The authors acknowledge the Microscopy core facility at the Faculty of Health Sciences, Link&#246;ping University for providing access to advanced imaging systems; Karl-Eric Magnusson (Emeritus Scientist) at the Dept. of Clinical and Experimental Medicine, Link&#246;ping University for providing access to Imaris 3D/4D image processing software (Bitplane, Switzerland); and S. Braian for his help with the lung model cartoon. This work was supported by funds from the Swedish Research Council (Alternatives to animal research, 2012-1951) and Swedish Research Council (2012-3349) to M.L. and Swedish Foundation for Strategic Research to S.B. S.B. receive grants from the Karolinska Institutet, Swedish Research Council, the Swedish International Development Cooperation Agency (Sida) and the Swedish Civil Contingencies Agency (MSB), and the Swedish Heart and Lung Foundation (HLF). M.S. received grants from the Karolinska Institutet and Stockholm County Council.

Not: Linköping Üniversitesi Hastanesi kan bankasından satın sağlıklı anonim kan vericilerden İnsan periferik kan, İsveç bu çalışma için bağışıklık hücrelerinin kaynağı olarak kullanıldı. Bu protokol, 24 mm 6-çukurlu plaka uçlar için tasarlanmıştır. Diğer iyi formatlarını doğrudan adaptasyon gelişimi sırasında hem dikey hem de yatay olarak doku modeli sözleşmeleri beri tavsiye edilmez. Bakteriler / Hücre Hatlarının Malzemeleri, Medya ve Kültür 1. Hazırlık <ol><li> Bakterilerin Kültürü: <ol><li> Mikobakteri suşu M. büyütün % 0.05 ihtiva eden Middlebrook 7H9 ortamında temel olarak yeşil fluoresan protein (GFP) ifade etmek için pFPV2 plazmiti taşıyan tuberculosis H37Rv, Tween-80,% 0.5 gliserol, kanamisin (20 ug / ml) ve (Middlebrook albümin, dekstroz ve katalaz zenginleştirme ile desteklenmiş Middlebrook ADC Zenginleştirme), 7-10 gün boyunca% 5 CO2 ile 37 ° C &#39;de. Not: Tüm deneysel adımCanlı öldürücü M. içeren s tuberculosis suşlarında BSL-3 imkan yapılmalıdır. </li></ol></li><li> 1x Dulbecco Modifiye Eagle Ortamı (DMEM) tam orta hazırlanması (1 mM sodyum piruvat, 2 mM L-glutamin, 100 U / ml penisilin, 100 ug / ml streptomisin, 10 mM HEPES, 0.1 mM temel olmayan amino asitler ve 10 ile desteklenen % fetal sığır serumu (FBS)) ısı ile inaktive edilmiş. Ayrıca antibiyotik içermeyen DMEM tam orta hazırlayın. </li><li> 1x Minimum Essential Medium (MEM) tam orta hazırlanması (1 mM sodyum piruvat, 2 mM L-glutamin, 100 U / ml penisilin, 100 ug / ml streptomisin, 10 mM HEPES, 0.1 mM temel olmayan amino asitler ve% 10 ısı ile ile inaktive edilmiş fetal büyükbaş hayvan serumu (FBS)). </li><li> Fibronektin / kolajen kaplı şişeler (toplam 10 mi) hazırlanması: <ol><li> Temiz bir tüp içine pipetle 8,8 ml steril 1 x fosfat tamponlu tuzlu su (PBS). 1 ml büyükbaş hayvan serum albümini (1 mg / ml), 100 ul tip I kollajen (3 mg / ml), sığır ve 100 ul rekombinant hu eklemeAdam fibronektin (ug / ml, 1 mg). </li><li> Baş aşağı 5 kez tüp çevirerek çözüm karıştırın. Bidonlar (a T-25 ve T-75 balonuna 2 ml 1 mi), bir fibronektin / kolajen çözeltisi ile kaplanır. 37 ° C&#39;de / Ç N bırakın. Kuluçkadan sonra, çözelti çıkarın ve oda sıcaklığında kaplanmış şişeler saklayın. Not: Toplanan çözelti, 4 ° C&#39;de saklanır ve üç kez tekrar edilebilir. 2 haftadan daha uzun saklama sıvı, atılmalıdır üzerine kahverengi (kristallerin oluşması) açılmasına neden olabilir. </li></ol></li><li> Fibroblast Kültürü: <ol><li> 37 ° C&#39;de% 5 CO2 içinde bitmiş DMEM içinde, büyümeye ve MRC-5 (14 haftalık erkek fetusun normal akciğer dokusundan elde edilen bir insan akciğer fibroblast hücre çizgisi) korumak. Geçitlerin 24-26 de fibroblastlar kullanın ve% 70-80 konfluent kadar büyür. Not: geçit&gt; 30 MRC-5 hücre hattı morfolojisi kaybetmek eğilimindedir ve doku modelinde kullanılması tavsiye edilmez. </li></ol></li><li> Epitel hücrelerinin kültürü:<ol><li> 16HBE14o- (16HBE), normal insan hava yolu epitel farklılaşmış morfolojisi ve fonksiyonunu koruyan bir ölümsüzleştirdi insan bronşiyal epitel hücre hattı, (bu Dieter Gruenert, Mt. Zion Kanser Merkezi, Kaliforniya Üniversitesi, San Fransisco bir hediye oldu edinin ABD 10.). Fibronektin / kolajen kaplı şişelerde kültür 16HBE hücreleri ve 37 ° C de% 5 CO2 tam MEM içinde hücreleri korumak. </li></ol></li><li> 5x DMEM hazırlanması <ol><li> DMEM tozu 13.4 g ve steril damıtılmış su içinde 150 ml sodyum bikarbonat 3.7 g çözülmesiyle 5x DMEM hazırlayın. , 7.3 ortamın pH ayarlama 200 ml hacim oluşturan ve 0,22 um membran filtre kullanılarak filtre. Steril bir kaba süzüldü orta toplamak ve oda sıcaklığında kullanıma kadar muhafaza edilmiştir. </li></ol></li></ol> Kollajen gömülü Fibroblast 2. Hazırlık <ol><li> 37 ° C su banyosu içinde FBS ve L-glutamin çözülme dondurulmuş tam bölünen miktarları.Çözündükten sonra buz üzerinde örnekleri tutmak. 4 ° C de sodyum bikarbonat (71.2 mg / ml) ve gentamisin (50 mg / ml) yerleştirin. 50 ml santrifüj tüplerine ve 4 ° C&#39;de 10 ml steril pipetler öncesi soğutulur. Not: (5x DMEM hariç) kullanılan bütün malzemelerin, kullanımdan önce buz üzerinde soğutulmuş ve tüm aşamaları, buz üzerinde gerçekleştirilir. Bu kollajen katılaşmasını engeller gibi sığır kollajeni (1,1 mg / ml), soğuk tutulmalıdır yazın. </li><li> Fibroblast hücreleri hazırlayın: <ol><li> Sıcak 37 ° C su banyosu içinde tripsin ve 37 ° C&#39;de% 5 CO2 seviyesinde 10 dakika boyunca akciğer fibroblast (MRC-5) hücreleri ile yeterli miktarda inkübe edin. 1x DMEM tam ekleyerek tripsin nötralize eder. 5 dakika boyunca 300 xg&#39;de hücre süspansiyonu ve santrifüj aspire. Süpernatant aspire ve bitmiş DMEM içinde bir 2.3 x 10 5 hücre / ml&#39;de tekrar süspansiyon hücreleri. Kullanım için hazır olana kadar buz üzerinde hücreleri yerleştirin. </li></ol></li><li> Ön karışım hazırlayın: <ol><li> &quot;Pre-mix&quot; etiketli bir tüpe aşağıdakileri ekleyin; 3955x DMEM ul, 40 ul L-Glutamin, 120 ul NaHCO3 (71,2 mg / ml), 440 ul FBS, 5 ul gentamisin (50 mg / ml), Toplam hacim 1000 ml, sonra iyice önceden karıştırılır ve koymak girdap Buz. Not: Verilen miktarlar, bir 24 mm 6 oyuklu kültür eklemek içindir. Ekler toplam sayısı için gerekli belirli miktarları hesaplayın ama emin yeterli ön karışım hazırlanır olmak için ekstra bir tane ekleyin. </li></ol></li><li> Acellular kollajen karışımı hazırlayın: <ol><li> Her kültüre asellüler kollajen karışımı 1 ml ekleyin. Verilen sıraya göre, buz üzerinde bir 50-ml&#39;lik konik tüpe aşağıdakileri ekleyin; 1,1 mg / ml kolajen 686 ul, 250 ul Ön karışımı ve 1000 ul toplam hacim 64 ul 1x tam bir DMEM. Iyi hava kabarcıkları sağlanması çözüm karıştırın. Hızlı çalışmak ve hava kabarcıklarını önlemek için tüpün duvarında kollajen ekleyin. </li><li> 6 yuvalı plaka yerleştirilir inserte hücresel olmayan tabaka karışımı 1 ml ilave edilir. Insert dışında kuyuya herhangi orta katmayın. Içinde37 ° C kuluçka makinesi içinde 30 dakika için cubate. Acellular karışım herhangi bir hava kabarcığı olmadan tüm insert kapsar emin olun. </li></ol></li><li> Hücresel kollajen karışımı hazırlayın: <ol><li> Aşağıdaki sırayla, buz üzerinde tutulan bir 50 ml konik bir tüp içinde hücresel tabakanın bileşenleri karıştırın; 2 ml Kolajen, 615 ul Öncesi karışımı, 1x tam DMEM 58 ul ve 327 ul hücre süspansiyonu Akciğer fibroblastlar (MRC-5) 3000 ul toplam hacmi telafi etmek. Her kültür, hücresel kolajen karışımı 3 ml gerektirir. KRİTİK ADIM: dikkatle hücre süspansiyonu eklenmesinden önce kolajen ve ön karışımı karıştırmak için emin olun. Bu fibroblastlar üzerindeki toksik etkileri önlemek için kolajen pH nötralize edecektir. </li><li> Hücresel olmayan kollajen tabakanın üzerine hücresel tabakanın (3 mi) ilave edin ve 37 ° C kuluçka makinesi içinde 2 saat süreyle inkübe edin. Hızlı çalışmak ve hava kabarcıklarını önlemek için tüpün duvarında kollajen ekleyin. </li><li> Polimerizasyon sonrasında, t tam DMEM 2 ml ilaveO (insert altında) 6 plaka alt ve 24 saat süre ile inkübe edilir. NOT: polimerizasyon meydana olmadıysa, fibroblast kollajen matriks içeren plaka ekler atmak ve start-tekrar. En olası neden eklenmesi veya yukarıda listelenen reaktiflerin bir yanlış hacminde bir hatadır. </li></ol></li></ol> Fibroblast-kollajen Matrix 3. Sürekli Kültürü <ol><li> Dikkatle temiz bir forseps kullanarak ekleme kaldırın ve kuyunun dibinden kültür ortamı aspire. Insert içinde 2 ml bitmiş DMEM ile iyice takip tabanına 2 mi tam bir DMEM ekleyin. Bu, dış ve iç bölme arasında besin difüzyonunu önlemek gibi, ekleme altında hava baloncuklarının oluşumunu ortadan. Bir mikropipet ucu ile hava kabarcıklarını çıkarın. </li><li> Yaklaşık 5-7 gün kültür ortamı (iç ve uç altında) her ikinci gün ve kültürü değiştirin. Insert medya giderilmesinde özen gösterin. Conta önlemek içinfibroblast kollajen matriks ile ct, hafif temiz bir forseps kullanarak ekleme eğin ve insert duvarlarından medya aspire. KRİTİK ADIM: kolajen matrisindeki fibroblastlar uzunlamasına bir fenotip elde, kolajen, daha sonra sözleşmeler değişiklik yapmak gerekir. Yaklaşık 5-7 gün içinde, matris insert merkezinde