NIAID octroi K22AI081748.

1. Le réacteur à biofilm goutte débit <ol><li> Le réacteur à biofilm au goutte à goutte de débit (disponible à partir des technologies Biosurface ou personnalisée des versions conçues peuvent généralement être faites par les ateliers d&#39;usinage université, voir figure 1) est assemblé et autoclavés. Assemblée implique l&#39;apposition des coupons dans les chambres et les couvercles de chambre de fixation. La chambre, avec support du biofilm (bouillon trypticase soja 2 grammes / L et la glycémie 2 grammes / L), et influent tube nutriments sont stérilisés par autoclavage. </li><li> L&#39;inoculation du réacteur à écoulement goutte à goutte est préformé en plaçant le réacteur sur une surface plane, les lignes de serrage tube effluents, remplissant chaque chambre avec 10 ml de bouillon de soja tryptique et l&#39;ajout de 10 uL d&#39;un S. la culture aureus cultivées pendant une nuit dans du bouillon de trypticase soja. Le réacteur est ensuite inoculé dans un incubateur à 37 ° C pendant 18 heures. </li><li> Après 18 heures d&#39;incubation, les tubes de l&#39;effluent est desserré et le réacteur est placé sur un bloc de bois coupé à un angle de 10 °. </li><li> Aseptiquement raccorder le tuyau influents de nutriments dans la bouteille contenant le bouillon flux continu en nutriments. Flux de la ligne tube à travers la pompe et les tubes Premier en exécutant la pompe à une vitesse maximale (varie selon le modèle de pompe). </li><li> Une fois le tuyau influent est amorcée arrêter la pompe et attacher aiguilles connecter (calibre 22, 1 po) à l&#39;extrémité de chaque tube. Essuyez le bouchon d&#39;entrée de chambre avec un mélange éthanol essuyer et aseptiquement insérer les aiguilles à travers le bouchon d&#39;entrée. </li><li> Tournez sur la pompe et permettre aux médias de goutte à goutte lentement (débit ~ 125 pi / min) sur les coupons. Les médias devraient flux descendant le long du coupon à partir du port d&#39;entrée un bouchon sur le port des effluents. Fonctionner le réacteur en flux continu pendant 2-5 jours (selon l&#39;application), parfois vérifier le réacteur pour un bon drainage. </li><li> Pour récolter les biofilms goutte à goutte de flux réacteur, arrêter la pompe et retirez soigneusement les aiguilles du réacteur. Le réacteur peut alors être placé sur une surface plane et les coupons peuvent être retirés de façon aseptique en utilisant des pinces stériles. Si la microscopie est souhaitée, les coupons peuvent désormais être traitées en conséquence (figure 2B est une micrographie électronique à balayage d&#39;un biofilm de S. aureus cultivées dans un réacteur à biofilm goutte à goutte). Si la quantification de la biomasse ou d&#39;études de physiologie du biofilm sont l&#39;objectif de l&#39;étude, le biofilm peut être retiré de le coupon à l&#39;aide d&#39;un grattoir cellulaire. Tout en maintenant les coupons avec une pince, grattez délicatement le biofilm hors coupon dans un tube conique contenant tampon phosphate salin à l&#39;aide d&#39;un grattoir cellulaire. Remarque: pour quantifier les unités formant colonie dans les biofilms, il est nécessaire d&#39;homogénéiser les biofilms récoltées avec un tissu homogénéisateur de désagréger touffes et forment une suspension homogène. Différents modèles de homogénéisateurs tissus sont adaptés à cette application. Nous utilisons un Fisher Scientific Tissuemiser Homogénéisateur (produit # 15-338-420) à pleine vitesse pendant 1 minute pour homogénéiser les échantillons de biofilms. Le défaut d&#39;homogénéiser le biofilm se traduira par une sous-estimation des unités formant colonie présents dans l&#39;échantillon. </li></ol> 2. Le réacteur à disque rotatif biofilm <ol><li> Le réacteur à disque tournant biofilm (disponible à partir de technologies disponibles Biosurface ou peut être fait sur mesure, voir figure 3) est assemblé et autoclavés. Assemblez le réacteur par la première place de la filature coupons le disque dans les