Визуализация<em> Пневмококк</em> В сердечной микроповреждениям и последующих ремоделирования сердца
Summary
Streptococcus pneumoniae forms discrete non-purulent microscopic lesions in the heart. Outlined is the protocol for a murine model of cardiac microlesion formation. Instruction is provided on microlesion visualization using microscopy, discrimination between early and late microlesions, and methods to detect cardiac remodeling in hearts of convalescent animals.
Abstract
Во бактериемии пневмококк может перемещать через сосудистый эндотелий в миокард и образуют дискретные бактерий, заполненные микроскопические повреждения (микроповреждениям), которые замечательно из-за отсутствия проникновения иммунных клеток. Из-за их выпуском кардиотоксичных продуктов, S. пневмонии в микроповреждениям, как полагают, внести свой вклад в сердечной недостаточности, которая часто наблюдается при гремучей инвазивной пневмококковой инфекции у взрослых. В этом свидетельствует протокол для экспериментального заражения мыши, что приводит к непередаваемы образование сердца microlesion в течение 30 часов. Обучение проводится по идентификации microlesion в гематоксилином и эозином окрашенные срезы сердца и морфологические различия между ранними и поздними микроповреждениям будут выделены. Обучение проводится по протоколу для проверки S. пневмонии в микроповреждениям с использованием антител против пневмококковой капсульного полисахарида ииммунофлуоресцентный микроскопии. Наконец, протокол для вмешательства антибиотиков, что спасает мышей, инфицированных и для выявления и оценки формирования рубцовой в сердцах выздоровления мышей предоставляется. Вместе, эти протоколы будут содействовать расследованию молекулярных механизмов, лежащих в основе пневмококковой сердца вторжение кардиомиоцитов смерть, ремоделирования сердца в результате воздействия S. пневмонии, а иммунный ответ на пневмококков в центре.
Introduction
Госпитализация взрослых внебольничной пневмонией (ВП) осуществляет документально риск неблагоприятных сердечных событий, которые являются причиной смертности 1-4. В недавнем исследовании, проведенном Корралес-Медина и др. Сердечно-сосудистых осложнений, оказались связаны с и / или ответственность за 27% от пневмонией смерти, связанных 3. Пневмококк (пневмококк), наиболее распространенной причиной CAP и сепсиса 5, была непосредственно связана с неблагоприятными сердечно-сосудистых событий в целых 19% допущенных взрослых пациентов 6. Неблагоприятные сердечные события, связанные с пневмонией включают новые или ухудшение сердечной недостаточности, аритмии и инфаркта миокарда в порядке убывания частоты 6.
В недавней статье PLoS патогенов Коричневый и др., S.pneumoniae, было установлено, что способен транслокации через сердечной сосудистого эндотелия, вступления в myocardiuм, и формирование дискретных негнойный микроскопических повреждений (микроповреждениям), заполненных бактерий в желудочки во время инвазивной пневмококковой инфекции (IPD) 7. Данные образования сердечной microlesion наблюдалось в сердечных пробах приматов и людей, которые умерли от пневмококковой инфекции. Кроме того, экспериментально инфицированных мышей воспроизводимо разработан сердца микроповреждениям. У мышей, размер microlesion и номер был положительно коррелирует с длительностью и тяжестью бактериемии, уровни сердечного тропонина в сыворотке и аномальным сердечной электрофизиологии. Бактериальной транслокации в сердце был обнаружен с помощью тех же механизмов, ответственных за транслокацию пневмококка через гематоэнцефалический барьер и развития пневмококковой менингита, то есть, холин-связывающий белок опосредованной инвазии эндотелиальных клеток сосудов в рецептора ламинина и тромбоцитов -activating рецептора фактора зависит способ 8. Microlesформирование ионного также требуется пневмококковой порообразующий токсина пневмолизин, который был найден, чтобы убить кардиомиоцитов 7.
Пневмококковые сердца микроповреждениям отличаются от гнойного мягких тканей и сердечной абсцессов, вызываемых другими грамположительных бактерий, включая золотистый стафилококк. Они характеризуются одним очагов бактерий в окружении нейтрофилов и осаждения фибрин 9,10. Микроповреждениям формируется S. пневмонии меньше по размеру, распределенной по всей пораженной сердце, и не хватает инфильтраты иммунных клеток. На ранних стадиях инфекции, микроповреждениям, вызванного S. пневмонии появляются как области поврежденной или воспаленной ткани, напоминающей патологических признаков кардиомиопатии. Некоторые моноциты можно наблюдать в течение этого времени, однако их присутствие недолго и быстро стал поражения некротических по внешнему виду и заполнены бактерий, одновременно продолжая GRой по размеру до смерти животного или антимикробной вмешательства. Важно отметить, что в течение 3 дней вмешательства антибиотиков, обильное проникновение иммунных клеток наблюдается на месте бывшего поражения, и это сопровождается надежной отложения коллагена. Подобно сердечной ремоделирование, как сообщалось, происходит следующее миокарда наряду с длительностью последствий от сердечной функции 11-15. Таким образом, микроповреждениям являются потенциальное объяснение для неблагоприятных сердечных событий, которые происходят во время ИПД и, возможно, увеличение случаев сердечной смертности, связанной в выздоравливающих людей, которые пережили эпизод заболевания.
