host con denti naturali, la mucosa orale è condiviso da HSV-1 e C. albicans, mentre le narici nasali anteriori sono occupati da S. aureus 28. Tuttavia, nonostante i risultati in vitro in cui S. aureus aderisce alle cellule epiteliali della bocca, 29,30 S. aureus è raramente isolata da campioni orali quando il tessuto normale è presente 29,30. Poco si sa riguardo a genitali nicchie tratto co-colonizzazione al di là dei risultati clinici che S. aureus è associata a vaginite aerobica, caratterizzata da infiammazione genitale, scarico e dispareunia, mentre C. albicans produce lesioni della mucosa simile a quello osservato nella cavità orale 31-35. Così, anche se questi membri della Microbi orale e genitaleome croce regni tassonomici poco si sa sulla loro interazione come urta la loro capacità di avviare la formazione di biofilm attraverso l'adesione alla superficie della cellula ospite 5. Questo protocollo è stato efficacemente applicato a determinare le conseguenze funzionali di co-colonizzazione / infezione.Protocol
1. HSV ceppi e Manipolazione Nota: ricombinante non diffondere HSV-1 (KOS) gL86 e HSV-2 (KOS) 333gJ – con l'attività reporter di beta-galattosidasi utilizzati sono stati forniti da V. Twiari 36,37. Utilizzare virus da un singolo lotto e conservare a -80 ° C in un rapporto 1: 1 di mezzo di Dulbecco modificato Eagle (DMEM) con siero fetale bovino 20% (FBS) e latte scremato fino al momento dell'uso. Prima stoccaggio lot virale, determinare la concentrazione di virus o<…
Representative Results
Il livello di solidità dei dati ottenibili da sistema descritto in questa relazione è illustrata nella Figura 2 af 38. Attraverso l'utilizzo di questo sistema di modulazione di interazione stafilococco e funghi con le cellule infettate da virus e il loro effetto sulla reciproca aderenza può essere delineata. Questi tipi di studi richiedono esame microscopico dell'interazione come mostrato nelle figure 3 e 4, 38…
Discussion
Al momento non sono disponibili informazioni sulle interazioni complesse tra permanente ai membri semi-permanenti del microbiome host che attraversano più domini tassonomici, vale a dire, procarioti, eucarioti e virali. Perciò abbiamo sviluppato un nuovo sistema modello in vitro per lo studio del biofilm iniziazione da S. aureus e C. albicans on HSV-1 oppure HSV-2 infettato 229 cellule HeLa 38 (HeLa). Il sistema modello cellule HeLa presenta un vantaggio…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This project was supported by Midwestern University, IL Office of Research and Sponsored Programs (ORSP) and Midwestern University College of Dental Medicine-Illinois (CDMI).
Materials
| C.albicans | |||
| BBL Sabouraud Dextrose | BD | 211584 | |
| Fungisel Agar | Dot Scientific | 7205A | |
| S.aureus | |||
| Mannitol Salt Agar | Troy Biologicals | 7143B | |
| Sheep blood agar | Troy Biologicals | 221239 | |
| Hela cells | |||
| 1xDMEM (Dubelcco's Modified Eagle Medium, with 4.5 g/L glucose and L-glutamine, without sodium pyruvate | Corning | 10-017-CM | |
| Gentamicin 50mg/ml | Sigma | 1397 | 50µg/ml final concentration in the complete DMEM |
| Trypsin EDTA (0.05% Trypsin, 0.53M EDTA)Solution 1X | Corning | 25-052-CI | |
| Fetal Bovine Serum | Atlanta Biologicals | S11150 | 10% final concentration in the complete DMEM |
| Other medium and reagents | |||
| ONPG | Thermo Scientific | 34055 | |
| Ultra-Pure X gal | Invitrogen | 15520-018 | |
| 1x HBSS (Hanks' Balanced Salt Solution) | Corning | 20-021-CV | |
| 1XPBS | Dot Scientific | 30042-500 | |
| RIPA Lysis | Life Technologies | 89901 | |
| Staining | |||
| Methanol | Fisher Scientific | A433P-4 | |
| HSV 1&2, specific for gD | ViroStat | 196 | |
| DAPI | SIGMA | D8417-5MG | |
| Gram Crystal Violet | Troy Biologicals | 212527 | |
| Supplies | |||
| Petri dish 100X15 | Dot Scientific | 229693 | |
| Petri dish 150X15 | Kord Valmark | 2902 | |
| 96-Well plates | Evergreen Scientific | 222-8030-01F | |
| 24-well plates | Evergreen Scientific | 222-8044-01F | |
| Culture tubes 100×13 | Thomas Scientific | 9187L61 | |
| Cover slip circles, 12mm | Deckglaser | CB00120RA1 |
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Cite This Article
Plotkin, B. J., Sigar, I. M., Tiwari, V., Halkyard, S. Determination of Biofilm Initiation on Virus-infected Cells by Bacteria and Fungi. J. Vis. Exp. (113), e54162, doi:10.3791/54162 (2016).