fentes du disque tournant et en le plaçant dans un bécher de verre de 1 litre équipé d&#39;un port de débordement. Un numéro de 15 bouchon en caoutchouc avec des trous percés dans ce pour permettre l&#39;écoulement des médias et l&#39;aération est utilisée comme le bouchon du réacteur. Le réacteur, le biofilm des médias (bouillon trypticase soja 2 g / L et la glycémie à 2 g / L), et les tubes d&#39;entrée sont ensuite stérilisés par autoclavage. </li><li> Le réacteur à disque tournant biofilm est inoculé en plaçant 250 ml de milieu stérile dans le réacteur, et l&#39;ajout de 0,5 mL d&#39;une nuit S. la culture aureus cultivées en bouillon trypticase soja. Le réacteur est ensuite placé sur une plaque d&#39;agitation réglée sur 250 rpm et incubée une nuit à la température désirée. </li><li> Après 16 heures d&#39;incubation raccorder le tuyau d&#39;entrée au port sur le réservoir moyen et le connecter à la pompe péristaltique. La pompe est ensuite activer et de flux mis à ~ 0,25 mL / min (débit peut être modifié en fonction du taux de croissance souhaité). </li><li> Après 24 heures d&#39;arrêt du réacteur et aseptiquement retirer le disque sans toucher les coupons biofilm. Retirer les coupons en utilisant une pince stérile et trempette chacun en tampon phosphate salin pour éliminer toute bactérie lâchement. </li><li> Pour tester composé antimicrobien, les puces peuvent être placés dans des puits individuels d&#39;une plaque de 96 puits contenant des composés d&#39;intérêt. Après incubation, les copeaux sont transférés dans des microtubes 1,5 ml contenant 1 ml de tampon phosphate salin et homogénéisé avec un tissu homogénéisateur pour disperser le biofilm intact. </li><li> Les cellules sont ensuite diluées en série et étalées sur milieu nutritif gélosé pour déterminer colonie viable Formiunités ng. </li><li> Remarque: de nombreuses variantes peuvent être faites sur le protocole ci-dessus. Par exemple, des coupons disque rotatif peut être enduit avec ou fabriqués à partir de potentiel anti-biofilm composés à tester l&#39;efficacité. Dispersants biofilm peut également être évaluée incuber les coupons en composés dispersants et les bactéries quantifier fixé par rapport détaché. </li></ol> 3. Les résultats représentatifs Un exemple de mise en place réacteur à flux goutte à goutte est affiché si la figure 1. Après trois jours de l&#39;écoulement de grandes quantités d&#39;un biofilm s&#39;accumule sur la surface du coupon, la figure 2A. La biomasse totale varie selon les souches bactériennes et les conditions de croissance précis. Un microscope électronique à balayage d&#39;un S. biofilm aureus cultivés dans le réacteur de flux goutte à goutte est montré dans la figure 2B. Un réacteur à disque tournant est montré dans la figure 3A. Le protocole décrit peut être adapté aux exigences spécifiques de manière générale tout micro-organisme capable de former un biofilm. La figure 3B montre le disque en rotation avec 18 disques de plastique apposés. Ces biofilms disque cultivées sont particulièrement bien adaptés pour les tests antimicrobiens et produire des résultats hautement reproductible 11. <img src="/files/ftp_upload/2470/2470fig1.jpg" alt="Figure 1" /> Figure 1. La configuration de réacteur au goutte à goutte de flux. Les éléments importants sont étiquetés. <img src="/files/ftp_upload/2470/2470fig2.jpg" alt="Figure 2" /> Figure 2. Exemple d&#39;un écoulement goutte à goutte S. biofilm aureus. A) Ce biofilm a été cultivé pendant trois jours suivant le protocole décrit. Couvercles des deux premières chambres du réacteur sont enlevés pour montrer le jaune S. biomasse biofilm aureus. B) Sacnning Micrographie électronique d&#39;un S. biofilm aureus cultivés dans le réacteur de flux goutte à goutte. <img src="/files/ftp_upload/2470/2470fig3.jpg" alt="Figure 3" /> Figure 3. Le réacteur à disque tournant. A) Exemple d&#39;un réacteur à disque rotatif en marche. Composante clé sont étiquetés. B) Gros plan sur un disque rotatif.

