O Modelo WinCF - Um Microcosmo barato e tratável de um muco Plugged Bronquíolo para estudar a Microbiologia do Pulmão Infecções

Resumo

O muco das vias respiratórias ligado de fibrose cística (FC) pacientes são um ambiente ideal para agentes patogénicos microbianos prosperar. O manuscrito descreve um novo método para estudar a microbiome CF pulmão num ambiente que imita onde causam doença e como alterações de condições químicas pode conduzir dinâmica microbianas.

Resumo

Muitas doenças crônicas das vias aéreas resultam em obstrução do muco das vias aéreas. Os pulmões de um indivíduo com fibrose cística são um caso exemplar onde seus bronquíolos obstruídos pelo muco criam um habitat favorável para a colonização microbiana. Vários agentes patogénicos prosperam neste ambiente interagindo uns com os outros e conduzindo muitos dos sintomas associados com doença de FC. Como qualquer comunidade microbiana, as condições químicas de seu habitat têm um impacto significativo na estrutura e dinâmica da comunidade. Por exemplo, diferentes microrganismos prosperam em diferentes níveis de oxigénio ou outras concentrações de soluto. Isto também é verdade no pulmão de FQ, onde se acredita que as concentrações de oxigênio conduzem a fisiologia e estrutura da comunidade. Os métodos descritos aqui são projetados para imitar o ambiente pulmonar e gerar patógenos de uma maneira mais semelhante àquela de que eles causam a doença. Manipulação do ambiente químico desses micróbios é então usado para estudar como o chemistry de infecções pulmonares regula a sua ecologia microbiana. O método, chamado o sistema WinCF, baseia-se em meio de expectoração artificial e tubos capilares estreitos destinam a proporcionar um gradiente de oxigénio similar ao que existe no bronquíolos ligado de muco. Manipulando as condições químicas, tais como o pH do meio da expectoração ou antibióticos pressão, permite a visualização das diferenças microbiológicos nas amostras utilizando indicadores coloridos, para observação de gás ou de biofilme de produção, ou extracção e sequenciando os teores de ácidos nucleicos de cada amostra.

Introdução

O método descrito neste manuscrito é chamado de sistema WinCF ¹ . O objetivo geral do WinCF é fornecer uma instalação experimental capaz de simular o ambiente de um bronquíolo pulmonar cheio de muco. Isto permitirá um sistema de tratamento para estudar patógenos microbianos de doenças pulmonares com um fenótipo de hipersecreção de muco incluindo fibrose cística (FC), doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), asma e outros. O procedimento foi projetado especificamente para o estudo da FC, que é caracterizada por mutações que causam secreções pulmonares para tornar-se espessa e difícil de limpar, eventualmente enchimento bronquíolos e outras pe....

Protocolo

1. Preparação de Stocks para o Artificial escarro mídia

1. Crie uma solução de mucina 5%. Adicionar 1,0 g de estômago de porco desidratado mucina a 20 ml de água desionizada. Autoclavar a soluo resultante.
   NOTA: A esterilização mucina irá destruir a sua estrutura inerente; outros métodos para esterilizar a mucina na sua forma seca incluem a esterilização de UV e a irradiação. Estes métodos não têm sido extensivamente usados ​​para o sistema de WinCF no entanto.
2. Adicionar 2,2 g de KCl a 50 ml de água desionizada e permitir a dissolução. Adicionar 5,0 g de NaCl para 50 ml de água desionizada e permitir a dissolução. Autoclave estas duas soluçõe....

Resultados

crescimento microbiológico entre as várias condições químicas induzidas no interior das amostras variou dramaticamente em alguns casos, e mais subtilmente nos outros. Muitas mudanças na atividade eram de natureza visual, sendo facilmente perceptível assim que o período de incubação terminou. No exemplo de manipulação de pH, as amostras de todo o espectro de pH variado muito conforme mostrado por vários factores que se tornaram evidentes após incubação. Quando não há amostras de expectora.......

Discussão

A composição microbiológica de um pulmão com CF contém uma grande variedade de organismos, mas as condições dentro do pulmão provavelmente tem uma influência significativa sobre que tipos de micróbios podem sobreviver e prosperar ^{13, 15.} mecanismos específicos através dos quais essas condições mudam e os efeitos exatos que têm sobre o microbioma pulmão são geralmente desconhecido até o momento. Neste método experimental, é apresentada uma análise das alterações .......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Tubos Capilares Codificados por Cores	Fisher Scientific	22-260943
Composto de Vedação de Tubo Cha-seal	Kimble-Chase	43510
Mucina de estômago suíno	Sigma	M1778
Ferritina, catiizada de baço de cavalo	Sigma	F7879
DNA de esperma de salmão Sal de sódio (sonificado)	AppliChem Panreac	A2159
Aminoácidos não essenciais MEM	Corning cellgro	25-025-CI
Aminoácidos MEM	Cellgro	25-030-CI
Emulsão de gema de ovo, 50%	Dalynn Biologicals	VE30-100
Cloreto de potássio	Fisher Scientific	P2157500
Cloreto de sódio	Fisher Scientific	S271500
Tubos centrífugos de 15 mL com graduações impressas e tampas planas	VWR	89039-666
Tubos de centrífuga de 50 mL com graduações impressas e tampas planas	VWR	89039-656
Tubos de microcentrífuga de 1,5 mL Corning		MCT-150-R
Tubos de microcentrífuga de 2,0 mL Corning		MCT-200-C