Name: porphyromonas gingivalis as a model organism for assessing interaction of anaerobic bacteria with host cells
Uploaded: 2015-12-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Porphyromonas gingivalis as a Model Organism for Assessing Interaction of Anaerobic Bacteria with Host Cells at JoVE.com

We would like to thank Dr. Hiroshi Miyazaki, Dr. Scott Henderson, Dr. Todd Kitten, Dr. Justin Hutcherson, Dr. Catherine Jauregui, and Collin R. Berry. This work was supported by NIH NIDCR grants R01DE016124, R01DE018039, and R01DE023304 to J.P. Lewis.
Microscopy was performed at the VCU Department of Anatomy and Neurobiology Microscopy Facility, supported, in part, with funding from NIH-NINDS Center core grant (5P30NS047463).

Authors have nothing to disclose.

كل الطرق المذكورة أعلاه يمكن استخدامها لتصميم فحوصات محددة لتقييم تفاعل البكتيريا اللاهوائية مع الخلايا حقيقية النواة. ومع ذلك، هناك العديد من الاعتبارات اللازمة لإجراء التجارب بنجاح. هي أول السلالات الجرثومية لاستخدامها في الدراسة. <p class="jove_content" style=";text-align:right;dir...

البكتيريا اللاهوائية استعمار تقريبا جميع أسطح جسم الإنسان. على الرغم من أن السائد في النباتات في مساحات المعوية والبولي التناسلي حيث تركيزات الأكسجين منخفضة، كانت موجودة أيضا عند مستويات مرتفعة على الجلد والفم والأنف، والحلق 1. البكتيريا اللاهوائية هي سبب شائع للالتهابات الداخلية وكثيرا ما معزولة عن المواقع المصابة. ومع ذلك، بسبب طبيعتها الحساسية، يمكن اللاهوائية يكون من الصعب عزل والثقافة. الدراسات التي تنطوي على البكتيريا اللاهوائية ويجب أن يتم في ظل ظروف مقيدة. تقنيات اللاهوائية الثقافة الحديثة تسمح للباحثين لتقليد إعدادات اللاهوائية اللازمة لدراسة العديد من السلالات المختبر اللاهوائي أو حتى العزلات السريرية 2،3. وقد وضعت البكتيريا اللاهوائية المسببة للأمراض علاقة دينامية والتطور المشترك مع الخلايا المضيفة التي يقيمون فيها. معظم اللاهوائية عرضة للقتل من قبل الاستجابة المناعية قبل الوصول infectiمستويات الأوس. ومع ذلك، فقد وضعت بعض البكتيريا المسببة للأمراض آليات للهروب من أو تخريب الاستجابة المناعية. انهم تحقيق هذا الهدف من خلال آليات مثل التهرب من الاعتراف المناعة، وتحييد وسطاء المناعة، تغيير مناعة خلوية، غزو الخلايا المضيفة، وتغيير في مأمن مما يشير إلى 4. Porphyromonas اللثوية، واللاهوائية سلبية الغرام المتورطين في كل من الفم و الأمراض خارج الفم، مثال واحد من العوامل المسببة للأمراض البكتيرية تكييفها للغاية قادرة على التسبب في تغييرات المسببة للأمراض في البلد المضيف 5-7. جيوب بيوفيلم البلاك تراكمت في الشقوق العميقة التي تشكلت بين الأسنان والأنسجة المخاطية اللثة يمكن أن تؤوي البكتيريا اللاهوائية التي يتم حمايتها من الأكسجين في الغلاف الجوي 8. هذه الجيوب اللثوية بمثابة المتخصصة لمختلف العوامل الممرضة اللاهوائية، مثل P. اللثوية 9. P. اللثوية هو الممرض حجر الزاوية التي هي قادرة على إعادة تشكيلهاجي المجتمع الميكروبية عن طريق الفم بطرق تعزز تطور وتقدم أمراض اللثة 10. وتنتج عدد كبير من العوامل الفوعة التي تنشط ضد طائفة واسعة من البروتينات المضيفة ويوفر آليات التهرب من دفاعات المضيف (11). بل هو أيضا قادرة على غزو طلائي، البطانية، الأرومة الليفية، وخلايا الرباط اللثة في المختبر 12-14 والحية 15. من خلال غزو فعالية الخلايا المضيفة، P. اللثوية يمكن الهروب الحصانة المضيف. الغزو الفعال للخلايا المضيفة لا يسمح للبكتيريا للهروب دفاعات المضيف ولكن أيضا بمثابة خزان للفي المستقبل إعادة العدوى، وكذلك يغير الخلية المضيفة. هناك حاجة لدراسات الآليات الجزيئية المشاركة في التصاق واستيعاب