<ol>
	<li>Costerton, J. W., Lewandowski, Z., Caldwell, D. E., Korber, D. R., Lappin-Scott, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+Biofilms.">Microbial Biofilms.</a> Annu. Rev. Microbiol. 49, 711-745 (1995).</li><li>Costerton, J. W., Cheng, K. J., Gessey, G. G., Ladd, T. I., Nickel, J. C., Dasgupta, M., Marrie, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+biofilms+in+nature+and+disease.">Bacterial biofilms in nature and disease.</a> Ann. Rev. Microbiol. 41, 435-464 (1987).</li><li>O'Toole, G. A., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Initiation+of+biofilm+formation+in+Pseudomonas+fluorescens+WCS365+proceeds+via+multiple,+convergent+signaling+pathways:+a+genetic+analysis.">Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, convergent signaling pathways: a genetic analysis.</a> Mol. Micro. 28, 449-461 (2002).</li><li>Boles, B. R., Horswill, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agr-mediated+dispersal+of+Staphylococcus+aureus+biofilms.">Agr-mediated dispersal of Staphylococcus aureus biofilms.</a> PLoS Pathog. 4, e1000052-e1000052 (2008).</li><li>Goeres, D. M., Haamilton, M. A., Beck, N. A., Buckingham-Meyer, K., Hilyard, J., Loetterle, L. A., Walker, D. K., Stewart, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+growing+a+biofilm+under+low+shear+at+the+air-liquid+interface+using+the+drip+flow+biofilm+reactor.">A method for growing a biofilm under low shear at the air-liquid interface using the drip flow biofilm reactor.</a> Nature Protocols. 4, 783-788 (2009).</li><li>Fu, W., Forster, T., Mayer, O., Curtin, J. J., Lehman, S. M., Donlan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacteriophage+cocktail+for+the+prevention+of+biofilm+formation+by+Pseudomonas+aeruginosa+on+catheters+in+an+in+vitro+model+system.">Bacteriophage cocktail for the prevention of biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa on catheters in an in vitro model system.</a> Antimicrob Agents Chemother. 54, 397-404 (2010).</li><li>Xu, K. D., McFeters, G. A., Stewart, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofilm+resistance+to+antimicrobial+agents.">Biofilm resistance to antimicrobial agents.</a> Microbiology. 146, 547-549 (2000).</li><li>Xu, K. D., Stewart, P. S., Xia, F., Huang, C. T., McFeters, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+physiological+heterogeneity+in+Pseudomonas+aeruginosa+biofilm+is+determined+by+oxygen+availability.">Spatial physiological heterogeneity in Pseudomonas aeruginosa biofilm is determined by oxygen availability.</a> Appl. Environ. Microbiol. 64, 4035-4039 (1998).</li><li>Boles, B. R., Thoendel, M., Singh, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-generated+diversity+produces+"insurance+effects"+in+biofilm+communities.">Self-generated diversity produces "insurance effects" in biofilm communities.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 16630-16635 (2004).</li><li>Pitts, B., Willse, A., McFeters, G. A., Hamilton, M. A., Zelver, N., Stewart, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+repeatable+laboratory+method+for+testing+the+efficacy+of+biocides+against+toilet+bowl+biofilms.">A repeatable laboratory method for testing the efficacy of biocides against toilet bowl biofilms.</a> J. Appl. Microbiol. 91, 117-11 (2001).</li><li>Boles, B. R., Thoendel, M., Singh, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rhamnolipids+mediate+detachment+of+Pseudomonas+aeruginosa+from+biofilms.">Rhamnolipids mediate detachment of Pseudomonas aeruginosa from biofilms.</a> Mol. Microbiol. 57, 1210-1223 (2005).</li><li>Hentzer, M., Teitzel, G. M., Balzer, G. J., Heydorn, A., Molin, S., Givskov, M., Parsek, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alginate+overproduction+affects+Pseudomonas+aeruginosa+biofilm+structure+and+function.">Alginate overproduction affects Pseudomonas aeruginosa biofilm structure and function.</a> J. Bacteriol. 183, 5395-5401 (2001).</li><li>Lin, H. Y., Chen, C. T., Huang, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+merocyanine+540+for+photodynamic+inactivation+of+Staphylococcus+aureus+planktonic+and+biofilm+cells.">Use of merocyanine 540 for photodynamic inactivation of Staphylococcus aureus planktonic and biofilm cells.</a> Appl. Environ. Microbiol. 70, 6453-6458 (2004).</li></ol>

