Urinausscheidende Fläche Infektion in eine kleine Tiermodell: transurethrale Katheterisierung von männlichen und weiblichen Mäusen
Summary
Das etablierte Modell der transurethrale Katheterisierung von Mäusen ermöglicht die Untersuchung von Erkrankungen der Blase, einschließlich urinausscheidende Fläche Infektion, aber kann nur bei Frauen durchgeführt werden. Ein neues Modell der männlichen transurethrale Instillation, das hier vorgestellte wird Forschung in einem Gebiet, geprägt von starken klinischen und epidemiologischen Unterschiede zwischen den Geschlechtern zu ermöglichen.
Abstract
Harnwegsinfektionen (HWI) sind sehr häufig weltweit entstehen erhebliche Morbidität und krankenhausbedingten Ausgaben. Kleiner Tiermodelle, die Krankheit Einrichtung und Progression widerspiegeln, erlauben Dissektion der Wirt-Pathogen Interaktionen und Erzeugung von Immunität gegen Infektionen. Bei Mäusen intravesikale Instillation von adhärent E. Coli, das auslösende Agens in mehr als 85 % der Gemeinschaft erworben UTI, rekapituliert viele von den Stadien der Infektion beim Menschen beobachtet. Bis vor kurzem jedoch könnte UTI nur bei weiblichen Tieren modelliert werden. Diese Einschränkung hat die Studie von Sex-bezogene Unterschiede in UTI sowie andere Blase Krankheiten, wie Krebs verhindert. Hier beschreiben wir eine Methode, um männliche Mäuse, der direkte Vergleich zwischen weiblicher und männlicher Tiere erlaubt zu vermitteln und bieten ein detailliertes Protokoll um Blase Gewebe durch Durchflusszytometrie als ein Mittel, um besser zu verstehen, Host Antworten auf Infektion zu beurteilen. Zusammen, helfen diese Ansätze bei der Identifizierung von Host Faktoren, die zum Sex Neigungen in UTI und anderen Blase-assoziierten Erkrankungen beobachtet beitragen.
Introduction
Harnwegsinfektionen (HWI) sind eine der häufigsten Infektionen in entwickelten Ländern1. Infektionsraten sind ähnlich zwischen Weibchen und Männchen unter Neugeborene und ältere2. Erwachsene Frauen vor den Wechseljahren, haben jedoch eine stark erhöhte Inzidenz von ambulant erworbenen UTI im Vergleich zu Männern2,3. Angesichts der Tatsache, dass diese Krankheit in erster Linie Frauen auswirkt, konzentriert Grundlagenforschung und klinische Forschung überwiegend UTI bei Frauen sich auf. Harnwegsinfektionen bei Männern ist jedoch eine deutliche und erforschten Gesundheitswesen Herausforderung4. In der Tat, da UTI bei Männern sind mit höheren Morbidität verbunden, diese Infektionen routinemäßig als komplizierte4,5gelten.
Wie entwickelt sich unser Verständnis von der zentralen Rolle der Sex-Verzerrungen in Physiologie und Pathologie, müssen neue Methoden dieser bisher vernachlässigten Aspekt der Krankheit zu erforschen. Geschlechtsunterschiede spielen eine wesentliche Rolle in Immunität und Infektion; die Weibchen haben höhere Inzidenz von Autoimmun-Krankheit, während Männchen anfälliger für bestimmte Infektionen wie Tuberkulose, Malaria und HIV6,7 sind. Blasenkrebs, eine weitere urologische Pathologie ist deutlich häufiger bei Männern als bei Frauen, und mehrere Studien für Androgene eine Rolle bei der Entwicklung von malignen Erkrankungen8,9,10,11 ,12. Insbesondere erfolgt ausschließlich bei weiblichen Tieren aufgrund der Unfähigkeit, wiederholt männliche Mäuse13Katheterisieren jedoch Untersuchung intravesikale Therapien für Blasenkrebs.