البكتريا عن طريق الخلايا المضيفة. وتركز البحث في العديد من المختبرات على فهم الأحداث الجزيئية المرتبطة استيعاب P. اللثوية من قبل الخلايا المضيفةفضلا عن الآليات المستخدمة لقمع واختطاف الاستجابة المناعية والبقاء على قيد الحياة معادية آليات دفاع المضيف. هناك العديد من فحوصات قادرة على تحديد وتوصيف مسببات الأمراض التي هي قادرة على غزو الخلايا المضيفة. ومع ذلك، في الدراسات المختبرية مع مسببات الأمراض اللاهوائية تشكل العديد من المشاكل التجريبية للباحث أساسا لأنه من الصعب إجراء دراسات التي تعتمد على أدوات ضخمة في غياب الأكسجين. ويضاف إلى ذلك حقيقة أن الخلايا حقيقية النواة تتطلب الأوكسجين في النمو، وبالتالي يجب أن تكون مستعدة بشكل منفصل في حاضنات زراعة الأنسجة. وثمة طريقة لتجنب مثل هذه العقبات تتمثل في إجراء الدراسات تحت الأوكسجين في الغلاف الجوي، ولكن هذا من شأنه أن يجعل نمو البكتيريا اللاهوائية مستحيلا. وثمة طريقة أخرى تتمثل في استخدام البكتيريا قتلوا الحرارة لنقل العدوى ودراسة التفاعلات الخلية المضيفة. ومع ذلك، توجد اختلافات بين البكتيريا قتلوا الحرارة وقابلة للحياة أن يقلل من أهميتها من interacti المضيف الممرضفي 16. فمن المركزي لدراسة البكتيريا قادرة على البقاء مع التعبير دون تغيير التفاعل مع الخلايا المضيفة؛ وبالتالي، طرق زراعة P. يتم إعطاء اللثوية في بيئة لا هوائية. أيضا، وقد أثبت بروتوكولين فعالة من حيث التكلفة بسيطة لتقييم قدرة P. اللثوية على أن يكون داخليا من قبل خلايا الإنسان السري الوريد البطانية (HUVECs). ويستند البروتوكول الأول على شعبية مقايسة حماية المضادات الحيوية. على الرغم من أن الفحص واضح وصريح، يتم إعطاء الاعتبارات عند استخدام الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية. يتطلب البروتوكول الثاني استخدام المجهر الضوئي فلوري لتصور التفاعل والمنضوية P. اللثوية. كل تجربة لها حدودها والمزايا التي سيتم مناقشتها لتوفير الباحث الخطوط العريضة لدراسة الغزو من البكتيريا اللاهوائية. على الرغم من أن المخطوطة الحالية دراسات P. اللثوية وHUVECs، هذه البروتوكولات يمكن استخدامها للعديد من البكتيريا اللاهوائية أخرى أيضاكما لأنواع أخرى من الخلايا المضيفة.

<table><tbody><tr><td>Vinyl Anaerobic Chamber-Type B</td><td>Coy Laboratory Products</td><td></td><td>Model 2000 incubator&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>TSA II Trypticase Soy Agar with 5% Sheep Blood</td><td>BBL</td><td>221261</td><td></td></tr><tr><td>Human Umbilical Vein Endothelial Cells 10-donor Pool</td><td>LifeLine Technology</td><td>FC-0044</td><td></td></tr><tr><td>VascuLife VEGF Medium Complete Kit</td><td>LifeLine Technology</td><td>LL-0003</td><td></td></tr><tr><td>TrypKit</td><td>LifeLine</td><td>LL-0013</td><td></td></tr><tr><td>Saponin</td><td>Riedel-de Haen</td><td>16109</td><td></td></tr><tr><td>Gentamicin Sulfate Salt</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-1264</td><td></td></tr><tr><td>Metronidazole</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M-3761</td><td></td></tr><tr><td>BCECF-AM</td><td>LifeTechnologies</td><td>B1150</td><td></td></tr><tr><td>TRITC Phalloidin&amp;nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P1951</td><td></td></tr><tr><td>18 mm Circular Coverslips</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>72222-01</td><td></td></tr><tr><td>VectaShield Mounting Medium with DAPI</td><td>Vector Laboratories</td><td>H-1200</td><td></td></tr></tbody></table>

porphyromonas gingivalis as a model organism for assessing interaction of anaerobic bacteria with host cells