Les biofilms cultivés dans différents réacteurs auront souvent des caractéristiques différentes et chaque réacteur a des applications différentes. Dans ce travail, nous décrivons l&#39;utilisation de deux réacteurs à film biologique: un réacteur à biofilm au goutte à goutte de débit et d&#39;un réacteur à disque tournant. Réacteurs à écoulement goutte à goutte sont utiles pour la croissance faible des biofilms de cisaillement à l&#39;interface air-liquide et sont adaptables à une variété de condi...

Erratum: The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Drip Flow Reactors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BioSurface Technologies Corporation</td>
<td>DFR 110</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Rotating Disk Reactors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BioSurface Technologies Corporation</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

the use of drip flow and rotating disk reactors for staphylococcus aureus biofilm analysis

La plupart des microbes dans la nature on pense qu&#39;il existe en tant que surface associé les communautés dans les biofilms. 1 biofilms bactériens sont encastrés dans une matrice et attaché à une surface. 2 La formation du biofilm et de développement sont souvent étudiés en laboratoire en utilisant des systèmes discontinus tels que des plaques de microtitration ou de débit systèmes, tels que le flux de cellules. Ces méthodologies sont utiles pour le criblage de mutants et chimiques (plaques de microtitration) 3 ou en croissance des biofilms pour la visualisation (cellules d&#39;écoulement) 4. Nous présentons ici des protocoles détaillés pour Staphylococcus aureus croissante dans deux autres types de biofilms système de flux: le flux de réacteur à biofilm au goutte à goutte et le réacteur à disque tournant biofilm. Réacteurs goutte de flux biofilm sont conçus pour l&#39;étude des biofilms cultivés dans des conditions de faible cisaillement. 5 Le réacteur à flux goutte à goutte se compose de quatre canaux de test en parallèle, chacune capable de tenir un coupon standard de lame de verre de microscope entreprises, ou d&#39;une longueur de cathéter ou relais. Le réacteur à flux goutte à goutte est idéal pour la surveillance de microcapteurs, des études générales biofilm, des échantillons de biofilm cryosectioning, forte production de biomasse, les évaluations du matériel médical et des tests de dispositifs médicaux à demeure. 6,7,8,9 Le réacteur à disque tournant est constitué d&#39;un disque en téflon contenant des évidements pour les coupons amovibles. 10 Les coupons amovible peut par fabriqués à partir de tout matériel usinable. Le fond de rotation du disque contient une barre aimantée pour permettre la rotation du disque à créer de cisaillement sur la surface de la surface du liquide, rincer coupons. La totalité du disque contenant 18 coupons est placée dans un récipient en verre 1000 ml réacteur bras latéral. Un milieu de croissance liquide est distribué à travers le vaisseau tandis que le disque est en rotation par un agitateur magnétique. Les coupons sont retirés de la cuve du réacteur et ensuite raclé pour prélever l&#39;échantillon de biofilm pour la poursuite des études ou l&#39;imagerie microscopique. Réacteurs disque rotatif sont conçus pour des évaluations en laboratoire de l&#39;efficacité biocide, l&#39;élimination du biofilm et la performance des matériaux anti-fouling. 9,11,12,13

Watch this Scientific Journal Video about The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis at JoVE.com

The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis

Les protocoles pour l&#39;utilisation ouverte biofilms débit du système avec des réacteurs à écoulement goutte à goutte et la rotation du disque réacteurs sont présentés en détail.

L&#39;utilisation des flux de goutte et des réacteurs de disque rotatif pour Staphylococcus aureus Analyse du biofilm

Most microbes in nature are thought to exist as surface-associated communities in biofilms.1  Bacterial biofilms are encased within a matrix and attached ...

the-use-drip-flow-rotating-disk-reactors-for-staphylococcus-aureus

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis

17.0K vues.  University of Michigan. Les protocoles pour l'utilisation ouverte biofilms débit du système avec des réacteurs à écoulement goutte à goutte et la rotation du disque réacteurs sont présentés en détail.