bir platform (çapı 10-14 mm) oluşturmak üzere sözleşmeli. Almasına matrisi, bir sonraki aşamada kullanıma hazırdır. Fibroblastlar önce (Adım 2.6.1) tohumlama için kolajen ile iyice karıştırılır o kritik matris muntazam bir daralma elde etmek. </li></ol> Bağışıklık Hücreleri (Enfekte / Bulaşmamış Monosit-makrofaj Karışımı) 4. Tohum Not: Aşağıdaki deney adım virülan mikobakteriler yayılır ve bu nedenle, bir BSL-3 imkan yapılmalıdır. <ol><li> Birincil monositler ve makrofajlar hazırlanması: <ol><li> Bir Establi kullanarak verici kandan periferal kan monositleri yalıtmakprotokolü döken. Doku modeli ve kültür kurma aynı gün monositler yalıtmak ve M. enfeksiyonu önce yaklaşık 7 gün süreyle makrofajlar içine ayırt tüberküloz. NOT: Bu sağlayacaktır hem makrofajlar ve sözleşmeli fibroblast kollajen matriks 7 gün sonra kullanılabilir. Ayrıca enfekte makrofajlar ile birlikte eklenecektir taze monositleri izole. </li></ol></li><li> M. hazırlanması Tüberküloz ile enfekte makrofajlar <ol><li> , 1 x PBS antibiyotik içermeyen bitmiş DMEM içinde% 0.05 Tween-80, tekrar süspansiyon içeren yıkama, kültürlenmiş bakteri hasat bakteriyel kümeleri dağıtmak ve optik yoğunluğunun ölçülmesi için, bir kesik, steril 27 G iğne geçer. Not: M. Öncesi belirlemek Laboratuvarda optik yoğunluk birim eşdeğer oluşturan tüberküloz koloni. Bu bakterilerin tahmini sayısının enfeksiyonu için kullanılacak verecektir. </li><li> 4 saat süre ile inkübe makrofajlar &lt;em&gt; M. enfeksiyon çokluğu (İçişleri Bakanlığı) 10) tüberküloz. Enfeksiyondan sonra, hücre dışı bakteriler kaldırmak için 1 x PBS ile 3 kez yıkayın. M. aynı şekilde ancak olmadan kültürlenen enfekte olmayan makrofagları kullanın tüberküloz, kontrol olarak. </li><li> 37 ° C&#39;de 10 dakika süreyle 2 mM EDTA ile muamele ile kültür plakasından çıkarın ve makrofajlar antibiyotik içermeyen bitmiş DMEM içinde yeniden süspansiyon haline getirildi hücreleri. </li></ol></li><li> Monositlerin Etiketleme Not: monositler İzolasyonu ve markalama BSL2 tezgah gerçekleştirilir ve daha sonra daha ileri işlemler için BSL-3 imkan alınabilir. <ol><li> Üreticinin talimatlarına uygun olarak, 5 dakika boyunca 2 uM PKH26 kırmızı boyanın bir son konsantrasyona sahip taze hazırlanmış monositler (2 x 10 7 hücreleri) Leke. Yıkama 3x 1 x 10 7 hücre / ml bir yoğunlukta antibiyotik içermeyen bitmiş DMEM ile hücreler tekrar süspansiyon ve. </li></ol></li><li> Bağışıklık hücrelerinin eklenmesi fibroblast-kollajen matrisin <ol><li> After fibroblast kollajen matrisin kültür 5-7 gün, dış ve iç bölmelerden kültür ortamı aspire dış odaya tam taze antibiyotik içermeyen DMEM 1,5 ml ilave ediniz. </li><li> MO bir oranı ile, etiketlenmiş bir monosit-makrofaj (enfekte edilmemiş / bulaşmış) karışım hazırlayın: MQ (5: 1), 50 | il DMEM içinde tamamlandı. 50.000 makrofajlar için 250,000 etiketli monositleri alır. </li><li> Fibroblast kollajen matris MQ karışımını 37 ° C&#39;de% 5 CO2 içinde, 1 saat boyunca inkübe edilir: 50 ul, MO ekleyin. İnkübasyondan sonra, yavaşça içine doğru kültür ortamı 2 ml ilave edilir ve 37 ° C&#39;de% 5 CO2 içinde, ilave 24 saat süreyle inkübe edin. Not: eklenen hücreler gevşek bağlanmış olduğundan, medyanın eklenmesi hafifçe ekin duvarlarına ekleyerek yavaş olmalıdır. </li></ol></li></ol> Akciğer Epitel Hücreleri 5. Tohum (16HBE) Not: Aşağıdaki adımlar BSL-3 imkan yapılmalıdır. <ol><li> Tohum akciğer eMQ-fibroblast kollajen tabaka: MO üstünde pithelial hücreleri (16HBE). Bunu gerçekleştirmek için, ilk olarak (. 2.2.1 gibi) tripsin ile muamele etmek suretiyle şişeden 16HBE hücreleri ayırmak ve antibiyotik içermeyen DMEM 4 x 10 6 hücre / ml&#39;de süspansiyon haline getirin. </li><li> Iç ve insert dışında kültür ortamı aspire. Daha sonra ekin dışında da alt tam 1.5 mi antibiyotik içermeyen DMEM ekleyin. </li><li> Immün hücre-fibroblast kollajen matrisinin üzerine 16HBE 50 ul ekle. Kaputu 2 dakika boyunca bırak ve% 5 CO2 ile 37 ° C kuluçka makinesi içinde 1 saat boyunca inkübe edilir. Kuluçkadan sonra, 3 gün boyunca 37 ° C&#39;de ekleme ve kültür içinde tam antibiyotik içermeyen DMEM yavaşça 2 ml ekleyin. Kültür aşama dokusu modelinde epitelyal hücrelerin çoğalmasını kolaylaştırır. Not: eklenen hücreler gevşek bağlanmış olduğundan, medya eklenmesi geçmenin duvarlar aracılığıyla kaydırarak yavaş ve nazik olmalıdır. </li></ol> 3D Akciğer 6. Hava pozlamaÖrnek Not: Enfekte makrofajların 5 gün sonra eklenmesinden sonra, doku modelleri hava maruz kalan ve aşağıdaki adımları BSL-3 tesiste yapılmalıdır. <ol><li> Iç ve insert dışında kültür ortamı aspire. Not: Bu adımda, süpernatanlar salgılanan faktörler saptanması için toplanabilir. -70 ° C &#39;de santrifüj steril filtre ve mağaza süpernatanları. </li><li> Dış odanın içinde 1,8 ml antibiyotik içermeyen DMEM ile tamamlanmış ekleyin ve 2 gün boyunca 37 ° C inkübatör% 5 CO2 içinde inkübe edilir. Insert içinde kültür ortamı eklemeyin. NOT: Doku modeli Hava kaldırma insan akciğer dokusuna doku ve fizyolojik benzerlik kuvvet sağlayan tabakalı epitel ve mukus salgısının, oluşumunu kolaylaştırır. </li></ol> 7. Hasat ve 3D Akciğer Doku Modeli Montaj Not: Aşağıdaki adımlar BSL-3 imkan yapılmalıdır.<ol><li> Enfekte makrofajların gün 7 yazılan implantasyon üzerinde doku modelleri hasat için hazır. Doku modeli tamamen kültür ortamı çıkarın. Oda sıcaklığında, karanlıkta 30 dakika süreyle% 4 paraformaldehid doku modeli sabitleyin. Bu adım, bakterileri öldürür ve daha fazla işlem için doku / hücre morfolojisi giderir. </li><li> Bir neşter kullanılarak, kuyu ovülden zarını ayırın. Iyi içeren 1x PBS doku içeren membran aktarın. </li><li> Kes ve temiz bir neşter kullanılarak doku modelinin yüzüne çıkarmak. Sonra 4 yaklaşık eşit kare parçaya doku modeli dilim. Bir SuperFrost cam slayt üzerine bir doku parçası aktarın. 4 ° C &#39;de 1 x PBS içinde doku parçaları saklayın. </li><li> 5 dakika boyunca doku kurutun ve DAPI ve lamel ile uzatmak Altın antifade kullanarak monte edin. Kuruyana kadar oda sıcaklığında karanlıkta bozmadan slaytlar bırakın. Not: doku kalınlığı hafif tilti neden merkez ve çevre arasında değişebilirlamel ng. Bunu önlemek için, (örneğin parafilm için) aralama kapak kayma köşesinde yerleştirilebilir. </li><li> Lamel kenarlarına oje sürün ve kurumasını bekleyin. BSL-3 tesisin ortaya çıkarmak için onları güvenli hale getirmek için% 70 etanol slaytlar bırakın. </li></ol> 8. Görselleştirme, Toplama ve Kantitatif Analiz 3D <ol><li> Lazerler sırasıyla GFP (yeşil kanal), PKH26 etiketli monositler için DAPI (mavi) için 420 nm ve 555 nm (kırmızı) uyarılması için 488 nm&#39;de yayan bir konfokal mikroskop sistemi kullanılarak doku slaytları gözünüzde canlandırın. </li><li> Yığınlarının arasında 1.5 mikron ayrılık - Z-yığınlarının 20 mikron kalınlığında en az kapsayan ve 1 sahip bir 512x512 çözünürlükte 3D görüntüler elde edin. Doku tüm parça kapsayan 5-10 farklı alanlarda edinin. Not: optik çözünürlük (dalga boyu, lazer güç / pozlama, piksel boyutu ve zoom) optimal ayarları için böyle Nyqvist olarak yapılandırmayı kullanın. Un kaçınınder ya piksel doygunluk bitti. </li><li> 3D görüntü işleme yazılımı ile konfokal görüntüleri analiz edin. Hücre kümelerinin 3D ölçümü için, aşağıdaki adımlar uygun analiz için tavsiye edilir. </li><li> 3D görüntü işleme yazılımını açın ve resim yüklemek. Örneğin, bir görüntü analiz edilecek nesnelerin boyutları ölçmek, bir çekirdek, tek tek monosit ve tek bakteri boyutu. Bu gözlemler, nesnelerin tanımlanması ya filtre edilmesi için kullanışlıdır. </li><li> Bir ekran ayarlama aracını kullanarak, görüntü kontrast, parlaklık ve matlık karışımı için her bir kanalı ayarlayarak ses render optimize. Bu adım, volume rendering gürültü girişimi en aza indirmektir. Not: Gamma düzeltmesi kaçınılmalıdır böylece görüntü manipülasyonu neden olabilir ve. </li><li> Eşiği (otomatik veya manuel seçim) kırmızı kanalı (monositler) seçerek yüzeyleri oluşturun ve ayarlayın. Gerekirse, kırmızı monosit seçimini kısıtlamak için filtreleri kullanın veya b dışlamak içinackground. Benzer şekilde, yeşil (M. tüberküloz) ve yukarıda tarif edildiği gibi mavi (çekirdekler) kanalları için yüzeyler oluşturur. </li><li> Ms-Excel dosyaları içine verileri verme. Belirli bir parametreyi veya tüm verileri vermek mümkündür. Hücre kümeleme analizi için ilgili parametreler hacmi, yoğunluk, nesne sayısı, voksellerin ve küresellik sayısıdır. </li><li> Kaydet ve uygun bir resim formatında tercihen TIFF görüntüleri ihracat. NOT: Animasyonlar da animasyon menüsünü kullanılarak yapılan ve bir medya dosyası olarak kaydedilebilir. </li><li> Ekleme parametreleri seçeneği kullanarak her kanalın analiz ayarları kaydedin ve işlevini yeniden kullanarak daha sonra alınabilir. Aynı anda Toplu işleme aracını kullanarak daha fazla dosyaları analiz. Not: alımr, muamele edilir ve aynı şekilde analiz edilmelidir karşılaştırılabilir tüm görüntüler. Mesela bir 8 bitlik görüntü (256 tamsayı) 12 bitlik görüntüde (4096 tamsayı) ile karşılaştırıldığında edilmemelidir. </li></ol>