При этом инструкция предусмотрен на экспериментальной модели мыши IPD и формирования повреждения сердца и визуализации сердца микроповреждениям на ранних и поздних стадиях инфекции. Протокол для обнаружения отложения коллагена у животных, которые были сохранены антибактериальной вмешательства продемонстрировали. Цель этой статьи заключается в Facilitate исследования других исследователей по этой важной и новой пневмококковой патологии.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом докладе, высоко воспроизводимым методом, чтобы вызвать С. пневмонии -опосредованной сердца микроповреждениям у мышей при ИПД и методы их визуализации демонстрируется. Мыши заражены дозы бактерий, который превосходит порог иммунной системы для оформления, что приводит к вы?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by grant 13IRG14560023 from the American Heart Association and NIH grants AI078972 and HL108054 to CJO. Support for AOB was from the NIH National Center for Advancing Translational Sciences NIH ULTR001120, and F31 A110417701.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Todd-Hewitt broth | Neogen | 7161A | |
| O.C.T Compound | Tissue-Tek (Sakura Finetek) | 4583 | |
| Triton X-100 | Fisher Scientific (Acros) | 9002-93-1 | |
| Normal Goat Serum | Abcam | ab7481 | |
| anti-serotype 4 pneumococcus antiserum | Statens Serum Institut | 16747 | |
| goat anti-rabbit FITC conjugated antibody | Jackson ImmunoResearch | 111-096-144 | |
| DAPI | Invitrogen | D1306 | |
| Fluorsave | Millipore | 345789 | |
| Permount | Fisher Scientific | S70104 | |
| Ampicillin | Sigma | A9393 | |
| phosphomolybdic acid 0.2% | Electron Microscopy Sciences | 26357-01 | |
| 0.1% Sirius Red in picric acid | Electron Microscopy Sciences | 26357-02 | |
| 0.01 N hydrochloric acid | Electron Microscopy Sciences | 26357-03 | |
| Tissue Tack Microscope Slides | Polysciences, Inc | 24216 | |
| Paralube Vet Ointment | Dechra | 12920060 | |
| Hematoxylin and Eosin Staining Kit | unspeciified | Standard |
Referências
- Corrales-Medina, V. F., et al. Cardiac complications in patients with community-acquired pneumonia: incidence, timing, risk factors, and association with short-term mortality. Circulation. 125, 773-781 (2012).
- Corrales-Medina, V. F., et al. Acute bacterial pneumonia is associated with the occurrence of acute coronary syndromes. Medicine (Baltimore). 88, 154-159 (2009).
- Corrales-Medina, V. F., et al. Cardiac complications in patients with community-acquired pneumonia: a systematic review and meta-analysis of observational studies. PLoS Med. 8, e1001048 (2011).
- Corrales-Medina, V. F., et al. Risk stratification for cardiac complications in patients hospitalized for community-acquired pneumonia. Mayo Clin. Proc. 89, 60-68 (2014).
- Kumar, S., et al. Detection of 11 common viral and bacterial pathogens causing community-acquired pneumonia or sepsis in asymptomatic patients by using a multiplex reverse transcription-PCR assay with manual (enzyme hybridization) or automated (electronic microarray) detection. Journal Of Clinical Microbiology. 46, 3063-3072 (2008).
- Musher, D. M., Rueda, A. M., Kaka, A. S., Mapara, S. M. The association between pneumococcal pneumonia and acute cardiac events. Clin Infect Dis. 45, 158-165 (2007).
- Brown, A. O., et al. Streptococcus pneumoniae translocates into the myocardium and forms unique microlesions that disrupt cardiac function. PLoS Pathogens. In press, (2014).
- Orihuela, C. J., et al. Laminin receptor initiates bacterial contact with the blood brain barrier in experimental meningitis models. The Journal of Clinical Investigation. 119, 1638-1646 (2009).
- Flick, M. J., et al. Genetic elimination of the binding motif on fibrinogen for the S. aureus virulence factor ClfA improves host survival in septicemia. Blood. 121, 1783-1794 (2013).
- Cheng, A. G., DeDent, A. C., Schneewind, O., Missiakas, D. A play in four acts: Staphylococcus aureus abscess formation. Trends Microbiol. 19, 225-232 (2011).
- Arenal, A., et al. Do the spatial characteristics of myocardial scar tissue determine the risk of ventricular arrhythmias. Cardiovasc Res. 94, 324-332 (2012).
- Deneke, T., et al. Human histopathology of electroanatomic mapping after cooled-tip radiofrequency ablation to treat ventricular tachycardia in remote myocardial infarction. J Cardiovasc Electrophysiol. 16, 1246-1251 (2005).
- Bakker, J. M., et al. Reentry as a cause of ventricular tachycardia in patients with chronic ischemic heart disease: electrophysiologic and anatomic correlation. Circulation. 77, 589-606 (1988).
- Verma, A., et al. Relationship between successful ablation sites and the scar border zone defined by substrate mapping for ventricular tachycardia post-myocardial infarction. J Cardiovasc Electrophysiol. 16, 465-471 (2005).
- Wu, K. C. Assessing risk for ventricular tachyarrhythmias and sudden cardiac death: is there a role for cardiac MRI. Circ Cardiovasc Imaging. 5, 2-5 (2012).
- Tettelin, H., et al. Complete genome sequence of a virulent isolate of Streptococcus pneumoniae. Science. 293, 498-506 (2001).
- Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. Hematoxylin and eosin staining of tissue and cell sections. CSH Protoc. 2008, (2008).
