Summary

Assay פונקציונלית הדם כולו כדי למדוד את הכדאיות של mycobacteria, באמצעות הכתב-Gene Tagged BCG או מ Tb (BCG לוקס / מ Tb לוקס)

Published: September 14, 2011
doi:

Summary

אנו מתארים גישה חלופית כדי ספירה של mycobacteria<em> במבחנה</em>, אשר משתמשת הכתב, גן מתויג mycobacteria במקום להרכיב המושבה יחידות (CFU). "הישרדות" של אורגניזמים כמו גם לארח בתגובה-סמנים נמדדים בעת ובעונה אחת, מתן בעלות נמוכה, מערכת תכליתי ופונקציונלי ללימודים של המארח / הפתוגן אינטראקציות בהקשר של שחפת.

Abstract

מבחני פונקציונלית שיחקו זמן רב תפקיד מרכזי מדידה של immunogenicity של החיסון נתון. זה בא לידי ביטוי קונבנציונלית כמו titers bactericidal בסרום. מחקרים titers bactericidal בסרום בתגובה חיסונים בילדות אפשרו לנו לפתח לאמת חתוכים רמות המערכת החיסונית מגן כגון לחתוך-offs נמצאים בשימוש שגרתי. מבחני אין כאלה ננקטו קדימה לתוך הערכה שגרת חיסונים לגרום בעיקר התא בתיווך חסינות בדמות מפעיל התגובות תא T, כגון שחפת חיסונים. במודל חיה, הביצועים של מועמד חיסון נתון מוערך באופן שגרתי מבחני bactericidal סטנדרטית, וכל הנוכחית TB-חיסון מועמדים הרומן היה נתון בשלב זה להערכה שלהם לפני שלב 1 בניסויים בבני אדם. הערכת immunogenicity ולכן הסבירות של יעילות ההגנה של החיסון נגד שחפת רומן רצוי לעבור הערכה דומה צעד חכם של מודלים אנושיים עכשיו, כולל מדידות מבחני bactericidal.

מבחני bactericidal בהקשר של מחקר חיסון שחפת כבר מבוססים היטב במודלים של בעלי חיים, שם הם מוחלים על המסך מועמדים החיסון פוטנציאל מבטיח. הפחתת עומס חיידקי בפונקציות איברים שונים כמו הראשי לקריאה מתוך immunogenicity. עם זאת, אין מבחני כאלה שולבו ניסויים קליניים עבור חיסון נגד שחפת הרומן עד כה.

אמנם יש עדיין אי ודאות לגבי המנגנונים המדויקים שהובילו להרג של mycobacteria בתוך מקרופאגים אדם, האינטראקציה של מקרופאגים ותאי T עם mycobacteria נדרש בבירור. Assay המתואר במאמר זה מייצג דור חדש של מבחני bactericidal המאפשר מחקרים כאלה רכיבים סלולריים מפתח עם כל הגורמים הסלולר הלחות אחרים הנמצאים בדם שלם מבלי לעשות הנחות על התרומה היחסית הפרט שלהם. Assay שתואר על ידי הקבוצה שלנו משתמשת בנפחים קטנים של דם שלם כבר המועסקים מחקרים על מבוגרים וילדים TB-אנדמיים הגדרות. הראינו immunogenicity של חיסון BCG, גדל צמיחה של mycobacteria ב חולי איידס, כמו גם את ההשפעה של טיפול אנטי retroviral וויטמין D על הישרדות mycobacterial במבחנה. כאן אנחנו מסכמים את המתודולוגיה, ולהציג נתונים reproducibility שלנו באמצעות מודל פשוט יחסית, בעלות נמוכה ושדה ידידותי.

הערה: הגדרות / קיצורים

BCG לוקס = M. בוביס BCG, זן במונטריאול, הפך עם pSMT1 מעבורת הפלסמיד נושא את הגנים luxAB מ Vibrio harveyi, תחת שליטה של GroEL mycobacterial (hsp60) מקדם.
CFU = יחידת יצירת המושבה (מדד הכדאיות mycobacterial).

Protocol

1. הכנת מלאי לוקס כתב BCG mycobacteria לגדול BCG לוקס (M. בוביס BCG זן מונטריאול הפך עם pSMT1 המעבורת פלסמיד) עם רעד בכל 200rpm לשלב אמצע לוגריתמי ב מידלברוק 7H9 מרק המכיל גליצרול 0.2%, 0.05% tween 80 ו – 10% העשרה ADC. <li style=";text-align:right;direction:…

Discussion

מבחני bactericidal בהקשר של מחקר החיסון לשחפת מבוססים היטב במודלים של בעלי חיים, שם הם מוחלים על המסך מועמדים החיסון פוטנציאל מבטיח. הפחתת עומס חיידקי בפונקציות איברים שונים כמו הראשי לקריאה מתוך immunogenicity.