Vidéo: The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis

Pseudomonas aeruginosa and Saccharomyces cerevisiae Biofilm in Flow Cells

Many microbial cells have the ability to form sessile microbial communities defined as biofilms that have altered physiological and pathological properties compared to free living microorganisms. Biofilms in nature are often difficult to investigate and reside under poorly defined conditions1. Using a transparent substratum it is possible to device a system where simple biofilms can be examined in a non-destructive way in real-time: here we demonstrate the assembly and operation of a flow cell model system, for in vitro 3D studies of microbial biofilms generating high reproducibility under well-defined conditions2,3.
The system consists of a flow cell that serves as growth chamber for the biofilm. The flow cell is supplied with nutrients and oxygen from a medium flask via a peristaltic pump and spent medium is collected in a waste container. This construction of the flow system allows a continuous supply of nutrients and administration of e.g. antibiotics with minimal disturbance of the cells grown in the flow chamber. Moreover, the flow conditions within the flow cell allow studies of biofilm exposed to shear stress. A bubble trapping device confines air bubbles from the tubing which otherwise could disrupt the biofilm structure in the flow cell.
The flow cell system is compatible with Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) and can thereby provide highly detailed 3D information about developing microbial biofilms. Cells in the biofilm can be labeled with fluorescent probes or proteins compatible with CLSM analysis. This enables online visualization and allows investigation of niches in the developing biofilm. Microbial interrelationship, investigation of antimicrobial agents or the expression of specific genes, are of the many experimental setups that can be investigated in the flow cell system.

Pseudomonas aeruginosa and Saccharomyces cerevisiae Biofilm in Flow Cells

Protocol describing the application of a flow cell system for growing and analyzing microbial biofilms for Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM).

Pseudomonas aeruginosa et le biofilm Saccharomyces cerevisiae en cellules à flux

Many microbial cells have the ability to form sessile microbial communities defined as biofilms that have altered physiological and pathological ...

Recherche

Immunologie et infection

Subcutaneous Infection of Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus (MRSA)

MRSA is a worldwide threat to public health, and MRSA skin and soft-tissue infections now account for more than half of all soft-tissue infections in the United States. Among soft-tissue infections, myositis, pyomyositis, and necrotizing fasciitis have been increasingly reported in association with MRSA arising from the community. To understand the interplay between MRSA and host immunity leading to more severe infection, the availability of animal models is critical, permitting the study of host and bacterial factors. Several infection models have been introduced to assess the pathogenesis of S. aureus during superficial skin infection. Here, we describe a subcutaneous infection model that examines the skin, subcutaneous, and muscle pathologies.

Subcutaneous Infection of Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus MRSA

Murine skin and soft tissue infection model is utilized for assessing the virulence function of methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and the host immunological responses. Here, we presented a subcutaneous infection model for skin and soft tissue infection.

Infection sous-cutanée du Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM)

MRSA is a worldwide threat to public health, and MRSA skin and soft-tissue infections now account for more than half of all soft-tissue infections in the ...

Experimental Endocarditis Model of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in Rat

Endovascular infections, including endocarditis, are life-threatening infectious syndromes1-3. Staphylococcus aureus is the most common world-wide cause of such syndromes with unacceptably high morbidity and mortality even with appropriate antimicrobial agent treatments4-6. The increase in infections due to methicillin-resistant S. aureus (MRSA), the high rates of vancomycin clinical treatment failures and growing problems of linezolid and daptomycin resistance have all further complicated the management of patients with such infections, and led to high healthcare costs7, 8. In addition, it should be emphasized that most recent studies with antibiotic treatment outcomes have been based in clinical settings, and thus might well be influenced by host factors varying from patient-to-patient. Therefore, a relevant animal model of endovascular infection in which host factors are similar from animal-to-animal is more crucial to investigate microbial pathogenesis, as well as the efficacy of novel antimicrobial agents. Endocarditis in rat is a well-established experimental animal model that closely approximates human native valve endocarditis. This model has been used to examine the role of particular staphylococcal virulence factors and the efficacy of antibiotic treatment regimens for staphylococcal endocarditis. In this report, we describe the experimental endocarditis model due to MRSA that could be used to investigate bacterial pathogenesis and response to antibiotic treatment.

Experimental Endocarditis Model of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus MRSA in Rat

Experimental rat endocarditis model due to methicillin-resistant S. aureus.

Modèle endocardite expérimentale de résistant à la méthicilline<em&gt; Staphylococcus aureus</em&gt; (SARM) chez le rat

Endovascular infections, including endocarditis, are life-threatening infectious syndromes1-3. Staphylococcus aureus is the most common world-wide cause ...

