Summary

Virülans ve Aeromonas enfeksiyon Caenorhabditis elegans modelindeki patogenezinde değerlendirilmesi

Published: December 20, 2018
doi:

Summary

Burada, C. elegansenfeksiyonunda Aeromonas çalışmaya üç farklı deneyler tanıtmak. Bu uygun yöntemler kullanarak, arasında ve Aeromonas türleri içinde toksisitesi değerlendirmek kolaydır.

Abstract

İnsan patojen Aeromonas klinik olarak gastroenterit, yara enfeksiyonları, septisemi ve idrar yolu enfeksiyonu neden olduğu gösterilmiştir. En insan hastalıkları bakteri dört türleri ile ilişkili olduğu bildirilmiştir: Aeromonas dhakensis, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veroniive Aeromonas caviae. Model organizma Caenorhabditis elegans mükemmel enfeksiyon modeli hangi Aeromonasbakteriyel patogenezi okumaya sağlar bacterivore olduğunu. Burada, hayatta kalma, sıvı toksisite ve kas nekrozu deneyleri gibi bir C. elegans modeli kullanarak Aeromonas enfeksiyon çalışmaya üç farklı deneyler tanıtmak. Aeromonas virülans belirleyen üç yöntem sonuçları tutarlı edildi. A. dhakensis klinik enfeksiyonlar neden 4 büyük Aeromonas türler arasında en zehirli olduğu gösterilmiştir. Bu yöntemler arasında ve Aeromonas türleri içinde toksisitesi değerlendirmek ve Aeromonas enfeksiyon patogenezi bilgimizi katkıda bulunmak için uygun bir yol olarak gösterilmektedir.

Introduction

İnsan patojen Aeromonas, klinik olarak gastroenterit, yara enfeksiyonları, septisemi ve idrar yolu enfeksiyonları1,2neden olduğu gösterilmiştir. En ilişkili insan hastalıkları dört bakteriyel türler ile ilişkili olduğu bildirilmiştir: Aeromonas dhakensis, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veroniive Aeromonas caviae 2,3 , 4 , 5. Aeromonas bulaşıcı hastalıklar arasında yumuşak doku enfeksiyonları ciddi morbidite ve mortalite insanlarda neden olabilir. Not, kas nekrozu yumuşak doku enfeksiyonu6en ağır şeklidir. Gözlem hayatta kalma ve Caenorhabditis elegans kas nekrozu enfeksiyon sonra Aeromonastoksisite spekülasyon kullanılacak uygun bir yöntemdir.

Bilim adamları zaten bakteriyel enfeksiyonlar çalışmaya çok sayıda model organizmalar geliştirdik. Önceki çalışmalarda, fareler, zebrafishes ve Nematodlar patogenez ve virülans Aeromonas6,7,8çalışmaya hayvan modelleri olarak kullanılmıştır. Her hayvan modeli vardır onun ‘ avantajları ve uygulamaları. Model organizma, Caenorhabditis elegans, bacterivorous Yuvarlak solucanlar hangi alımı bakteri foodnaturally değil. C. elegansevrimi boyunca bakteriyel enfeksiyona karşı karmaşık bir doğuştan gelen bağışıklık sistemi geliştirmiştir. Bakteriyel enfeksiyon stres altında C. elegans Aeromonas6,7,9 ve diğer patojenleri bakteriyel patogenezi okumaya bir mükemmel enfeksiyon model olmak kanıtlanmıştır mantar10 ve enterohaemorrhagic Escherichia coli O157: H711gibi. Ancak, hala C. elegans Aeromonasvirülans eğitimi için bir model olarak kullanarak metodoloji üzerinde duruluyor hiçbir yayın yoktur.

Burada, Aeromonas enfeksiyon C. elegans hayvan bir model olarak kullanarak eğitim için üç farklı deneyler tanıtmak: hayatta kalma, sıvı toksisite ve kas nekrozu deneyleri. Bu yöntemler arasında ve Aeromonas türleri içinde toksisitesi değerlendirmek ve Aeromonaspatogenezinde anlayış geliştirmek için uygun bir yoldur.

Protocol

1. kültür orta hazırlanması Not: Bkz. Tablo 1 için çözüm hazırlık. M9 orta12hazırlamak için KH2PO41.5 g, 5.66 g Na2HPO4ve NaCl 2.5 g 500 mL deiyonize su içinde çözülür. Otoklav 20 dakika süreyle 121 ° C’de oda sıcaklığına soğutmalı kadar bekleyin ve sonra 0.5 mL 1 M MgSO4 ilk kullanımdan önce ekleyin. Nematot büyüme orta (NGM)12hazırlamak içi…

Representative Results

Yukarıda açıklanan protokolleri takip ederek, toksisite üzerinden dört Aeromonas suşları arasında ayırt etmek kolaydır. C. elegans hayatta kalma tahlil Şekil 1′ de gösterilen. Hayatta kalma oranları düşük ile yüksek sırada gösterilen Aeromonas türleri ile enfekte C. elegans vardı: A. caviae, A. veronii, A. hydrophila ve A. dhakensis. Çeşitlilik açısından toksisite arasında ve <em…

Discussion

C. elegans olduğunu bacterivorous Yuvarlak solucanlar bu doğal gıda alımı bakteri ve bakteri için karmaşık bir doğuştan gelen bağışıklık onun evrim sürecinde geliştirmiştir. İki önemli organları korumak ve bağışıklığı destekleyici epidermis ve bağırsak9,13vardır. Epidermis ve C. elegans kas bantları memeliler ve insanlar6‘ yumuşak doku yapıları benzer. Bu özellikleri nedeniyle, C. e…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Tayvan ve tanılama Mikrobiyoloji için C. elegans çekirdek tesisinden yardım için minnettarız ve antimikrobiyal direnç laboratuvar, Ulusal Cheng Kung Üniversitesi Aeromonas sağlamak için hastane izole ediyor. Ayrıca Caenorhabditis genetik Merkezi (CGC) ve WormBase kabul edersiniz. Biz de Savana Moore el yazması düzenleme için teşekkür ederiz.

Bu çalışmada kısmen Bilim Bakanlığı ve Tayvan teknoloji (en 105-2628-B-006-017-MY3) ve Ulusal Cheng Kung Üniversitesi Hastanesi (NCKUH-10705001) dan gelen hibe için P.L. Chen tarafından desteklenmiştir.

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

References

  1. Parker, J. L., Shaw, J. G. Aeromonas spp. clinical microbiology and disease. Journal of Infection. 62 (2), 109-118 (2011).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Chen, P. L., et al. Virulence diversity among bacteremic Aeromonas isolates: ex vivo, animal, and clinical evidences. PLoS One. 9 (11), 111213 (2014).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Powell, J. R., Ausubel, F. M. Models of Caenorhabditis elegans infection by bacterial and fungal pathogens. Methods in Molecular Biology. 415, 403-427 (2008).
  11. 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).
  12. Stiernagle, T. Maintenance of C. elegans. WormBook. , 1-11 (2006).
  13. Engelmann, I., Pujol, N. Innate immunity in C. elegans. Advances in Experimental Medicine and Biology. 708, 105-121 (2010).
  14. 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).
check_url/58768?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Chen, Y., Ko, W., Chen, C., Chen, P. Evaluating Virulence and Pathogenesis of Aeromonas Infection in a Caenorhabditis elegans Model. J. Vis. Exp. (142), e58768, doi:10.3791/58768 (2018).

View Video