<ol>
	<li>Sakamoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pathology+of+Mycobacterium+tuberculosis+infection.">The pathology of Mycobacterium tuberculosis infection.</a> Veterinary pathology. 49, 423-439 (2012).</li><li>Saunders, B. M., Britton, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+and+death+in+the+granuloma:+immunopathology+of+tuberculosis.">Life and death in the granuloma: immunopathology of tuberculosis.</a> Immunol Cell Biol. 85, 103-111 (2007).</li><li>Kaufmann, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+issues+in+tuberculosis.+Ann+Rheum+Dis.">New issues in tuberculosis. Ann Rheum Dis.</a> Ann Rheum Dis. 63, ii50-ii56 (2004).</li><li>Morrison, J., Pai, M., Hopewell, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuberculosis+and+latent+tuberculosis+infection+in+close+contacts+of+people+with+pulmonary+tuberculosis+in+low-income+and+middle-income+countries:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Tuberculosis and latent tuberculosis infection in close contacts of people with pulmonary tuberculosis in low-income and middle-income countries: a systematic review and meta-analysis.</a> Lancet Infect Dis. 8, 359-368 (2008).</li><li>Barry 3rd, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spectrum+of+latent+tuberculosis:+rethinking+the+biology+and+intervention+strategies.">The spectrum of latent tuberculosis: rethinking the biology and intervention strategies.</a> Nat Rev Microbiol. 7, 845-855 (2009).</li><li>Puissegur, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+vitro+dual+model+of+mycobacterial+granulomas+to+investigate+the+molecular+interactions+between+mycobacteria+and+human+host+cells.">An in vitro dual model of mycobacterial granulomas to investigate the molecular interactions between mycobacteria and human host cells.</a> Cell Microbiol. 6, 423-433 (2004).</li><li>Kapoor, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+Granuloma+In+Vitro+Model,+for+TB+Dormancy+and+Resuscitation.">Human Granuloma In Vitro Model, for TB Dormancy and Resuscitation.</a> PLoS One. 8, e53657 (2013).</li><li>Nguyen Hoang, ., T, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+cell+functional+properties+in+a+three-dimensional+tissue+model+of+human+lung+mucosa.">Dendritic cell functional properties in a three-dimensional tissue model of human lung mucosa.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, L226-L237 (2012).</li><li>Parasa, V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+Mycobacterium+tuberculosis+early+granuloma+formation+in+experimental+human+lung+tissue.">Modeling Mycobacterium tuberculosis early granuloma formation in experimental human lung tissue.</a> Dis Model Mech. 7, 281-288 (2014).</li><li>Cozens, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CFTR+expression+and+chloride+secretion+in+polarized+immortal+human+bronchial+epithelial+cells.">CFTR expression and chloride secretion in polarized immortal human bronchial epithelial cells.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 10, 38-47 (1994).</li><li>Brighenti, S., Andersson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+immune+responses+in+human+tuberculosis:+learning+from+the+site+of+infection.">Local immune responses in human tuberculosis: learning from the site of infection.</a> J Infect Dis. 205, S316-S324 (2012).</li><li>Davis, J. M., Ramakrishnan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+granuloma+in+expansion+and+dissemination+of+early+tuberculous+infection.">The role of the granuloma in expansion and dissemination of early tuberculous infection.</a> Cell. 136, 37-49 (2009).</li><li>Gupta, U. D., Katoch, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+tuberculosis.">Animal models of tuberculosis.</a> Tuberculosis (Edinb). 85, 277-293 (2005).</li><li>Kashino, S. S., Napolitano, D. R., Skobe, Z., Campos-Neto, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guinea+pig+model+of+Mycobacterium+tuberculosis+latent/dormant+infection.">Guinea pig model of Mycobacterium tuberculosis latent/dormant infection.</a> Microbes Infect. 10, 1469-1476 (2008).</li><li>Singhal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+tuberculosis+in+the+Wistar+rat:+a+model+for+protective+immunity+and+control+of+infection.">Experimental tuberculosis in the Wistar rat: a model for protective immunity and control of infection.</a> PLoS One. 6, e18632 (2011).</li><li>Subbian, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphodiesterase-4+inhibition+alters+gene+expression+and+improves+isoniazid-mediated+clearance+of+Mycobacterium+tuberculosis+in+rabbit+lungs.">Phosphodiesterase-4 inhibition alters gene expression and improves isoniazid-mediated clearance of Mycobacterium tuberculosis in rabbit lungs.</a> PLoS Pathog. 7, e1002262 (2011).</li><li>Lin, P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+necrosis+factor+neutralization+results+in+disseminated+disease+in+acute+and+latent+Mycobacterium+tuberculosis+infection+with+normal+granuloma+structure+in+a+cynomolgus+macaque+model.">Tumor necrosis factor neutralization results in disseminated disease in acute and latent Mycobacterium tuberculosis infection with normal granuloma structure in a cynomolgus macaque model.</a> Arthritis Rheum. 62, 340-350 (2010).</li><li>Rahman, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compartmentalization+of+immune+responses+in+human+tuberculosis:+few+CD8++effector+T+cells+but+elevated+levels+of+FoxP3++regulatory+t+cells+in+the+granulomatous+lesions.">Compartmentalization of immune responses in human tuberculosis: few CD8+ effector T cells but elevated levels of FoxP3+ regulatory t cells in the granulomatous lesions.</a> Am J Pathol. 174, 2211-2224 (2009).</li></ol>