Staphylococcus aureus Growth using Human Hemoglobin as an Iron Source

S. aureus is a pathogenic bacterium that requires iron to carry out vital metabolic functions and cause disease. The most abundant reservoir of iron inside the human host is heme, which is the cofactor of hemoglobin. To acquire iron from hemoglobin, S. aureus utilizes an elaborate system known as the iron-regulated surface determinant (Isd) system1. Components of the Isd system first bind host hemoglobin, then extract and import heme, and finally liberate iron from heme in the bacterial cytoplasm2,3. This pathway has been dissected through numerous in vitro studies4-9. Further, the contribution of the Isd system to infection has been repeatedly demonstrated in mouse models8,10-14. Establishing the contribution of the Isd system to hemoglobin-derived iron acquisition and growth has proven to be more challenging. Growth assays using hemoglobin as a sole iron source are complicated by the instability of commercially available hemoglobin, contaminating free iron in the growth medium, and toxicity associated with iron chelators. Here we present a method that overcomes these limitations. High quality hemoglobin is prepared from fresh blood and is stored in liquid nitrogen. Purified hemoglobin is supplemented into iron-deplete medium mimicking the iron-poor environment encountered by pathogens inside the vertebrate host. By starving S. aureus of free iron and supplementing with a minimally manipulated form of hemoglobin we induce growth in a manner that is entirely dependent on the ability to bind hemoglobin, extract heme, pass heme through the bacterial cell envelope and degrade heme in the cytoplasm. This assay will be useful for researchers seeking to elucidate the mechanisms of hemoglobin-/heme-derived iron acquisition in S. aureus and possibly other bacterial pathogens.

Staphylococcus aureus Growth using Human Hemoglobin as an Iron Source

Here we describe a growth assay for Staphylococcus aureus using hemoglobin as the sole source of available nutrient iron. This assay establishes the role of bacterial factors involved in hemoglobin-derived iron acquisition.

Croissance Staphylococcus aureus en utilisant l&#39;hémoglobine humaine comme source de fer

S. aureus is a pathogenic bacterium that requires iron to  carry out vital metabolic functions and cause disease. The most abundant  reservoir of iron ...

Multiplex PCR Assay for Typing of Staphylococcal Cassette Chromosome Mec Types I to V in Methicillin-resistant Staphylococcus aureus

Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) typing is a very important molecular tool for understanding the epidemiology and clonal strain relatedness of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), particularly with the emerging outbreaks of community-associated MRSA (CA-MRSA) occurring on a worldwide basis. Traditional PCR typing schemes classify SCCmec by targeting and identifying the individual mec and ccr gene complex types, but require the use of many primer sets and multiple individual PCR experiments. We designed and published a simple multiplex PCR assay for quick-screening of major SCCmec types and subtypes I to V, and later updated it as new sequence information became available. This simple assay targets individual SCCmec types in a single reaction, is easy to interpret and has been extensively used worldwide. However, due to the sophisticated nature of the assay and the large number of primers present in the reaction, there is the potential for difficulties while adapting this assay to individual laboratories. To facilitate the process of establishing a MRSA SCCmec assay, here we demonstrate how to set up our multiplex PCR assay, and discuss some of the vital steps and procedural nuances that make it successful.

Multiplex PCR Assay for Typing of Staphylococcal Cassette Chromosome Mec Types I to V in Methicillin-resistant Staphylococcus aureus

We demonstrate a simple multiplex PCR assay for quick-screening and typing of Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) types I-V for methicillin-resistant Staphylococcus aureus, and provide some of the vital steps and procedural nuances that make it successful for adapting this assay to individual laboratories.

PCR multiplex pour le typage des staphylocoques Cassette Chromosome Mec types I 

Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) typing  is a very important molecular tool for understanding the epidemiology and  clonal strain ...

Studying Interactions of Staphylococcus aureus with Neutrophils by Flow Cytometry and Time Lapse Microscopy

We present methods to study the effect of phenol soluble modulins (PSMs) and other toxins produced and secreted by Staphylococcus aureus on neutrophils. To study the effects of the PSMs on neutrophils we isolate fresh neutrophils using density gradient centrifugation. These neutrophils are loaded with a dye that fluoresces upon calcium mobilization. The activation of neutrophils by PSMs initiates a rapid and transient increase in the free intracellular calcium concentration. In a flow cytometry experiment this rapid mobilization can be measured by monitoring the fluorescence of a pre-loaded dye that reacts to the increased concentration of free Ca2+. Using this method we can determine the PSM concentration necessary to activate the neutrophil, and measure the effects of specific and general inhibitors of the neutrophil activation.	
	To investigate the expression of the PSMs in the intracellular space, we have constructed reporter fusions of the promoter of the PSM&alpha; operon to GFP. When these reporter strains of S. aureus are phagocytosed by neutrophils, the induction of expression can be observed using fluorescence microscopy.

