लिस्टिरिया monocytogenes मस्तिष्क का संक्रमण
Summary
संक्रमण के दौरान, लिस्टिरिया monocytogenes मस्तिष्क को उपनिवेश करने के लिए रक्त-मस्तिष्क बाधा पार करने में सक्षम है । इस प्रोटोकॉल में, हम कैसे चूहों के संक्रमण के बाद अंगों के जीवाणु औपनिवेशीकरण का आकलन करने के लिए प्रदर्शन. मस्तिष्क पैरेन्काइमा में बैक्टीरिया की संख्या के विशिष्ट निर्धारण के लिए पूरे अंग छिड़काव करने के लिए एक प्रक्रिया प्रदान की जाती है ।
Abstract
लिस्टिरिया monocytogenes एक intracellular जीवाणु रोगज़नक़ है कि अक्सर भोजन जनित संक्रमण के साथ जुड़ा हुआ है । रक्त मस्तिष्क बाधा (BBB) को पार करने के लिए एल monocytogenes की क्षमता के रूप में यह जीवन के लिए खतरा दिमागी बुखार और इन्सेफेलाइटिस के लिए नेतृत्व कर सकते हैं । BBB विभिन्न विषाक्त चयापचयों से मस्तिष्क microenvironment की सुरक्षा करता है और माइक्रोबियल रोगजनकों रक्त निम्नलिखित संक्रमण में पाया, और इसलिए मस्तिष्क homeostasis का समर्थन. तंत्र जिसके द्वारा एल monocytogenes खून में मौजूद BBB पार करने के लिए मस्तिष्क संक्रमण का कारण पूरी तरह से समझ नहीं रहे है और वहां भी एक मजबूत मॉडल प्रणाली की कमी के लिए एल monocytogenesद्वारा मस्तिष्क संक्रमण का अध्ययन है । यहां, हम एक सरल माउस संक्रमण मॉडल वर्तमान निर्धारित करने के लिए कि क्या बैक्टीरिया BBB पार कर चुके है और बैक्टीरिया है कि vivo मेंमस्तिष्क बृहदांत्र है के बोझ quantitate । इस विधि में, जानवरों नसों से एल monocytogenes के साथ संक्रमित थे और2 ग्रीवा विस्थापन के बाद सह करने के लिए जोखिम से humanely euthanized थे । पशुओं की कार्डियक छिड़काव संक्रमित अंगों की कटाई से पहले किया जाता था । रक्त छिड़काव से पहले एकत्र किया गया था और अंग या रक्त की मिलीलीटर प्रति बैक्टीरिया की संख्या प्लेटों पर रक्त या अंग homogenates के कमजोर पड़ने से चढ़ाना द्वारा निर्धारित किया गया था और गठन की कालोनियों की संख्या की गिनती । इस विधि के लिए उपंयास रिसेप्टर-ligand बातचीत है कि एल monocytogenes द्वारा मस्तिष्क के संक्रमण को बढ़ाने का अध्ययन किया जा सकता है और आसानी से कई जीवाणु रोगजनकों के अध्ययन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है ।
Introduction
ग्राम पॉजिटिव जीवाणु लिस्टिरिया monocytogenes एक facultative intracellular रोगज़नक़ और दुनिया भर में सबसे घातक भोजन जनित रोगजनकों में से एक है । एल monocytogenes दूषित भोजन की घूस मनुष्यों में listeriosis के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, एक गंभीर इनवेसिव ज्यादातर गर्भवती महिलाओं को लक्षित रोग, नवजात शिशुओं, बुजुर्ग, और प्रतिरक्षा व्यक्तियों1। एल monocytogenes की मौत के प्रमुख कारणों में से एक है अमेरिका और listeriosis से मामले में विपत्ति दर में भोजन जनित रोगज़नक़ 20 के रूप में उच्च के रूप में कर रहे है-30%, सभी खाद्य जनित रोगजनकों के लिए सबसे अधिक2। कोई वैक्सीन वर्तमान में एल monocytogenes के लिए मौजूद नहीं है और बैक्टीरिया की क्षमता को प्रभावी ढंग से बाहर के अंगों और मस्तिष्क को पार करने के लिए रक्त मस्तिष्क बाधा (BBB) को फैलाने के लिए जीवन-धमकी दिमागी बुखार और मस्तिष्क के औपनिवेशीकरण के लिए नेतृत्व कर सकते हैं3 , 4 , 5 , 6. बैक्टीरियल दिमागी बुखार आम तौर पर गंभीर; जबकि ज्यादातर लोग हैं, जो उपचार पुनर्प्राप्त प्राप्त करते हैं, संक्रमण गंभीर जटिलताओं का कारण बन सकता है, जैसे, मस्तिष्क क्षति, सुनवाई हानि, या बच्चों में विकलांग सीखने । एल monocytogenes के लिए खाते में भविष्यवाणी की है सभी समुदाय के ंयूनतम 10% अमेरिका7में दिमागी बुखार का अधिग्रहण किया ।
मस्तिष्क और मेनिन्जेस के जीवाणु प्रसार के लिए एक प्रमुख मार्ग खून के माध्यम से है । मस्तिष्क में रक्त वाहिकाओं में परिचालित बैक्टीरिया मस्तिष्क संक्रमण के कारण BBB को पार करने में सक्षम होते हैं । BBB एक उच्च संवहनी बाधा प्रणाली है कि रक्त में प्रसारित विदेशी कणों से मस्तिष्क की रक्षा करता है । Endothelial कोशिकाओं एक परत है कि लाइनों रक्त वाहिकाओं के आंतरिक सतह8,9का गठन । एल monocytogenesके अलावा, कई बैक्टीरिया रोगजनकों जैसे नेइसेरिया meningitidis, स्ट्रेप्टोकोकस निमोनिया, ई कोलाई, और Haemophilus इंफ्लूएंजा प्रकार बी (Hib) बस्तियां में सक्षम हैं BBB3,4,5,6पार करके मस्तिष्क । हालांकि, संक्रमित चूहों के मस्तिष्क में बैक्टीरियल बोझ की जांच करते समय, यह निर्धारित करना महत्वपूर्ण है कि क्या बैक्टीरिया BBB पार कर चुके हैं, अन्यथा मस्तिष्क में जीवाणु का बोझ मस्तिष्क के रक्त वाहिकाओं में अभी भी बैक्टीरिया का प्रतिनिधित्व हो सकता है । इस प्रकार ब्रेन homogenates की कॉलोनी बनाने वाली इकाइयों (CFU) का निर्धारण करने से पूर्व सभी रक्त के चूहों को perfuse करना आवश्यक है.