The authors declare no competing financial interests.

The ability to recruit and form organized cell clusters at the site of infection is the hallmark of human TB 11. These dynamic structures known as tubercle granulomas primarily consist of immune cells (macrophages, monocytes, T-cells and B-cells) and multi-nucleated giant cells surrounding M. tuberculosis. The role of the granuloma has long been considered to wall off the infection, preventing local spread of bacteria. However, more recent studies show that granuloma formation is critical for early bacterial survival, growth and dissemination 12. A strategy of new studies is to identify molecules or pathways that could efficiently be targeted to inhibit the cellular migration in granuloma formation and/or TB dissemination. 
A caveat for novel studies on TB is the lack of models that recapitulate human TB. The most widely used experimental animals do not form true granuloma upon M. tuberculosis infection, and are therefore not appropriate choices for studies of TB 13-16. Non-human primates have the closest resemblance to human TB 17, but are not the preferred choice owing to high operational costs and ethical issues. Human TB is a complex immunological process and is difficult to model in vitro. Cell cultures of monolayers or co-cultures lack the 3D environment and tissue responses. Therefore, we have developed an innovative lung tissue model based on human primary immune cells and human lung-specific cell lines 8,9. The model displays characteristic features of human lung tissue, including epithelia with evenly integrated macrophages, formation of extracellular matrix, stratified epithelia and mucus secretion 9. 
The 3D human lung tissue model has several benefits over the in vitro single or co-cultures seeded on tissue culture plates or transwell inserts. First, the human lung-specific cells (fibroblasts and epithelial cells) are not commonly included in the in vitro single or co-cultures. Second, the immune cells and lung-specific cells are embedded in a 3D physiological context (collagen rich extra-cellular matrix products). The response of cells to a stimulus/infection and the migratory behaviour of cells, for instance formation of a granuloma, differ significantly between a 2D and 3D environment. Furthermore, the described method enables the 3D visualization and robust 3D quantitative analysis that provides pivotal information on spatial distribution and intricate cellular interactions. 
Experimental infection in the model tissue with M. tuberculosis resulted in clustering of macrophages at the site of infection, reminiscent of early TB granuloma (Figure 2 and 3). We have recently demonstrated that mutant strains defective in the ability to secrete the virulence factor ESAT-6 or Mycobacterium bovis BCG that lacks ESAT-6 did not induce the clustering of monocytes (no early granuloma), in contrast to the virulent M. tuberculosis 9. These data are consistent with the observations made from Mycobacterium marinum-infected zebrafish embryos, whose transparency allows for elegant live imaging of granuloma formation 12. As there is no gold-standard model for TB, we took advantage of the surgically resected tissue biopsies from TB patients for validation of the method 9. Our in vitro tissue model shares several characteristics with the lung and lymph node biopsies from TB patients, including the aggregation of macrophages in granuloma, the presence of both intra- and extracellular bacteria 18 and induction of necrosis 11. 
Although the described model has physiological relevance to human TB and has several advantages over other in vitro models, it has some limitations. For instance, out of more than 20 collagen proteins identified in humans, only type I is included to the model to mimic the extra-cellular matrix. However, type I collagen is a complex mixture of extra-cellular matrix products and is the most abundant collagen in the human body. Further, we have demonstrated the presence of collagen IV and several extra-cellular matrix proteins such as tropoelastin, vimentin and laminin, which are produced by the epithelial cells and fibroblasts in the tissue model, indicating the synthesis of new collagen 8. Presently, the lung tissue model only has monocytes and macrophages, besides lung-specific cells. It lacks neutrophils and lymphocytes that are also known to be present in the granuloma. Remarkably the model is not limited to the introduction of additional immune cells and is of interest to explore how they contribute to the complex cellular interactions in human TB. Implantation of primary alveolar macrophages, skin-specific cells and lung carcinoma cells has already been tested in the model. Since our objective was to use a model that closely resembles human TB, introduction of mouse cells have not been attempted.
In summary, the lung tissue model has implications for both basic mechanistic and applied studies. Potential applications of the lung model include the study of innate immunity, investigating mechanistic aspects of host defences such as phagosomal maturation, autophagy, production of cytokines, chemokines and anti-microbial peptides, and functional characterization of individual cell types. Strikingly, the in vitro tissue model allows manipulation of one or more cells types and provides a relevant tissue micro-environment, not only for studies on TB, but for a variety of infectious and non-infectious diseases that affect the lungs.