Studying Interactions of Staphylococcus aureus with Neutrophils by Flow Cytometry and Time Lapse Microscopy

We present methods to study the effect of PSMs and other toxins secreted by Staphylococcus aureus on neutrophils using flow cytometry and fluorescence microscopy.

L&#39;étude des interactions de<em&gt; Staphylococcus aureus</em&gt; Avec des neutrophiles par cytométrie en flux et microscopie Time Lapse

We present methods to study the effect of phenol soluble modulins (PSMs)  and other toxins produced and secreted by Staphylococcus  aureus on neutrophils. ...

Targeting Biofilm Associated Staphylococcus aureus Using Resazurin Based Drug-susceptibility Assay

Most pathogenic bacteria are able to form biofilms during infection, but due to the difficulty of manipulating and assessing biofilms, the vast majority of laboratory work is conducted with planktonic cells. Here, we describe a peg plate biofilm assay as performed with Staphylococcus aureus. Bacterial biofilms are grown on pegs attached to a 96-well microtiter plate lid, washed through gentle submersion in buffer, and placed in a drug challenge plate. After subsequent incubation they are again washed and moved to a final recovery plate, in which the fluorescent dye resazurin serves as a viability indicator. This assay offers greatly increased ease-of-use, reliability, and reproducibility, as well as a wealth of data when conducted as a kinetic read. Moreover, this assay can be adapted to a medium-throughput drug screening approach by which an endpoint fluorescent readout is taken instead, offering a path for drug discovery efforts.

Targeting Biofilm Associated Staphylococcus aureus Using Resazurin Based Drug-susceptibility Assay

Most bacterial infections produce a biofilm. By virtue of their environment, biofilm associated bacteria are often phenotypically drug resistant. Novel antibacterial molecules that kill bacteria in biofilms are thus a high priority. We establish an assay to quickly screen for antimicrobial compounds that are effective at eradicating biofilms.

Ciblage biofilm Associated<em&gt; Staphylococcus aureus</em&gt; Utilisation de résazurine Basé Essai de sensibilité aux médicaments

Most pathogenic bacteria are able to form biofilms during infection, but due to the difficulty of manipulating and assessing biofilms, the vast majority ...

Genotyping of Staphylococcus aureus by Ribosomal Spacer PCR (RS-PCR)

The ribosomal spacer PCR (RS-PCR) is a highly resolving and robust genotyping method for S. aureus that allows a high throughput at moderate costs and is, therefore, suitable to be used for routine purposes. For best resolution, data evaluation and data management, a miniaturized electrophoresis system is required. Together with such an electrophoresis system and the in-house developed software (freely available here) assignment of the pattern of bands to a genotype is standardized and straight forward. DNA extraction is simple (boiling prep), setting-up of the reactions is easy and they can be run on any standard PCR machine. PCR cycling is common except prolonged ramping and elongation times. Compared to spa typing and Multi Locus Sequence Typing (MLST), RS-PCR does not require DNA sequencing what simplifies the analysis considerably and allows a high throughput. Furthermore, the resolution for bovine strains of S. aureus is at least as good as spa typing and better than MLST or pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). The RS-PCR data base includes presently a total of 141 genotypes and variants. The method is highly associated with the virulence gene pattern, contagiosity and pathogenicity of S. aureus strains involved in bovine mastitis. S. aureus genotype B (GTB) is contagious and causes herds problems causing large costs in the Switzerland and other European countries. All the other genotypes observed in Switzerland infect individual cows and quarters. Genotyping by RS-PCR allows the reliable prediction of the epidemiological and the pathogenic potential of S. aureus involved in bovine intramammary infection (IMI), two key factors for clinical veterinary medicine. Because of these beneficial properties together with moderate costs and a high sample throughput the goal of this publication is to give a detailed, step-by-step protocol for easily establishing and running RS-PCR for genotyping S. aureus in other laboratories.

Genotyping of Staphylococcus aureus by Ribosomal Spacer PCR RS-PCR

Here, ribosomal spacer PCR (RS-PCR) is used together with a miniaturized electrophoresis system as a fast and high resolution method for genotyping S. aureus at moderate costs allowing a high throughput.

génotypage des<em&gt; Staphylococcus aureus</em&gt; par Ribosomal Spacer PCR (RS-PCR)

The ribosomal spacer PCR (RS-PCR) is a highly resolving and robust genotyping method for S. aureus that allows a high throughput at moderate costs and is, ...