Die Studie von UTI Pathogenese stützt sich stark auf Nager-Modelle der Infektion (z.B., Mäuse und Ratten). Murine Modelle von Harnwegsinfektionen können beschäftigen Uropathogens ursprünglich von Infektionen beim Menschen, wie z. B. adhärent E. Coli (UPEC), Klebsiella, Enterococcus, Staphylococcusoder Proteus14isoliert. In der Regel werden Bakterien in die Blase über Katheterisierung der Harnröhre eingeführt. Nach Infektion, Blase und Nieren kann entfernt werden, um bestimmte Parameter der Infektion, wie bakterielle Besiedlung, Gewebeschäden oder Host Immunantwort15,16zu bewerten. Universell, sind jedoch nur weibliche Tiere für UTI Forschung verwendet. In der Tat haben viele Studien festgestellt, dass, aus anatomischen Gründen, Katheterisierung von männlichen Mäusen nicht möglich13,17,18,19. In jüngerer Zeit, ein chirurgisches Vorgehen zu männlichen Instillation ist beschrieben worden, in dem der Bauch geöffnet ist, die Blase wird durch sanften Druck auf die Öffnung in den Bauch nach außen verdrängt und Bakterien in die Blase20eingespritzt werden. Dieser Ansatz ermöglicht es männliche Infektion, auf Kosten der chirurgischen Intervention. So enthält eine wichtige Einschränkung dieses Ansatzes die Beeinflussung der Entzündung, das Ergebnis einer Infektion wie z. B. das Potenzial, eine entzündungshemmende Wundheilung Antwort auf die Schnitt-21zu induzieren. Da unsere Interessen Sex Bias als Reaktion auf die Krankheit zu verstehen gehören, entwickelten wir eine Methode der bakteriellen intravesikale Instillation bei männlichen Mäusen, die seit langem bestehenden nicht-chirurgische transurethrale Vorgehensweise bei weiblichen Nagern22 mehr entspricht .
Unser Modell basiert auf einer bewährten Methodik und bietet die Möglichkeit, die Host-Immunantwort auf UTI bei weiblichen und männlichen Tieren direkt zu vergleichen. Diese Methode wird Dissektion der geschlechtsspezifische Unterschiede in der Infektion zu ermöglichen und potenziell bieten molekularen und zellulären Hinweise auf die ausgeprägte Unterschiede in der Empfindlichkeit und Reaktion auf die Infektion zwischen den Geschlechtern. Darüber hinaus hat dieses Modell Wert jenseits UTI Studien, ermöglicht die Einrichtung von Modellen zur anderen Blase-assoziierten Erkrankungen, z. B. Blasenkrebs, Prostatitis, unter oder über der proaktiven Blase Syndrom und interstitielle Zystitis zu untersuchen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Transurethrale Instillation von männlichen Mäusen bietet viele neue Recherchemöglichkeiten in der Einfluss des Geschlechts auf Blase Schleimhaut Krankheit, aber auch einige Herausforderungen. Eine Einschränkung ist, dass der Instillation zunächst technisch schwierig erweisen, was zu übermäßiger Entzündungen beim Einführen des Katheters an erster Stelle. Verbesserung der Technik kann durch die Instillation von Toten Mäusen mit einer farbigen Lösung, wie Evans blauen Farbstoff erreicht werden. Bestätigen Sie, …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Dr. Matthieu Rousseau für kritische Lektüre des Manuskripts und das Labor von dendritischen Immunbiologie für ihre hilfreiche Erkenntnisse bei der Entwicklung dieses Protokoll und Projekt. Diese Arbeit wurde zum Teil unterstützt durch Mittel aus der siebten Rahmen Programm Marie-Curie-Maßnahmen der Europäischen Union (PCIG11-GA-2012-3221170 und die Immuno-Onkologie LabEx (MAI).
Materials
| BD Insyte Autoguard Shielded IV Catheters 24G, 0.7 mm external diameter, 14 mM long | BD Medical | 381811 or 381411* | * catalog number is country-dependent |
| inoculating loop | Greiner Bio-One | 731171 | |
| LB Miller broth | Difco | 244620 | |
| LB Miller agar | Difco | 244520 | |
| Cuvettes | Bio-rad | 223-9955 | |
| syringes | B Braun | 9166017V | |
| Thumb (Adson) forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | |
| 5 mL tubes, polypropylene | Falcon | 352063 | |
| Tissue Ruptor disposable probes | Qiagen | 990890 | |
| 15 mL flip cap tubes | Thermo Scientific | 362694 | |
| DNAse | Invitrogen | 18047019 | |
| Liberase TM | Sigma-Aldrich | 5401119001 | should be aliquotted and stored at -20 °C to avoid repeated freeze-thaw |
| 100 µM MACS SmartStrainers | Miltenyi | 130-098-463 | compatible with 15 mL tubes, preferred |
| 100 µm cell strainers | Falcon | 352360 | compatible with 50 mL tubes, if MACS Smart Strainers are not available |
| 96 well plate | Falcon | 353077 | |
| Fc block | BD Pharmingen | 553142 | anti-CD16/CD32 |
| anti-mouse CD45 antibody | BD Biosciences | 561487 | many different fluorescent conjugation options are available |
| 5 mL tubes polystyrene with filter cap | Falcon | 352235 | |
| insulin syringe | Terumo | BS05M2913 | |
| hand held homogenizer | Qiagen | 9001272 | TissueRuptor |
| flow cytometer | BD Biosciences | N/A | Fortessa SORP |
| Flow cytometry software | BD Biosciences | N/A | Diva |
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