इस अध्ययन में, हम vivo तरीकों में वर्णन करने के लिए मस्तिष्क के एल monocytogenes संक्रमण की जांच । यहां बताए गए तरीकों के लिए हमने एल monocytogenes तनाव 10403S का इस्तेमाल किया । एल monocytogenes 10403S10संक्रमण के माउस मॉडल में प्रणालीगत listeriosis का अध्ययन करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया प्रयोगशाला उपभेदों में से एक है । इस प्रोटोकॉल पर आधारित है एल monocytogenes के मानक नसों में इंजेक्शन चूहों के छिड़काव द्वारा पीछा किया । चूहों में संक्रमण प्रोटोकॉल के एक योजनाबद्ध रूपरेखा चित्रा 1में दिखाया गया है. एल monocytogenes-संक्रमित दिमाग और गैर-perfused या perfused चूहों से अन्य अंगों को एकत्र किया गया और बैक्टीरियल अंग का बोझ निर्धारित कर दिया गया. इन तरीकों न केवल संक्रमित पशुओं में मस्तिष्क के कुल बैक्टीरियल औपनिवेशीकरण का निर्धारण करने के लिए उपयोगी हैं, लेकिन यह भी निर्धारित करने के लिए लाभकारी है कि क्या बैक्टीरिया मस्तिष्क के आक्रमण मध्यस्थता करने के लिए vivo में BBB प्रवेश किया है. यह उजागर करने के लिए महत्वपूर्ण है कि इस प्रयोगशाला प्रोटोकॉल संबंधित संस्थागत सुरक्षा समिति और पशु सुविधा प्रबंधन के साथ परामर्श के बाद आयोजित किया जाना चाहिए ।
Protocol
Representative Results
Discussion
एल monocytogenes मनुष्य में जीवन-धमकी meningoencephalitis पैदा करने में सक्षम है । पूर्व अध्ययनों ने रक्त-मस्तिष्क-अवरोध (BBB) को पार करने और मस्तिष्क को उपनिवेश करने के लिए बैक्टीरिया की क्षमता का प्रदर्शन किया है. मस्तिष?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों से अमेरिकी जन स्वास्थ्य सेवा अनुदान AI103806 द्वारा समर्थित किया गया था.
Materials
| Brain Heart Infusion media | Becton Dickinson | 237200 | |
| Streptomycin sulfate | Amresco | 0382-50G | |
| Petri dishes | VWR | 25384-342 | |
| Glycerol | VWR | 97062-832 | |
| IKA T18 ULTRA-TURRAX Basic Homogenizer | IKA | 3352109 | Model: T18BS1 |
| Spectrophotometer | Beckman Coulter | DU 800 series | |
| BALB/c mice | Jackson Laboratory | Model #000651 | |
| 1 mL syringes | Becton Dickinson | 309659 | |
| 26-gauge needles | Becton Dickinson | 305115 | |
| 21-gauge butterfly needles | Becton Dickinson | 367281 | |
| Ethylenediaminetetraacetic acid | Sigma-Aldrich | 60004 | |
| 15 mL conical tubes | VWR | 21008-918 | |
| Round-bottom test tubes | VWR | 60819-546 | |
| Phosphate-buffered saline | Corning | 46-013-CM | |
| Stainless steel spatula | VWR | 82027-520 | |
| Stainless steel scissors (6.5 in) | VWR | 82027-592 | |
| Stainless steel scissors (4.5 in) | VWR | 82027-578 | |
| Stainless steel blunt forceps (4.5 in) | VWR | 82027-440 | |
| Stainless steel fine tip forceps (6 in) | VWR | 82027-406 |
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