İnsanlarda, enfeksiyon, doku iltihabı, hücresel işe alım, doku yeniden ve doku homeostazının düzenlemeye tepkiler farklı hücre tiplerini içeren karmaşık olaylardır. Dolayısıyla, bu süreçler en iyi lokal doku ortamında incelenir. Daha önce, bu çoğunlukla deneysel hayvan modelleri kullanılarak mümkün olmuştur. Genellikle insanlarda daha farklı bir şekilde patojenlere karşı cevap verir ve aynı zamanda hastalığın 1 farklı bir yol göstermek Ancak, yaygın olarak kullanılan deney hayvanları birçok sınırları tutun. In vitro akciğer dokusunda modelinde Bir insan, insan akciğerinde spesifik immün yanıtları incelemek için olasılıkları tutar. İnsan tüberküloz enfeksiyonu (TB). Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), TB etkeni bakteriler akciğer dendri tarafından yuttu alveoler alana, taşınır aerosol damlacıkları yoluyla akciğere ulaşır akciğerleri etkileyen bir hastalıktırtik hücreleri ve enfeksiyon 2,3 doğuştan gelen bağışıklık yanıtının bir parçası olarak alveolar makrofajlar. Patojenin Fagositoz bir fagozomun içinde hata bölümlendirme yol açar ve ideal phagocyte ile nötralizasyon ve patojenin öldürülmesi ile sonuçlanır. M. maruz kalan bireylerin% 50 kadar tuberculosis tabii immun cevabın 4 ile enfeksiyonu temizleyebileceğine mümkün olduğuna inanılmaktadır. Diğer enfeksiyon sonuçların bir sonraki aşamada, latent enfeksiyon ya da en kötü durumda, kronik aktif hastalık 5 adaptif bağışıklık sistemi tarafından açıklık vardır. Daha önce, insan TBC çalışmalar için bir in vitro doku modelleri olmuştur. Insan makrofajları ve diğer periferal kan hücrelerinin tekli hücre kültürleri, genellikle 6,7 kullanılmıştır. Bu yaklaşımın dezavantajı, M. maruz kalan akciğer dokusu içinde birlikte çalışan farklı hücre tiplerinin dinamiklerini yansıtmıyor olmasıdır tüberküloz </em&gt;. Bu nedenle, TB ve işlevsel mekanistik çalışmalar yapabilmek için bir in vitro model için bir ihtiyaç vardır. Hücre tabanlı Burada anlatılan in vitro insan akciğer dokusu modelinde orijinal dendritik hücre fonksiyonları 8 çalışmalar için bizim grup tarafından kurulmuştur. Biz TB çalışması için bu yöntemi adapte var. Burada sunulan insan akciğer dokusu modeli dokuya özgü epitel hücreler ve fibroblastlar 8 oluşur. Bu hücreler, bir Transwell ek ve normal insan akciğer dokusu (Şekil 1) benzer bir şekilde yapılarında gözenekli bir zar üzerine kolajen matrisi içinde kültürlenir. Hava maruz kaldığında hücreler apikal tarafında 8&#39;de mukus salgılamaya başlar. Insan birincil makrofajlar implante tarafından M ile enfekte bağışıklık hücreleri dokuda göç ve TB granülom 9 erken aşamalarında formu nasıl modele tüberküloz, biz gözlemledik. Bu ilk insan dokusu modeli descri olduğunuTB IBED ve TB ve akciğer ve diğer hastalıklara karşı doğal immün yanıtları çalışmak için gelecek vaat eden bir araç teşkil etmektedir. Bugüne kadar, modelinde bağışıklık hücreleri sadece olarak monositleri ve makrofajlan kullanılan ama karmaşıklık düzeyi ilgili ek hücre tipleri dahil edilmesi ile artırılabilir. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53084/53084fig1.jpg" /> Akciğer dokusu modelinin 1. şematik anahat rakam. (A) bir model M., insan akciğer epitel hücrelerine özgü oluşmaktadır tüberküloz primer makrofajlar ile enfekte ve kırmızı boya etiketli monositler bir transwell filtre üzerinde hazırlanan kollajen gömülü fibroblastlar üzerine numaralı seribaşı. Havaya doku modeli Pozlama epitel ile hücre dışı matriks proteinlerin üretimini, mukus salgılanmasını ve tabakalaşma başlatır. Böylece geliştirilen 3D doku modeli M. incelemek için yararlı bir araçtır clo bir ortamda tuberculosis enfeksiyonuyapt klar insan akciğeri. (B) bir doku modeli hazırlanmasında farklı adımların Örnek mikroskopik ve görüntüler. (C) akciğer modeli, doku bölümünün komple yapı benzemektedir. Ölçek -. 100 mikron <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53084/53084fig1large.jpg" target="_blank">bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cell culture inserts</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well culture plates</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRC-5 cells, lung fibroblasts</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>ATCC#CCL-171</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>16HBE cells, lung epithelial cells</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Gift from Dr. Dieter Gruenert, Mt. Zion Cancer Center, University of California, San Fransisco, USA&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 x Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium (5 x DMEM)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12800-082</td>
			<td>Made from powder but add 5 times less water. Adjust pH to 7.3 and filter it using a 0.2 &#181;m filter.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium with glucose (DMEM) 1x</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>41965-039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minimum Essential Medium (MEM) 1x with Earle&#8217;s salts</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M4655</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-Essential Amino Acids Solution, 100x</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11140-035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-glutamine 200 mM (100x)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25030-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Pyruvate</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11360-039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3 (71.2 mg/ml)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Prepared in house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat inactivated Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10270-106</td>
			<td>Heat inactivated for 30 min, 56 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamicin (50 mg/ml)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15750-060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes buffer solution 1M</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15630-056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin Streptomycin (Pen Strep)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lymphoprep</td>
			<td>Axis-Shield</td>
			<td>7801</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure 0.5 M EDTA</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15575</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Collagen PA treated (500 ml)</td>
			<td>Organogenesis</td>
			<td>200-055</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pure col purified Bovine Collagen solution (100 ml)</td>
			<td>Advanced biomatrix</td>
			<td>5005-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extracellular matrix protein, Fibronectin (1 mg)</td>
			<td>BD</td>
			<td>354008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primary human monocytes/macrophages</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Isolated from human whole blood or buffy coats.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PKH26 Red fluorescent cell linker</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>MINI26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mycobacterium tuberculosis H37Rv expressing green fluorescent protein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>M. tuberculosis H37Rv wild type was transformed with the pFPV2 plasmid constitutively expressing GFP.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Middlebrook 7H9 medium&#160;</td>
			<td>Difco</td>
			<td>271310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BBL Middlebrook ADC Enrichment</td>
			<td>BBL</td>
			<td>211887</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween-80</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kanamycin B sulfate (20 &#181;g/ml)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>B5264</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolong Gold anti=-fade reagent with DAPI</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P36935</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin -EDTA</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LSM700 Confocal microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iMaris Scientific 3D/4D image processing software, version 7.6.8</td>
			<td>Bitplane AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a 3d human lung tissue model for functional studies on mycobacterium tuberculosis infection

Tüberküloz (TB) hala tüm dünyada insanların sağlığı için büyük bir tehdit tutar ve bize yeni tedavi seçeneklerinin keşifler hastalık mekanizmalarını anlamak ve ilerletmek yardımcı olmak için düşük maliyetli ama güvenilir modelleri için bir ihtiyaç vardır. Mono tabakaları In vitro hücre kültürleri ya da ko-kültürler üç boyutlu (3D) bir ortam ve doku tepkileri yoksundur. Bu yazıda, Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) ile enfeksiyon sırasında meydana gelen karmaşık olayları incelemek için etkili bir araç olarak umut vaat insan akciğer dokusu, in vitro model yenilikçi açıklar. 3D doku modeli gözenekli bir zar üzerine kolajen matrisi içinde kültürlenir dokuya özgü epitel hücreleri ve fibroblastlar, oluşur. Hava maruziyet üzerine, epitel hücreleri tabakalandırmak ve apikal tarafında mukus salgılar. Insan birincil makrofajlar tanıştırarak M. ile enfekte Doku moduna tüberkülozl, immün hücreleri enfekte doku içine göç ve TBC granülom erken aşamalarında meydana göstermiştir. Bu yapılar temelde farklı veya sık yaygın olarak kullanılan deneysel hayvan modellerinde gözlenen değil, insan TB, granülom, ayrı özelliği özetlemek. Bu Organotipik kültür yöntemi konak hücre-patojen etkileşimleri mekansal ve zamansal özellikleri önemli bilgi sağlar 3 boyutlu görselleştirme ve sağlam nicel analiz sağlar. Birlikte ele alındığında, akciğer doku modeli TB çalışmaları için fizyolojik ilgili doku mikro ortam sağlar. Böylece, akciğer doku modeli temel mekanik ve uygulamalı çalışmalar hem de potansiyel etkileri vardır. Önemli olarak, model, böylece akciğerleri etkileyen enfeksiyon hastalıklarının çeşitli modellemek için kullanımını genişler tek tek hücre tiplerinde, ilave ya da manipülasyon.