Methodology for the Study of Horizontal Gene Transfer in Staphylococcus aureus

One important feature of the major opportunistic human pathogen Staphylococcus aureus is its extraordinary ability to rapidly acquire resistance to antibiotics. Genomic studies reveal that S. aureus carries many virulence and resistance genes located in mobile genetic elements, suggesting that horizontal gene transfer (HGT) plays a critical role in S. aureus evolution. However, a full and detailed description of the methodology used to study HGT in S. aureus is still lacking, especially regarding natural transformation, which has been recently reported in this bacterium. This work describes three protocols that are useful for the in vitro investigation of HGT in S. aureus: conjugation, phage transduction, and natural transformation. To this aim, the cfr gene (chloramphenicol/florfenicol resistance), which confers the Phenicols, Lincosamides, Oxazolidinones, Pleuromutilins, and Streptogramin A (PhLOPSA)-resistance phenotype, was used. Understanding the mechanisms through which S. aureus transfers genetic materials to other strains is essential to comprehending the rapid acquisition of resistance and helps to clarify the modes of dissemination reported in surveillance programs or to further predict the spreading mode in the future.

Methodology for the Study of Horizontal Gene Transfer in Staphylococcus aureus

We describe here three different protocols for the in vitro investigation of conjugation, transduction, and natural transformation in Staphylococcus aureus.

Méthodologie de l&#39;étude du transfert horizontal de gènes dans<em&gt; Staphylococcus aureus</em

One important feature of the major opportunistic human pathogen Staphylococcus aureus is its extraordinary ability to rapidly acquire resistance to ...

A Mouse Model to Assess Innate Immune Response to Staphylococcus aureus Infection

Staphylococcus aureus (S. aureus)&#160;infections, including methicillin resistant stains, are an enormous burden on the healthcare system. With incidence rates of S. aureus infection climbing annually, there is a demand for additional research in its&#160;pathogenicity. Animal models of infectious disease advance our understanding of the host-pathogen response and lead to the development of effective therapeutics. Neutrophils play a primary role in the innate immune response that controls S. aureus infections by forming an abscess to wall off the infection and facilitate bacterial clearance; the number of neutrophils that infiltrate an S. aureus skin infection often correlates with disease outcome. LysM-EGFP mice, which possess the enhanced green fluorescent protein (EGFP) inserted in the Lysozyme M (LysM) promoter region (expressed primarily by neutrophils), when used in conjunction with in vivo whole animal fluorescence imaging (FLI) provide&#160;a means of quantifying neutrophil emigration noninvasively and longitudinally into wounded skin. When combined with a bioluminescent S. aureus strain and sequential in vivo whole animal bioluminescent imaging (BLI), it is possible to longitudinally monitor both the neutrophil recruitment dynamics and in vivo bacterial burden at the site of infection in anesthetized mice from onset of infection to resolution or death. Mice are more resistant to a number of virulence factors produced by S. aureus that facilitate effective colonization and infection in humans. Immunodeficient mice provide a more sensitive animal model to examine persistent S. aureus infections and the ability of therapeutics to boost innate immune responses. Herein, we characterize responses in LysM-EGFP mice that have been bred to MyD88-deficient mice (LysM-EGFP&#215;MyD88-/- mice) along with wild-type LysM-EGFP mice to investigate S. aureus skin wound infection. Multispectral simultaneous detection enabled study of neutrophil recruitment dynamics by using in vivo FLI, bacterial burden by using in vivo BLI, and wound healing longitudinally and noninvasively over time.

A Mouse Model to Assess Innate Immune Response to Staphylococcus aureus Infection

An approach is described for real-time detection of the innate immune response to cutaneous wounding and Staphylococcus aureus infection of mice. By comparing LysM-EGFP mice (which possess fluorescent neutrophils) with a LysM-EGFP crossbred immunodeficient mouse strain, we advance our understanding of infection and the development of approaches to combat infection.

Un modèle de souris pour évaluer réponse immunitaire innée à l’infection par Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus (S. aureus)&#160;infections, including methicillin resistant stains, are an enormous burden on the healthcare system. With incidence ...