البكتيريا اللاهوائية يفوق بكثير الجرام aerobes في العديد من منافذ الإنسان مثل القناة الهضمية والفم والمهبل. وعلاوة على ذلك، والتهابات اللاهوائية شائعة وكثيرا من السكان الأصليين. قدرة بعض الكائنات الممرضة اللاهوائية لغزو الخلايا البشرية يعطيها تدابير التكيف للهروب المناعة الفطرية وكذلك لتعديل سلوك الخلية المضيفة. ومع ذلك، وضمان أن البكتيريا اللاهوائية هي حية أثناء التحقيق التجريبي للأحداث قد تشكل تحديات. اللثوية Porphyromonas، واللاهوائية سلبية الغرام، غير قادرة على غزو مجموعة متنوعة من الخلايا غير البلعمية حقيقية النواة. توضح هذه المقالة كيفية بنجاح الثقافة وتقييم قدرة P. اللثوية لغزو الخلايا البشرية الوريد السري البطانية (HUVECs). وقد وضعت بروتوكولين: واحدة لقياس البكتيريا التي يمكن أن تغزو بنجاح والبقاء على قيد الحياة داخل المضيف، والآخر لتصور البكتيريا تتفاعل مع الخلايا المضيفة. هذه التقنيات تتطلب استخدام وسيلة anaerobic غرفة لتزويد P. اللثوية مع بيئة اللاهوائية للنمو الأمثل. ويستند البروتوكول الأول على فحص حماية المضادات الحيوية، التي تستخدم إلى حد كبير لدراسة غزو الخلايا المضيفة عن طريق البكتيريا. ومع ذلك، وفحص حماية مضاد حيوي غير محدود؛ تقاس فقط البكتيريا داخل الخلايا التي هي زروع بعد العلاج بالمضادات الحيوية وتحلل الخلية المضيفة. لتقييم جميع البكتيريا تتفاعل مع الخلايا المضيفة، سواء الحية والميتة، وضعنا البروتوكول الذي يستخدم المجهر الفلورسنت لدراسة التفاعل المضيف الممرض. وصفت البكتيريا fluorescently مع 2 &quot;، 7&#39;-التسويات الدولية (2-carboxyethyl) -5- (و6) -carboxyfluorescein acetoxymethyl استر (BCECF-AM) واستخدامها لتصيب الخلايا حقيقية النواة تحت الظروف اللاهوائية. بعد تثبيت مع امتصاص العرق وpermeabilization مع 0.2٪ تريتون X-100، وصفت الخلايا المضيفة مع TRITC phalloidin ودابي لتسمية الهيكل الخلوي الخلية والنواة، على التوالي. متعددة معهد العالم العربيويتم الحصول على غيس التي اتخذت في نقاط الاتصال المختلفة (Z-كومة) لتصور الزمانية المكانية من البكتيريا. الأساليب المستخدمة في هذه الدراسة يمكن تطبيقها على أي اللاهوائية الصالحة وأي نوع من الخلايا حقيقية النواة.

تم استخدام البروتوكولات المذكورة أعلاه في دراسة التفاعل المضيف الممرض بين P. اللثوية والخلايا البطانية. P. اللثوية W83 وP. استخدمت اللثوية V3150 يحمل حذف PG0228 في الدراسة. ومن المتوقع أن PG0228 لترميز البروتين الذي قد يغير مستويات RNA والبروتينات، والتي قد تؤ?...

