Summary

Utilización del modelo de EpiAirway para la caracterización de largo plazo Interacciones Huésped-Patógeno

Published: September 02, 2011
doi:

Summary

Este método permite la caracterización de bacterias extendido co-cultivo con EpiAirways, principal tejido humano respiratorias epiteliales cultivadas en la interfase aire-líquido, un biológicamente relevantes<em> In vitro</em> Modelo. El enfoque se puede utilizar con cualquier microbio que puede ser objeto de cooperación a largo plazo de la cultura.

Abstract

Haemophilus influenzae no tipificable (NTHi) están adaptados a los humanos bacterias Gram-negativas que pueden causar infecciones recurrentes y crónicas de la mucosa respiratoria 1, 2. Para estudiar los mecanismos por los cuales estos organismos sobreviven en el interior de los tejidos y las vías respiratorias, un modelo en el que puede tener éxito a largo plazo co-cultivo de bacterias y células humanas llevadas a cabo es necesario. Usamos primaria tejidos humanos epitelio respiratorio elevado a la interfase aire-líquido, el modelo EpiAirway (MatTek, Ashland, MA). Estos no son inmortalizados, bien diferenciados, en 3 dimensiones los tejidos que contienen uniones estrechas, las células ciliadas y no ciliadas, células caliciformes que producen mucina, y retener la capacidad de producir citocinas en respuesta a la infección.

Este biológicamente relevantes en el modelo in vitro de la vía aérea superior humano puede ser utilizado en un número de maneras, el objetivo general de este método es llevar a cabo a largo plazo co-cultivo de tejidos EpiAirway con NTHi y cuantificar células asociadas a bacterias e internalizada a través del tiempo . Además, la producción de mucina y el perfil de citoquinas de las personas infectadas co-cultivos se puede determinar. Este enfoque mejora en los métodos existentes de que los protocolos actuales que utilizan muchos sumergidos monocapa o Transwell cultivos de células humanas, que no son capaces de soportar las infecciones bacterianas durante períodos prolongados 3. Por ejemplo, si un organismo se puede replicar en los medios de comunicación por encima, esto puede resultar en niveles inaceptables de la citotoxicidad y la pérdida de las células huésped, deteniendo el experimento. El modelo EpiAirway permite la caracterización de largo plazo huésped-patógeno interacciones. Además, dado que la fuente de la EpiAirway es humano normal traqueo-bronquial células en lugar de una línea inmortalizada, cada uno es una excelente representación de la actual tejido humano del tracto respiratorio superior, tanto en estructura como en función de cuatro.

Para este método, los tejidos EpiAirway son destetados de compuestos anti-microbianos y anti-hongos durante 2 días antes de la entrega, y todos los procedimientos se realizan bajo condiciones libres de antibióticos. Esto requiere consideraciones especiales, ya que tanto las bacterias y los principales tejidos humanos se utilizan en la misma cabina de bioseguridad, y son co-cultivadas por períodos prolongados.

Protocol

1. Preparación de la cabina de bioseguridad para los tejidos EpiAirway El uso de una bata de laboratorio dedicado, con el pelo recogido hacia atrás y los guantes puestos, inicie el flujo laminar. Después de 5 minutos, mover ninguna herramienta en el gabinete (pipetas, puntas, tubos de centrifugación, etc) a un lado, rociar el interior de cabinas de seguridad y la faja con 70% de etanol y limpie con toallas de papel limpias. Rocíe el interior limpia de nuevo con etanol al 70% y dejar secar. Mover las herr…

Discussion

Este método permite la investigación a largo plazo de las interacciones huésped-patógeno en un fondo biológicamente relevantes de primaria tejidos humanos respiratorias en la interfase aire-líquido. Aquí hemos utilizado HiNT como el organismo de la infección, pero la interacción de cualquier bacteria que no presenta citotoxicidad inaceptable con el tiempo se puede cuantificar con este método. El modelo EpiAirway también puede ser utilizado para el estudio de los virus, las drogas o productos químicos que afe…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nos gustaría agradecer a Patrick Hayden (MatTek) útil para los debates, y Robert Smith y Perry Libby de Georgia Ciencias de la Salud de la Universidad por sus habilidades EM. Este estudio fue financiado por NIDCD conceder DC010187 de DAD

Materials

Name of reagent Company Catalogue# Comments
Saponin Calbiochem 558255-25GM 1% in D-PBS without calcium or magnesium, filter sterilize
1 X Dulbecco’s phosphate-buffered saline with calcium and magnesium Lonza 17-513Q  
1 X Dulbecco’s phosphate-buffered saline without calcium or magnesium Lonza 17-515Q  
EpiAirway antibiotic-free tissues MatTek AIR-100-ABF  
EpiAirway antibiotic-free maintenance media MatTek AIR-100-MM-ABF Supplied with kit
10X phosphate-buffered saline solution EMD 6506 Dilute to 1X before use
Gelatin JT Baker 2124-01 Add to a final concentration of 0.1% in 1 X PBS and autoclave
Difco GC Medium Base (chocolate agar) VWR 90002-016 Autoclave 36 g in 500 ml ddH2O and cool to 60°C
BBL Hemoglobin (chocolate agar) VWR 90000-662 Autoclave 10 g in 500 ml ddH2O, cool to 60°C and mix with the GC medium base above
BD BBL IsoVitaleX enrichment (chocolate agar) VWR 90000-414 Cool the mixture of GC medium base and hemoglobin to 55°C and add 10 ml of rehydrated IsoVitaleX, pour chocolate agar plates
Dissecting forceps, fine tip, curved VWR 82027-406  
Self-sealing sterilization pouches VWR 89140-802  
Gentamicin sulfate, 10 mg/ml Lonza 17-519Z Add 10 microliters/ml to EpiAirway MM for the gentamicin kill

References

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Cite This Article
Ren, D., Daines, D. A. Use of the EpiAirway Model for Characterizing Long-term Host-pathogen Interactions. J. Vis. Exp. (55), e3261, doi:10.3791/3261 (2011).

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