הדור הראשון של מבחני bactericidal א?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו מומנה על ידי מענקי מחקר אישיים של קרן Wellcome כדי ביאטה Kampmann (056,608, GRO77273).

Materials

Reagent Company Cat No
BCG lux Various n/a
Middlebrook 7H11 agar Becton Dickinson 283810
Middlebrook 7H9 broth BD Biosciences 271310 (500g)
Middlebrook ADC enrichment BD Biosciences 212352
Middlebrook OADC supplement Becton Dickinson 212240
Tween 80 Sigma Aldrich 274364
Glycerol Sigma Aldrich G5150
Hygromycin B Roche 10843555001 (20ml)
N-decyl aldehyde Sigma D7384-100G
Ethanol (>99.7%) VWR 101077
Sterile PBS In House n/a
RPMI-1640 with L-Glutamine, 25mM HEPES Sigma R0883
Sterile distilled Water In House n/a
Equipment
Tube luminometer (injectable port mandatory) Berthold AutoLumat LB953 or single-tube luminometer Sirius  
Luminometer tubes, 12 x 75mm, pyrex rimless Corning from VWR 99445-12
Erlenmeyer flasks with vented caps, sterile polycarbonate 250ml Corning via Fisher Scientific 2150329
BD Vacutainer Blood Collection Tubes (preservative-free heparin) BD 367676
50ml Falcon tubes, conical BD 352077
7ml Sterilin specimen polypropylene bijou tubes VWR 99445-12
Sterilin Universal containers (30 ml) Laboratory Analysis LTD 128C
Glass beads 2mm diameter SigmaAldrich Z143928
10ml pipettes and pipette boy any  
1000μl and 200μl pipettes and filter tips any  
General laboratory equipment:
Class II safety cabinet cabinet    
Refrigerator (4°C)    
Centrifuge    
Rocking shaker platform (1800) to mix tubes    
Orbital Shaker incubator set at 37°C for growing up bacterial cultures    

References

  1. Cheng, S. H., Walker, L. Demonstration of increased anti-mycobacterial activity in peripheral blood monocytes after BCG vaccination in British school children. Clin Exp Immunol. 74, 20-205 (1988).
  2. Cheng, S. H., Walker, K. B. Monocyte antimycobacterial activity before and after Mycobacterium bovis BCG vaccination in Chingleput, India, and London, United Kingdom. Infect Immun. 61, 4501-4503 (1993).
  3. Silver, R. F., Li, Q. Expression of virulence of Mycobacterium tuberculosis within human monocytes: virulence correlates with intracellular growth and induction of tumor necrosis factor alpha but not with evasion of lymphocyte-dependent monocyte effector functions. Infect Immun. 66, 1190-1199 (1998).
  4. Hoft, D. F., Worku, S. Investigation of the relationships between immune-mediated inhibition of mycobacterial growth and other potential surrogate markers of protective Mycobacterium tuberculosis immunity. J Infect Dis. 186, 1448-1457 (2002).
  5. Worku, S., Hoft, D. F. Differential effects of control and antigen-specific T cells on intracellular mycobacterial growth. Infect Immun. 71, 1763-1773 (2003).
  6. Kampmann, B., Gaora, P. O. Evaluation of human antimycobacterial immunity using recombinant reporter mycobacteria. J Infect Dis. 182, 895-901 (2000).
  7. Cheon, S. H., Kampmann, B. Bactericidal activity in whole blood as a potential surrogate marker of immunity after vaccination against tuberculosis. Clin Diagn Lab Immunol. 9, 901-907 (2002).
  8. Janulionis, E., Sofer, C. Lack of activity of orally administered clofazimine against intracellular Mycobacterium tuberculosis in whole-blood culture. Antimicrob Agents Chemother. 48, 3133-3135 (2004).
  9. Kampmann, B., Tena, G. N. Novel human in vitro system for evaluating antimycobacterial vaccines. Infect Immun. 72, 6401-6407 (2004).
  10. Kampmann, B., Tena-Coki, G. N. Reconstitution of antimycobacterial immune responses in HIV-infected children receiving HAART. Aids. 20, 1011-1018 .
  11. Martineau, A. R., Wilkinson, R. J. A single dose of vitamin D enhances immunity to mycobacteria. Am J Respir Crit Care Med. 176, 208-213 (2007).
check_url/3332?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Newton, S., Martineau, A., Kampmann, B. A Functional Whole Blood Assay to Measure Viability of Mycobacteria, using Reporter-Gene Tagged BCG or M.Tb (BCG lux/M.Tb lux). J. Vis. Exp. (55), e3332, doi:10.3791/3332 (2011).

View Video