Watch this Scientific Journal Video about Porphyromonas gingivalis as a Model Organism for Assessing Interaction of Anaerobic Bacteria with Host Cells at JoVE.com

Porphyromonas gingivalis as a Model Organism for Assessing Interaction of Anaerobic Bacteria with Host Cells

This article presents two protocols: one to measure anaerobic bacteria that can successfully invade and survive within the host, and the other to visualize anaerobic bacteria interacting with host cells. This study can be applied to any cultivable anaerobe and any eukaryotic cell type.

اللثوية Porphyromonas كما كائن نموذج لتقييم تفاعل البكتيريا اللاهوائية مع خلايا المضيف

Anaerobic bacteria far outnumber aerobes in many human niches such as the gut, mouth, and vagina. Furthermore, anaerobic infections are common and ...

porphyromonas-gingivalis-as-model-organism-for-assessing-interaction

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Porphyromonas gingivalis as a Model Organism for Assessing Interaction of Anaerobic Bacteria with Host Cells

26.2K Views.  Virginia Commonwealth University. This article presents two protocols: one to measure anaerobic bacteria that can successfully invade and survive within the host, and the other to visualize anaerobic bacteria interacting with host cells. This study can be applied to any cultivable anaerobe and any eukaryotic cell type. 

Video: Porphyromonas gingivalis as a Model Organism for Assessing Interaction of Anaerobic Bacteria with Host Cells

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

The interplay between host and microbiota has been long recognized and extensively described. The mouth is similar to other sections of the gastrointestinal tract, as resident microbiota occurs and prevents colonisation by exogenous bacteria. Indeed, more than 600 species of bacteria are found in the oral cavity, and a single individual may carry around 100 different at any time. Oral bacteria possess the ability to adhere to the various niches in the oral ecosystem, thus becoming integrated within the resident microbial communities, and favouring growth and survival. However, the flow of bacteria into the gut during swallowing has been proposed to disturb the balance of the gut microbiota. In fact, oral administration of P. gingivalis shifted bacterial composition in the ileal microflora. We used a synthetic community as a simplified representation of the natural oral ecosystem, to elucidate the survival and viability of oral bacteria subjected to simulated gastrointestinal transit conditions. Fourteen species were selected, subjected to in vitro salivary, gastric, and intestinal digestion processes, and presented to a multicompartment cell model containing Caco-2 and HT29-MTX cells to simulate the gut mucosal epithelium. This model served to unravel the impact of swallowed bacteria on cells involved in the enterohepatic circulation. Using synthetic communities allows for controllability and reproducibility. Thus, this methodology can be adapted to assess pathogen viability and subsequent inflammation-associated changes, colonization capacity of probiotic mixtures, and ultimately, potential bacterial impact on the presystemic circulation.

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

Gut host-microbe interactions were assessed using a novel approach combining a synthetic oral community, in vitro gastrointestinal digestion, and a model of the small intestine epithelium. We present a method that can be adapted to evaluate cell invasion of pathogens and multi-species biofilms, or even to test probiotic formulations&#39; survivability.

تقييم جدوى اتحاد البكتيرية الاصطناعية على واجهة المضيف-ميكروب القناة الهضمية في المختبر

The interplay between host and microbiota has been long recognized and extensively described. The mouth is similar to other sections of the ...

Biochemistry

A Mouse Model for Pathogen-induced Chronic Inflammation at Local and Systemic Sites

Chronic inflammation is a major driver of pathological tissue damage and a unifying characteristic of many chronic diseases in humans including neoplastic, autoimmune, and chronic inflammatory diseases. Emerging evidence implicates pathogen-induced chronic inflammation in the development and progression of chronic diseases with a wide variety of clinical manifestations. Due to the complex and multifactorial etiology of chronic disease, designing experiments for proof of causality and the establishment of mechanistic links is nearly impossible in humans. An advantage of using animal models is that both genetic and environmental factors that may influence the course of a particular disease can be controlled. Thus, designing relevant animal models of infection represents a key step in identifying host and pathogen specific mechanisms that contribute to chronic inflammation.
Here we describe a mouse model of pathogen-induced chronic inflammation at local and systemic sites following infection with the oral pathogen Porphyromonas gingivalis, a bacterium closely associated with human periodontal disease. Oral infection of specific-pathogen free mice induces a local inflammatory response resulting in destruction of tooth supporting alveolar bone, a hallmark of periodontal disease. In an established mouse model of atherosclerosis, infection with P. gingivalis accelerates inflammatory plaque deposition within the aortic sinus and innominate artery, accompanied by activation of the vascular endothelium, an increased immune cell infiltrate, and elevated expression of inflammatory mediators within lesions. We detail methodologies for the assessment of inflammation at local and systemic sites. The use of transgenic mice and defined bacterial mutants makes this model particularly suitable for identifying both host and microbial factors involved in the initiation, progression, and outcome of disease. Additionally, the model can be used to screen for novel therapeutic strategies, including vaccination and pharmacological intervention.