İnsan TB için bir 3D akciğer doku modeli etkin bir şekilde M. konak-patojen etkileşimleri çalışmak için kullanılabilir Tüberküloz enfeksiyonu. Bu yöntem temel aşamaları, farklı adımlar bir doku kesitinin bir genel mikroskobik yapısı temsili mikroskopik görüntüleri, Şekil 1 &#39;de özetlenmiştir. Modeli akciğer fibroblastlarında, bronşiyal epitel hücrelerinde ve primer monosit / makrofajlar dahil olmak üzere, insan akciğer dokusu çeşitli bileşenleri bulunmaktadır 3D doku ortamında gömülü. Insan akciğer dokusu bileşenlerini içeren yanı sıra, model, fizyolojik koşullar epitel mukus salgılanmasının, yani tabakalaşma benzemektedir. Bir TB enfeksiyonunu izleyerek akciğer dokusu modelinin kullanımı için bir örnek Şekil 2&#39;de gösterilmiştir. M. görselleştirmek için Tüberküloz -immune hücre göçü ve etkileşim, biz M ile enfekte makrofajlar tanıttı GFP ifade tüberküloz(yeşil) birlikte, doku modeline taze izole PKH26 etiketli monositler (kırmızı) ile (mavi, DAPI çekirdekleri için boyandı). M. gün 7 sonrası ek Açık Doku modeline tüberküloz ile enfekte hücreler, konfokal mikroskopi insan TB 9 damgasını lezyonları taklit enfeksiyonu (yeşil) sitesinde (Şekil 2), kırmızı monosit kümeleme ortaya koymaktadır. M. 3D görselleştirme için temsili görüntüleri bir dizi Tüberküloz doku modeli ve hücre kümelerinin ölçümü Şekil 3&#39;te gösterilmiştir. 3D görselleştirme, etkileşim incelemek ve 3D görüntüde çeşitli özellikler ölçmek için kullanıcı esnekliği sağlar ile enfekte. M. yerinde monositlerin kümelenmesini ortaya Şekil 3B&#39;de, gösterildiği gibi, yeşil ve kırmızı bakteri kümeleri monosit spatyal, apikal rotasyonel ve yanal görünümünde görülebilir tüberküloz. kümeler ob değildibulaşmamış dokularda (Şekil 3A) görev yaptı. Biz monosit hücre kümelerinin sayısını ve boyutunu sayısal ve bireysel monosit sayısı M. (p &lt;0.01) azalmıştır hücre kümeleri boyutu (hacmi), (p &lt;0.001) artmış olduğu bulundu enfekte edilmemiş doku modelleri (Şekil 3C ve 3D) kıyasla tüberküloz dokuları bulaştırılır. Bu veriler M. erken granülom oluşumu önceki bulguyu doğrular Tüberküloz enfeksiyonu 2B doku kesitlerinde 9 analiz akciğer dokusunda modellerinde gözlenen. Bulgularımız doku modeli karmaşık ev sahibi M. hücre- araştırmak için doğal bir 3D yaşam sağladığını göstermektedir tüberküloz iletişim ağı. Biz de 3 boyutlu görselleştirme ve kantitatif analiz doku modelinde (Şekil 3) özelliklerini incelemek için daha iyi araçlar olduğunu gördük. Bir hücre kümesinin Kantitasyonu (örneğin granülom) sıklıkla Stretç<html> birkaç hücre tabakası hes alınmakta ve bir 3D niceliksel analizi ile yakalanabilir. Dahası, tek tek hücrelerin veya modele bakteri kesin mekansal ve zamansal özellikleri görselleştirme belirlenmiş bir laboratuarda canlı görüntüleme, göç ve izleme çalışmaları tanır. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53084/53084fig2.jpg" /> Öldürücü M. etrafında doku modeli kümede Şekil 2. Monosit tüberküloz. bulaşmamış ve M. Temsilcisi konfokal görüntüler tüberküloz ile enfekte doku modeli sunulmuştur. Bulaşmamış dokulara kıyasla Paneller yeşilden (M., tüberküloz GFP), kırmızı (PKH26 etiketli monositler), mavi (DAPI-lekeli çekirdekleri) ve birleştirilmiş kanallar enfekte dokuda monositlerin göstermektedir. Ölçek - 100 mikron.large.jpg &quot;style =&quot; font-size: 14px; line-height: 28px; &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53084/53084fig3.jpg" /> Şekil 3. 3 boyutlu görselleştirme ve doku modelinin kantitatif analiz yararlı bilgiler sağlamaktadır. M. ile enfekte tüm doku modeli (A) bulaşmamış doku, (B) 3 boyutlu görselleştirme Temsilcisi görüntüleri tüberküloz, Imaris görüntü işleme yazılımı (sürüm 7.6.8) tarafından Zeiss LSM700 konfokal mikroskop ve kantitatif analiz kullanılarak optik kesit boyunca. Bu görüntüler 20X büyütmede elde edildi, apikal, dönme yatay, düşey dönme ve lateral görünümde (A ve B) görselleştirme izin 1.5 mikron aralıklarla 19.5 um doku kalınlığı kapsayan 14 z-yığınları. (C) QuaM. sonrası erken granülom kümelerin monosit hücre kümelerinin ntitative analizi geliştirilmiş ortaya koymaktadır (p &lt;0.0001) boyutu enfekte olmuş dokudaki fazla kümeleri tekrarlayan, enfekte olmamış bir doku ile karşılaştırıldığında enfeksiyon olmamasına kıyasla tüberküloz enfeksiyonu. (D) monosit sayısının nicelleştirilmesi enfekte olmuş dokudaki bir düşüş (p &lt;0.01). Yeşil - M. tüberküloz GFP, Kırmızı - PKH26 etiketli monositler, Mavi - hücre çekirdekleri, Ölçek -. 100 mikron <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53084/53084fig3large.jpg" target="_blank">bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection at JoVE.com

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

Human tuberculosis infection is a complex process, which is difficult to model in vitro. Here we describe a novel 3D human lung tissue model that recapitulates the dynamics that occur during infection, including the migration of immune cells and early granuloma formation in a physiological environment.

Fonksiyonel Araştırmaları 3D İnsan Akciğer Doku Modeli<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Enfeksiyon

Tuberculosis (TB) still holds a major threat to the health of people worldwide, and there is a need for cost-efficient but reliable models to help us ...

a-3d-human-lung-tissue-model-for-functional-studies-on-mycobacterium

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

18.7K Görüntüleme.  Linköping University. Human tuberculosis infection is a complex process, which is difficult to model in vitro. Here we describe a novel 3D human lung tissue model that recapitulates the dynamics that occur during infection, including the migration of immune cells and early granuloma formation in a physiological environment.

Video: A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

Sample Preparation of Mycobacterium tuberculosis Extracts for Nuclear Magnetic Resonance Metabolomic Studies

Mycobacterium tuberculosis is a major cause of mortality in human beings on a global scale. The emergence of both multi- (MDR) and extensively-(XDR) drug-resistant strains threatens to derail current disease control efforts. Thus, there is an urgent need to develop drugs and vaccines that are more effective than those currently available. The genome of M. tuberculosis has been known for more than 10 years, yet there are important gaps in our knowledge of gene function and essentiality. Many studies have since used gene expression analysis at both the transcriptomic and proteomic levels to determine the effects of drugs, oxidants, and growth conditions on the global patterns of gene expression. Ultimately, the final response of these changes is reflected in the metabolic composition of the bacterium including a few thousand small molecular weight chemicals. Comparing the metabolic profiles of wild type and mutant strains, either untreated or treated with a particular drug, can effectively allow target identification and may lead to the development of novel inhibitors with anti-tubercular activity. Likewise, the effects of two or more conditions on the metabolome can also be assessed. Nuclear magnetic resonance (NMR) is a powerful technology that is used to identify and quantify metabolic intermediates. In this protocol, procedures for the preparation of M. tuberculosis cell extracts for NMR metabolomic analysis are described. Cell cultures are grown under appropriate conditions and required Biosafety Level 3 containment,1 harvested, and subjected to mechanical lysis while maintaining cold temperatures to maximize preservation of metabolites. Cell lysates are recovered, filtered sterilized, and stored at ultra-low temperatures. Aliquots from these cell extracts are plated on Middlebrook 7H9 agar for colony-forming units to verify absence of viable cells. Upon two months of incubation at 37 &deg;C, if no viable colonies are observed, samples are removed from the containment facility for downstream processing. Extracts are lyophilized, resuspended in deuterated buffer and injected in the NMR instrument, capturing spectroscopic data that is then subjected to statistical analysis. The procedures described can be applied for both one-dimensional (1D) 1H NMR and two-dimensional (2D) 1H-13C NMR analyses. This methodology provides more reliable small molecular weight metabolite identification and more reliable and sensitive quantitative analyses of cell extract metabolic compositions than chromatographic methods. Variations of the procedure described following the cell lysis step can also be adapted for parallel proteomic analysis.

Sample Preparation of Mycobacterium tuberculosis Extracts for Nuclear Magnetic Resonance Metabolomic Studies

The metabolomic profile of Mycobacterium tuberculosis is determined after growth in broth cultures. Conditions can be varied to test the effects of nutritional supplements, oxidants, and anti-tuberculosis agents on the metabolic profile of this microorganism. Procedure for extract preparation is applicable for both 1D 1H and 2D 1H-13C NMR analyses.

