El insecto<em&gt; Galleria mellonella</em&gt; Como un modelo de infección poderosa para investigar la patogénesis bacteriana

Resumen

Haemocolic infección intra oral y de las larvas de la polilla mayor de la cera Galleria mellonella Se describe. Este insecto puede ser usado para estudiar los factores de virulencia de entomopatógeno así como mamíferos bacterias oportunistas. La cría de los insectos, los métodos de infección y ejemplos de In vivo Análisis se describen.

Resumen

El estudio de la virulencia bacteriana a menudo requiere un modelo animal adecuado. Modelos de mamíferos de infección son costosos y pueden plantear cuestiones éticas. El uso de insectos como modelos de infección proporciona una alternativa valiosa. En comparación con otros anfitriones modelo no vertebrados tales como los nematodos, insectos tienen un sistema relativamente avanzado de defensas antimicrobianas y por tanto son más propensos a producir información relevante para el proceso de infección de mamífero. Al igual que los mamíferos, los insectos poseen un complejo sistema inmune innato ^1. Las células en la hemolinfa son capaces de fagocitar o encapsular los invasores microbianos, y las respuestas humorales incluyen la producción inducible de los péptidos antibacterianos de lisozima y ^2,3 pequeño. Además, las analogías se encuentran entre las células epiteliales del intestino medio de larvas de insectos y células intestinales de los sistemas digestivos de mamíferos. Finalmente, varios componentes básicos esenciales para el proceso de infección bacteriana, como la adhesión celular, la resistencia apéptidos antimicrobianos, la degradación del tejido y la adaptación al estrés oxidativo es probable que sean importantes tanto en los insectos y mamíferos ^1. Así, los insectos son herramientas polivalentes para la identificación y caracterización de factores de virulencia microbianos implicados en las infecciones de mamíferos.

Las larvas de la polilla mayor de la cera Galleria mellonella se ha demostrado que proporcionan una información útil sobre la patogénesis de una amplia gama de infecciones microbianas, incluyendo hongos de mamífero (Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigatus, Candida albicans) y los patógenos bacterianos, tales como Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris , Serratia marcescens Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes o Enterococcus faecalis ^4-7. Independientemente de las especies bacterianas, los resultados obtenidos con larvas de Galleria infectados por inyección directa a través de la cutícula se correlaciona necesariamente con los de Similar estudios de mamíferos: las cepas bacterianas que son atenuados en modelos de mamíferos demostrar menor virulencia en Galleria, y las cepas que causan graves infecciones humanas son también altamente virulento en el modelo Galleria ^8-11. Infección oral de la Galleria es mucho menos utilizado y otros compuestos, como toxinas específicas, son necesarios para llegar a la mortalidad.

G. mellonella larvas presentes varias ventajas técnicas: son relativamente grandes (larvas de último estadio antes de la pupación son aproximadamente 2 cm de largo y mg de peso 250), lo que permite la inyección de dosis definidas de bacterias, ya que pueden ser criados a diversas temperaturas (20 ° estudios C a 30 ° C) y la infección puede llevarse a cabo entre 15 ° C a 37 ° C por encima de ^12,13, lo que permite experimentos que imitan un entorno de mamífero. Además, la cría de insectos es fácil y relativamente barato. La infección de las larvas permite monitorizar la virulencia bacteriana por varios medios, including cálculo de LD ₅₀ ^14, la medición de la supervivencia bacteriana ^15,16 y el examen del proceso de infección ^17. Aquí se describe la cría de los insectos, que cubre todas las etapas de vida de G. mellonella. Proporcionamos un protocolo detallado de la infección por dos vías de inoculación: haemocoelic intravaginal. El modelo bacteriano utilizado en este protocolo es Bacillus cereus, un patógeno Gram positivo implicado en gastrointestinal, así como en otras infecciones oportunistas graves local o sistémica ^18,19.

Protocolo

1. La cría de insectos

El ciclo completo de huevo a larvas de último estadio dura alrededor de 5 semanas a 25 ° C. Una o dos semanas adicionales son necesarios para obtener las mariposas adultas.

1. Coloque por lo menos 100 pupas o adultos recién fusionada G. mariposas mellonella en un 5-litros de malla de alambre jaula. Mariposas macho medir 10 a 15 mm. La polilla macho adulto es de color beige con luz tenue y marcas oscuras. Mariposas medida Femenino alrededor de 20 mm. Las hembras son más oscuras que los machos con un color marrón / gris.
2. Suspender dos paquetes de cuatro capas de papel en la jaula pa

Resultados

Inyección Intra haemocoelic de bacterias en G. mellonella ha demostrado ser muy útil para la identificación de factores de virulencia que se ocupan de los daños y la resistencia a los factores inmunes innatas de varios patógenos humanos. Como ejemplo, la figura 2A representa mortalidad de los insectos después de la inyección de varias dosis de B. bacterias cereus (tipo salvaje y cepas mutantes) ^22. Figura 2B representa la supervivencia bacter...

Discusión

El uso de insectos y especialmente la etapa larval, como modelos de infección para los varios patógenos, se está convirtiendo frecuente. Un modelo de elección para algunos aspectos es Drosophila (mosca del modelo) que se utiliza como adultos y ^1,2 etapa larval. El insecto lepidóptero G. mellonella también se ha utilizado principalmente para ensayar la virulencia bacteriana por inyección. La ventaja de tolerar temperaturas más altas (por encima de 37 ° C) que en Drosophila (...

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nombre del reactivo	Empresa	Número de catálogo	Comentarios (opcional)
Cera y polen	La Ruche Roanaise	303000	Los productores de miel
Bomba de jeringa automatizada	KD Scientific	KDS 100
Jeringa 1 ml	Terumo	BS 01T
Aguja de 0,45 x 12 mm	Terumo	NN 2613R
Placa de Petri de 5 cm	VWR	89000-300
Aguja 30G, 25 mm hipodérmica	Burkard Mfg Co. Ltd.	PDE0005