Animal models have proven to be invaluable tools in defining host and pathogen specific mechanisms that contribute to the development of chronic inflammation. Here we describe a mouse model of oral infection with the human pathogen Porphyromonas gingivalis and detail methodologies to assess the progression of inflammation at local and systemic sites.

نموذج الفأر لالتهاب الناجم عن مسببات الأمراض المزمنة في مواقع المحلية والجهازية

Chronic inflammation is a major driver of pathological tissue damage and a unifying characteristic of many chronic diseases in humans including ...

Robust Ligature-Induced Model of Murine Periodontitis for the Evaluation of Oral Neutrophils

The main advantages of studying the pathophysiology of periodontal disease utilizing murine models are the reduced cost of animals, array of genetically modified strains, the vast number of analyses that can be performed on harvested soft and hard tissues. However, many of these systems are subject to procedural criticisms. As an alternative, the ligature-induced model of periodontal disease, driven by the localized development and retention of a dysbiotic oral microbiome, can be employed, which is rapidly induced and relatively reliable. Unfortunately, the variants of ligature-induced murine periodontitis protocol are isolated to focal regions of the periodontium and subject to premature avulsion of the installed ligature. This minimizes the amount of tissue available for subsequent analyses and increases the number of animals required for study. This protocol describes the precise manipulations required to place extended molar ligatures with improved retention and usage of a novel rinse technique to recover oral neutrophils in mice with an alternative approach that mitigates the aforementioned technical challenges.

This article presents a protocol for establishing a ligature-induced model of murine periodontitis involving multiple maxillary molars, resulting in larger areas of the involved gingival tissue and bone for subsequent analysis as well as reduced animal usage. A technique to assess oral neutrophils in a manner analogous to human subjects is also described.

نموذج قوي المستحثة التي يسببها اللثة Murine لتقييم العدلات عن طريق الفم

The main advantages of studying the pathophysiology of periodontal disease utilizing murine models are the reduced cost of animals, array of genetically ...

Models of Murine Vaginal Colonization by Anaerobically Grown Bacteria

The mammalian vagina can be colonized by many bacterial taxa. The human vaginal microbiome is often dominated by Lactobacillus species, but one-in-four women experience bacterial vaginosis, in which a low level of lactobacilli is accompanied by an overgrowth of diverse anaerobic bacteria. This condition has been associated with many health complications, including risks to reproductive and sexual health. While there is growing evidence showing the complex nature of microbial interactions in human vaginal health, the individual roles of these different anaerobic bacteria are not fully understood. This is complicated by the lack of adequate models to study anaerobically grown vaginal bacteria. Mouse models allow us to investigate the biology and virulence of these organisms in vivo. Other mouse models of vaginal bacterial inoculation have previously been described. Here, we describe methods for the inoculation of anaerobically grown bacteria and their viable recovery in conventionally raised C57Bl/6 mice. A new, less stressful procedural method for vaginal inoculation and washing is also described. Inoculation and viable recovery of Gardnerella are outlined in detail, and strategies for additional anaerobes such as Prevotella bivia and Fusobacterium nucleatum are discussed.

The protocol presents a mouse model of vaginal colonization with anaerobically cultured human vaginal bacteria. We focus on Gardnerella vaginalis,&#160;while including suggestions for Prevotella bivia and Fusobacterium nucleatum. This protocol can also be used as a guide for vaginal inoculations and viable recovery of other anaerobically grown bacteria.

نماذج من استعمار الفئران المهبلي بواسطة البكتيريا المزروعة لاهوائيا

The mammalian vagina can be colonized by many bacterial taxa. The human vaginal microbiome is often dominated by Lactobacillus species, but one-in-four ...