Numune Hazırlama<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</emNükleer Manyetik Rezonans metabolomik Araştırmaları&gt; özler

Mycobacterium tuberculosis is a major cause of mortality in human beings on a global scale. The emergence of both multi- (MDR) and extensively-(XDR) ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Mycobacterium tuberculosis, the etiologic agent of human tuberculosis, has an extraordinary ability to survive against environmental stresses including antibiotics. Although stress tolerance of M. tuberculosis is one of the likely contributors to the 6-month long chemotherapy of tuberculosis 1, the molecular mechanisms underlying this characteristic phenotype of the pathogen remain unclear. Many microbial species have evolved to survive in stressful environments by self-assembling in highly organized, surface attached, and matrix encapsulated structures called biofilms 2-4. Growth in communities appears to be a preferred survival strategy of microbes, and is achieved through genetic components that regulate surface attachment, intercellular communications, and synthesis of extracellular polymeric substances (EPS) 5,6. The tolerance to environmental stress is likely facilitated by EPS, and perhaps by the physiological adaptation of individual bacilli to heterogeneous microenvironments within the complex architecture of biofilms 7.
In a series of recent papers we established that M. tuberculosis and Mycobacterium smegmatis have a strong propensity to grow in organized multicellular structures, called biofilms, which can tolerate more than 50 times the minimal inhibitory concentrations of the anti-tuberculosis drugs isoniazid and rifampicin 8-10. M. tuberculosis, however, intriguingly requires specific conditions to form mature biofilms, in particular 9:1 ratio of headspace: media as well as limited exchange of air with the atmosphere 9. Requirements of specialized environmental conditions could possibly be linked to the fact that M. tuberculosis is an obligate human pathogen and thus has adapted to tissue environments. In this publication we demonstrate methods for culturing M. tuberculosis biofilms in a bottle and a 12-well plate format, which is convenient for bacteriological as well as genetic studies. We have described the protocol for an attenuated strain of M. tuberculosis, mc27000, with deletion in the two loci, panCD and RD1, that are critical for in vivo growth of the pathogen 9. This strain can be safely used in a BSL-2 containment for understanding the basic biology of the tuberculosis pathogen thus avoiding the requirement of an expensive BSL-3 facility. The method can be extended, with appropriate modification in media, to grow biofilm of other culturable mycobacterial species.
Overall, a uniform protocol of culturing mycobacterial biofilms will help the investigators interested in studying the basic resilient characteristics of mycobacteria. In addition, a clear and concise method of growing mycobacterial biofilms will also help the clinical and pharmaceutical investigators to test the efficacy of a potential drug.

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Mycobacterium tuberculosis forms drug tolerant biofilms when cultured in certain conditions. Here we describe methods for culturing M. tuberculosis biofilms and determining the frequency of drug tolerant persisters. These protocols will be useful for further studies into the mechanisms of drug tolerance in M. tuberculosis.

Büyüme Mycobacterium tuberculosis Biyofilmler

Mycobacterium tuberculosis, the etiologic agent of human tuberculosis, has an extraordinary ability to survive against environmental stresses including ...

Flow Cytometric Isolation of Primary Murine Type II Alveolar Epithelial Cells for Functional and Molecular Studies

Throughout the last years, the contribution of alveolar type II epithelial cells (AECII) to various aspects of immune regulation in the lung has been increasingly recognized. AECII have been shown to participate in cytokine production in inflamed airways and to even act as antigen-presenting cells in both infection and T-cell mediated autoimmunity 1-8. Therefore, they are especially interesting also in clinical contexts such as airway hyper-reactivity to foreign and self-antigens as well as infections that directly or indirectly target AECII. However, our understanding of the detailed immunologic functions served by alveolar type II epithelial cells in the healthy lung as well as in inflammation remains fragmentary. Many studies regarding AECII function are performed using mouse or human alveolar epithelial cell lines 9-12. Working with cell lines certainly offers a range of benefits, such as the availability of large numbers of cells for extensive analyses. However, we believe the use of primary murine AECII allows a better understanding of the role of this cell type in complex processes like infection or autoimmune inflammation. Primary murine AECII can be isolated directly from animals suffering from such respiratory conditions, meaning they have been subject to all additional extrinsic factors playing a role in the analyzed setting. As an example, viable AECII can be isolated from mice intranasally infected with influenza A virus, which primarily targets these cells for replication 13. Importantly, through ex vivo infection of AECII isolated from healthy mice, studies of the cellular responses mounted upon infection can be further extended.
Our protocol for the isolation of primary murine AECII is based on enzymatic digestion of the mouse lung followed by labeling of the resulting cell suspension with antibodies specific for CD11c, CD11b, F4/80, CD19, CD45 and CD16/CD32. Granular AECII are then identified as the unlabeled and sideward scatter high (SSChigh) cell population and are separated by fluorescence activated cell sorting 3.
In comparison to alternative methods of isolating primary epithelial cells from mouse lungs, our protocol for flow cytometric isolation of AECII by negative selection yields untouched, highly viable and pure AECII in relatively short time. Additionally, and in contrast to conventional methods of isolation by panning and depletion of lymphocytes via binding of antibody-coupled magnetic beads 14, 15, flow cytometric cell-sorting allows discrimination by means of cell size and granularity. Given that instrumentation for flow cytometric cell sorting is available, the described procedure can be applied at relatively low costs. Next to standard antibodies and enzymes for lung disintegration, no additional reagents such as magnetic beads are required. The isolated cells are suitable for a wide range of functional and molecular studies, which include in vitro culture and T-cell stimulation assays as well as transcriptome, proteome or secretome analyses 3, 4.

We describe the rapid isolation of primary murine type II alveolar epithelial cells (AECII) by flow cytometric negative selection. These AECII show high viability and purity and are suitable for a wide range of functional and molecular studies regarding their role in respiratory conditions such as autoimmune or infectious diseases.

Fonksiyonel ve Moleküler Çalışmalar Birincil murin Tip II alveol epitel hücrelerinde akım sitometri İzolasyonu

Throughout  the last years, the contribution of alveolar type II epithelial cells (AECII)  to various aspects of immune regulation in the lung has been ...

An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei

Coinfections naturally occur due to the geographic overlap of distinct types of pathogenic organisms. Concurrent infections most likely modulate the respective immune response to each single pathogen and may thereby affect pathogenesis and disease outcome. Coinfected patients may also respond differentially to anti-infective interventions. Coinfection between tuberculosis as caused by mycobacteria and the malaria parasite Plasmodium, both of which are coendemic in many parts of sub-Saharan Africa, has not been studied in detail. In order to approach the challenging but scientifically and clinically highly relevant question how malaria-tuberculosis coinfection modulate host immunity and the course of each disease, we established an experimental mouse model that allows us to dissect the elicited immune responses to both pathogens in the coinfected host. Of note, in order to most precisely mimic naturally acquired human infections, we perform experimental infections of mice with both pathogens by their natural routes of infection, i.e. aerosol and mosquito bite, respectively.

An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei

Tuberculosis and malaria are two of the most prevalent infections in humans and major causes of morbidity and mortality in impoverished populations in the tropics. We established an experimental model system to study outcome of malaria-tuberculosis coinfection in mice after challenge with both pathogens via their natural route of infection.

Doğal İletim üzerine Tüberküloz-Sıtma Koenfeksiyonu Çalışması için Deneysel Bir Model Mycobacterium tuberculosis Ve Plasmodium berghei</i

Coinfections naturally occur due to the geographic overlap of distinct types of pathogenic organisms. Concurrent infections most likely modulate the ...

Demonstrating a Multi-drug Resistant Mycobacterium tuberculosis Amplification Microarray

Simplifying microarray workflow is a necessary first step for creating MDR-TB microarray-based diagnostics that can be routinely used in lower-resource environments. An amplification microarray combines asymmetric PCR amplification, target size selection, target labeling, and microarray hybridization within a single solution and into a single microfluidic chamber. A batch processing method is demonstrated with a 9-plex asymmetric master mix and low-density gel element microarray for genotyping multi-drug resistant Mycobacterium tuberculosis (MDR-TB). The protocol described here can be completed in 6 hr and provide correct genotyping with at least 1,000 cell equivalents of genomic DNA. Incorporating on-chip wash steps is feasible, which will result in an entirely closed amplicon method and system. The extent of multiplexing with an amplification microarray is ultimately constrained by the number of primer pairs that can be combined into a single master mix and still achieve desired sensitivity and specificity performance metrics, rather than the number of probes that are immobilized on the array. Likewise, the total analysis time can be shortened or lengthened depending on the specific intended use, research question, and desired limits of detection. Nevertheless, the general approach significantly streamlines microarray workflow for the end user by reducing the number of manually intensive and time-consuming processing steps, and provides a simplified biochemical and microfluidic path for translating microarray-based diagnostics into routine clinical practice.

Demonstrating a Multi-drug Resistant Mycobacterium tuberculosis Amplification Microarray

An amplification microarray combines asymmetric PCR amplification and microarray hybridization into a single chamber, which significantly streamlines microarray workflow for the end user. Simplifying microarray workflow is a necessary first step for creating microarray-based diagnostics that can be routinely used in lower-resource environments.

Çok ilaca dirençli Demonstrating<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Amplifikasyon Microarray

Simplifying microarray workflow is a necessary first step for creating MDR-TB microarray-based diagnostics that can be routinely used in lower-resource ...