Organotypic Tissue Model Systems for Investigating Host-Pathogen Interactions In Vitro

Recapitulating the host-pathogen interface at the epithelial or mucosal barrier in vitro remains a challenging prospect for infection biologists. While in-house grown 2D epithelial monolayers lack true representation of the in vivo situation, commercially available tissue models are often overlooked due to their cost and practicality. However, with careful planning, such models provide reproducible platforms for a vast array of different applications. Here, we report the use of epithelial models that can be utilized for a wide variety of experimental purposes to investigate host-pathogen interactions in various ecological niches, such as the oral cavity, skin, and vaginal mucosa. From simple planktonic cells to complex biofilm co-culture, epithelial models are used to assess microbial adherence and invasion, and to evaluate the host response at a transcriptional and/or protein level, with scope for more detailed profiling using different omics approaches. Furthermore, these biological systems can be used as more accurate test beds for evaluating conventional and novel antimicrobial activity in a complex host-pathogen microenvironment in vitro. The protocols described herein document how models are handled upon arrival and prepared in the laboratory for co-culture stimulation with biofilm communities. The methods detail how experimental outputs are achieved from the model systems, including the processing of tissue, the co-culture setup, and data generation. These experiments include host gene expression through single- and multiplex qPCR analyses and inflammatory protein detection using ELISAs. In conclusion, epithelial models provide useful in vitro systems for preclinical investigatory studies into simple or complex host-pathogen interactions.

The present protocol outlines the application of organotypic tissue models for investigating host-pathogen interactions in vitro. Specifically, the model system described uses a multi-layered oral epithelium exposed to microorganisms associated with biofilms (dental plaque) within the context of oral health versus disease.

أنظمة نماذج الأنسجة العضوية للتحقيق في تفاعلات المضيف والممرض في المختبر

Recapitulating the host-pathogen interface at the epithelial or mucosal barrier in vitro remains a challenging prospect for infection biologists. While ...

Establishing Stable Binary Cultures of Symbiotic Saccharibacteria from the Oral Cavity

Many bacterial species cannot be cultured in the laboratory using standard methods, posing a significant barrier to studying the majority of microbial diversity on earth. Novel approaches are required to culture these uncultured bacteria so that investigators can effectively study their physiology and lifestyle using the powerful tools available in the laboratory. The Candidate Phyla Radiation (CPR) is one of the largest groups of uncultivated bacteria, comprising ~15% of the living diversity on earth. The first isolate of this group was a member of the Saccharibacteria phylum, 'Nanosynbacter lyticus' strain TM7x. TM7x is an unusually small bacterium that lives as a symbiont in direct contact with a bacterial host, Schaalia odontolytica, strain XH001. Taking advantage of the unusually small cell size and its lifestyle as a symbiotic organism, we developed a protocol to rapidly culture Saccharibacteria from dental plaque. This protocol will show how to filter a suspension of dental plaque through a 0.2 &#181;m filter, then concentrate the collected Saccharibacteria cells and infect a culture of host organisms. The resulting coculture can be passaged as any normal bacterial culture and infection is confirmed by PCR. The resulting binary culture can be maintained in the laboratory and used for future experiments. While contamination is a possibility, the binary culture can be purified by either further filtering and reinfection of host, or by plating the binary culture and screening for infected colonies. We hope this protocol can be expanded to other sample types and environments, leading to the cultivation of many more species in the CPR.

We demonstrate a method for isolating difficult-to-grow members of the novel bacterial phylum, Saccharibacteria, by filtering dental plaque and co-culturing with host bacteria.

إنشاء ثقافات ثنائية مستقرة من Saccharibacteria التكافلية من تجويف الفم

Many bacterial species cannot be cultured in the laboratory using standard methods, posing a significant barrier to studying the majority of microbial ...