A Novel Microdissection Approach to Recovering Mycobacterium tuberculosis Specific Transcripts from Formalin Fixed Paraffin Embedded Lung Granulomas

Microdissection has been used for the examination of tissues at DNA, RNA, and protein levels for over a decade. Laser capture microscopy (LCM) is the most common microdissection technique used today. In this technique, a laser is used to focally melt a thermoplastic membrane that overlies a dehydrated tissue section1. The tissue section composite is then lifted and separated from the membrane. Although this technique can be used successfully for tissue examination, it is time consuming and expensive. Furthermore, the successful completion of procedures using this technique requires the use of a laser, thus limiting its use. A new more affordable and practical microdissection approach called mesodissection is a possible solution to the pitfalls of LCM. This technique employs the MESO-1/MeSectr system to mill the desired tissue from a slide mounted tissue sample while concurrently dispensing and aspirating fluid to recover the desired tissue sample into a consumable mill bit. Before the dissection process begins, the user aligns the formalin fixed paraffin embedded (FFPE) slide with a hematoxylin and eosin stained (H&#38;E) reference slide. Thereafter, the operator annotates the desired dissection area and proceeds to dissect the appropriate segment. The program generates an archived image of the dissection. The main advantage of mesodissection is the short duration needed to dissect a slide, taking an average of ten minutes from set up to sample generation in this experiment. Additionally, the system is significantly more cost effective and user friendly. A slight disadvantage is that it is not as precise as laser capture microscopy. In this article we demonstrate how mesodissection can be used to extract RNA from slides from FFPE granulomas caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb).

A Novel Microdissection Approach to Recovering Mycobacterium tuberculosis Specific Transcripts from Formalin Fixed Paraffin Embedded Lung Granulomas

Microdissection has been extensively employed for the examination of DNA, RNA, and protein within tissue. Laser capture microscopy (LCM) is the most commonly used method, but a new milling technique, mesodissection, is recently available. We demonstrate RNA extraction from mesodissected formalin fixed paraffin embedded tissue slides of Mycobacterium tuberculosis granulomas.

Kurtarma Bir Roman Mikrodiseksiyon Yaklaşımı<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</emAkciğer granülomlara Gömülü Formalinle Sabit Parafin dan&gt; Özel Transkript

Microdissection has been used for the examination of tissues at DNA, RNA, and protein levels for over a decade. Laser capture microscopy (LCM) is the most ...

System for Efficacy and Cytotoxicity Screening of Inhibitors Targeting Intracellular Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis (TB), is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. With the increased spread of multi drug-resistant TB (MDR-TB), there is a real urgency to develop new therapeutic strategies against M. tuberculosis infections. Traditionally, compounds are evaluated based on their antibacterial activity under in vitro growth conditions in broth; however, results are often misleading for intracellular pathogens like M. tuberculosis since in-broth phenotypic screening conditions are significantly different from the actual disease conditions within the human body. Screening for inhibitors that work inside macrophages has been traditionally difficult due to the complexity, variability in infection, and slow replication rate of M. tuberculosis. In this study, we report a new approach to rapidly assess the effectiveness of compounds on the viability of M. tuberculosis in a macrophage infection model. Using a combination of a cytotoxicity assay and an in-broth M. tuberculosis viability assay, we were able to create a screening system that generates a comprehensive analysis of compounds of interest. This system is capable of producing quantitative data at a low cost that is within reach of most labs and yet is highly scalable to fit large industrial settings.

System for Efficacy and Cytotoxicity Screening of Inhibitors Targeting Intracellular Mycobacterium tuberculosis

We have developed a modular high-throughput screening system for discovering novel compounds against Mycobacterium tuberculosis, targeting intracellular and in-broth growing bacteria as well as cytotoxicity against the mammalian host cell.

Hücre içi Hedefleme İnhibitörleri Etkinliği ve Sitotoksisite Taraması için sistem<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em

Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis (TB), is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. With the increased spread ...

A High-throughput Compatible Assay to Evaluate Drug Efficacy against Macrophage Passaged Mycobacterium tuberculosis

The early drug development process for anti-tuberculosis drugs is hindered by the inefficient translation of compounds with in vitro activity to effectiveness in the clinical setting. This is likely due to a lack of consideration for the physiologically relevant cellular penetration barriers that exist in the infected host. We recently established an alternative infection model that generates large macrophage aggregate structures containing densely packed M. tuberculosis (Mtb) at its core, which was suitable for drug susceptibility testing. This infection model is inexpensive, rapid, and most importantly BSL-2 compatible. Here, we describe the experimental procedures to generate Mtb/macrophage aggregate structures that would produce macrophage-passaged Mtb for drug susceptibility testing. In particular, we demonstrate how this infection system could be directly adapted to the 96-well plate format showing throughput capability for the screening of compound libraries against Mtb. Overall, this assay is a valuable addition to the currently available Mtb drug discovery toolbox due to its simplicity, cost effectiveness, and scalability.

A High-throughput Compatible Assay to Evaluate Drug Efficacy against Macrophage Passaged Mycobacterium tuberculosis

New models and assays that would improve the early drug development process for next-generation anti-tuberculosis drugs are highly desirable. Here, we describe a quick, inexpensive, and BSL-2 compatible assay to evaluate drug efficacy against Mycobacterium tuberculosis that can be easily adapted for high-throughput screening.

Bir Yüksek verim Uyumlu Deneyi Makrofaj, pasajlamaya karşı ilaç etkinliğini değerlendirmektir<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em

The early drug development process for anti-tuberculosis drugs is hindered by the inefficient translation of compounds with in vitro activity to ...

Influenza A Virus Studies in a Mouse Model of Infection

Influenza viruses cause over 500,000 deaths worldwide1 and are associated with an annual cost of 12 - 14 billion USD in the United States alone considering direct medical and hospitalization expenses and work absenteeism2. Animal models are crucial in Influenza A virus (IAV) studies to evaluate viral pathogenesis, host-pathogen interactions, immune responses, and the efficacy of current and/or novel vaccine approaches as well as antivirals. Mice are an advantageous small animal model because their immune system is evolutionarily similar to that found in humans, they are available from commercial vendors as genetically identical subjects, there are multiple strains that can be exploited to evaluate the genetic basis of infections, and they are relatively inexpensive and easy to manipulate. To recapitulate IAV infection in humans via the airways, mice are first anesthetized prior to intranasal inoculation with infectious IAVs under proper biosafety containment. After infection, the pathogenesis of IAVs is determined by monitoring daily the morbidity (body weight loss) and mortality (survival) rate. In addition, viral pathogenesis can also be evaluated by assessing virus replication in the upper (nasal mucosa) or lower (lungs) respiratory tract of infected mice. Humoral responses upon IAV infection can be rapidly evaluated by non-invasive bleeding and secondary antibody detection assays aimed at detecting the presence of total or neutralizing antibodies. Here, we describe the common methods used to infect mice intranasally (i.n) with IAV and evaluate pathogenesis, humoral immune responses and protection efficacy.

Influenza A viruses (IAVs) are important human respiratory pathogens. To understand the pathogenicity of IAVs and to perform preclinical testing of novel vaccine approaches, animal models mimicking human physiology are required. Here, we describe techniques to evaluate IAV pathogenesis, humoral responses and vaccine efficacy using a mouse model of infection.

Grip A virüs enfeksiyonu bir fare modeli çalışmalarda

Influenza viruses cause over 500,000 deaths worldwide1 and are associated with an annual cost of 12 - 14 billion USD in the United States alone ...

Analysis of 18FDG PET/CT Imaging as a Tool for Studying Mycobacterium tuberculosis Infection and Treatment in Non-human Primates

Mycobacterium tuberculosis remains the number one infectious agent in the world today. With the emergence of antibiotic resistant strains, new clinically relevant methods are needed that evaluate the disease process and screen for potential antibiotic and vaccine treatments. Positron Emission Tomography/Computed Tomography (PET/CT) has been established as a valuable tool for studying a number of afflictions such as cancer, Alzheimer&#39;s disease, and inflammation/infection. Outlined here are a number of strategies that have been employed to evaluate PET/CT images in cynomolgus macaques that are infected intrabronchially with low doses of M. tuberculosis. Through evaluation of lesion size on CT and uptake of 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) in lesions and lymph nodes in PET images, these described methods show that PET/CT imaging can predict future development of active versus latent disease and the propensity for reactivation from a latent state of infection. Additionally, by analyzing the overall level of lung inflammation, these methods determine antibiotic efficacy of drugs against M. tuberculosis in the most clinically relevant existing animal model. These image analysis methods are some of the most powerful tools in the arsenal against this disease as not only can they evaluate a number of characteristics of infection and drug treatment, but they are also directly translatable to a clinical setting for use in human studies.

Analysis of 18FDG PET/CT Imaging as a Tool for Studying Mycobacterium tuberculosis Infection and Treatment in Non-human Primates

Here, we present a protocol to describe the analysis of 18F-FDG PET/CT imaging in non-human primates that have been infected with M. tuberculosis to study disease process, drug treatment, and disease reactivation.

Analiz 18FDG PET/BT uzmanı Mycobacterium tüberküloz enfeksiyon ve insan olmayan primatlarda tedavisi için bir araç olarak görüntüleme

Mycobacterium tuberculosis remains the number one infectious agent in the world today. With the emergence of antibiotic resistant strains, new clinically ...