Biology

Measuring the Migration and Biofilm Formation of Various Bacteria

As microbes that thrive in the host body primarily have adaptive abilities that facilitate their survival, methods for classifying and identifying their nature would be beneficial in facilitating their characterization. Currently, most studies focus only on one specific characterization method; however, the isolation and identification of microorganisms from the host is a continuous process and usually requires several combinatorial characterization methods. Herein, we describe methods of identifying the microbial biofilm-forming ability, the microbial respiration state, and their chemotaxis behavior. The methods are used to identify five microbes, three of which were isolated from the bone tissue of Sprague-Dawley (SD) rats (Corynebacterium stationis, Staphylococcus cohnii subsp. urealyticus, and Enterococcus faecalis) and two from the American Type Culture Collection (ATCC)-Staphylococcus aureus ATCC 25923&#160;and Enterococcus faecalis V583. The microbes isolated from the SD rat bone tissue include the gram-positive microbes. These microbes have adapted to thrive under stressful and nutrient-limiting environments within the bone matrix. This article aims to provide the readers with the specific know-how of determining the nature and behavior of the isolated microbes within a laboratory setting.

<meta charset="utf8"></head><body>قياس الهجرة وتكوين الأغشية الحيوية للبكتيريا المختلفة

Here, we present a practical method for the isolation and identification of microorganisms within the host. In this way, the physicochemical properties of microorganisms and possible ways of living in the host are clearly described.

قياس الهجرة وتكوين الأغشية الحيوية للبكتيريا المختلفة

As microbes that thrive in the host body primarily have adaptive abilities that facilitate their survival, methods for classifying and identifying their ...

Anti-Infective Efficacy in Cystic Fibrosis with Aggregate Biofilm Models

Cystic Fibrosis Aggregate Biofilm Model to Study Infection-relevant Gene Expression

Standard pre-clinical testing methods for novel antimicrobial therapeutics used to treat chronic lung infections in people with cystic fibrosis do not reflect the environmental conditions of the hostile lung niche. Current reductionist testing conditions can lead to the progression of compounds along a preclinical pipeline without evidence of their activity under cystic fibrosis lung niche-appropriate conditions. Several approaches used to study traditional antimicrobials may not be suitable for antibiotic alternatives, including anti-virulence therapeutics like anti-quorum sensing agents and siderophore inhibitors. This protocol documents an aggregate biofilm model of Pseudomonas aeruginosa to compare resistance and infection-relevant gene expression in single-species and multi-species cultures (Staphylococcus aureus and Candida albicans), examining colony-forming unit (CFU) reductions and changes in gene expression, using algD as an exemplar. The model was optimized for small, static volumes of bacterial cultures to allow the study of novel compounds in the discovery phase of the drug development pipeline, where compound quantities may be limited. Single-species P. aeruginosa biofilms were formed in Synthetic Cystic Fibrosis Medium 2 (SCFM2) for 24 h before treatment with meropenem at different concentrations (1, 16, and 256 &#181;g/mL) for a further 24 h. Polymicrobial biofilms were established by growing Staphylococcus aureus and Candida albicans together in SCFM2, then inoculating with P. aeruginosa for an additional 24 h and treating with meropenem. The lack of a direct connection between compound efficacy measures in pre-clinical testing and clinical trial results has cast doubt on the applicability of current laboratory screening tools. This model allows us to understand the impact of relevant factors on P. aeruginosa gene expression, including genes contributing to resistance and virulence, thereby bridging this gap.

This study outlines a framework for developing an aggregate polymicrobial biofilm model and optimizing an RNA extraction protocol to assess Pseudomonas aeruginosa gene expression reflective of the cystic fibrosis lung environment. Applications include evaluating antimicrobial effects and studying antibiotic alternatives under conditions relevant to cystic fibrosis.

Standard pre-clinical testing methods for novel antimicrobial therapeutics used to treat chronic lung infections in people with cystic fibrosis do not ...

Visualization of Internalized Anaerobic Bacteria within Host Endothelial Cells

Source: Wunsch, C. M. et. al., <a href="https://app.jove.com/v/53408">Porphyromonas gingivalis as a Model Organism for Assessing Interaction of Anaerobic Bacteria with Host Cells.</a> J. Vis. Exp. (2015)
In this video, we demonstrate a procedure to visualize internalized Porphyromonas gingivalis, an anaerobic pathogenic bacterium, within human endothelial cells using confocal microscopy. The bacteria are stained with a fluorescent dye while the host endothelial cell actin cytoskeleton is labeled with a different fluorescent dye. The internalized Porphyromonas gingivalis inside endothelial cells are visualized using confocal microscopy.

اللثوية Porphyromonas كما كائن نموذج لتقييم تفاعل البكتيريا اللاهوائية مع خلايا المضيف

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST