Name: use of the epiairway model for characterizing long-term host-pathogen interactions
Uploaded: 2011-09-02T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Use of the EpiAirway Model for Characterizing Long-term Host-pathogen Interactions at JoVE.com

Vi vill tacka Patrick Hayden (Mattek) för hjälpsamma diskussioner, och Robert Smith och Libby Perry Georgiens Health Sciences University för sina EM färdigheter. Denna studie har finansierats av NIDCD bevilja DC010187 till DAD

1. Förbereda biosäkerhet skåpet för EpiAirway vävnader <ol><li> Iklädd en dedikerad labbrock, med hår bundna tillbaka och handskar på, starta laminära flödet. Efter 5 minuter, flytta alla verktyg i skåpet (pipetter, tips, centrifugrör, etc.) åt sidan, spraya biosäkerhet skåp inredning och båge med 70% etanol och torka av med ren hushållspapper. Spraya rengöras inredningen igen med 70% etanol och låt torka. Flytta verktyg till rena sidan och upprepa etanol proceduren. </li><li> Använd aerosol tips b...

<ol>
	<li>Murphy, T. F., Apicella, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nontypeable+Haemophilus+influenzae:+a+review+of+clinical+aspects,+surface+antigens,+and+the+human+immune+response+to+infection.">Nontypeable Haemophilus influenzae: a review of clinical aspects, surface antigens, and the human immune response to infection.</a> Rev. Infect. Dis. 9, 1-15 (1987).</li><li>Murphy, T. F., Faden, H., Bakaletz, L. O., Kyd, J. M., Forsgren, A., Campos, J., Virji, M., Pelton, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nontypeable+Haemophilus+influenzae+as+a+pathogen+in+children.">Nontypeable Haemophilus influenzae as a pathogen in children.</a> Ped. Infect. Dis. J. 28, 43-48 (2009).</li><li>Hotomi, M., Arai, J., Billal, D. S., Takei, S., KIkeda, Y., Ogami, M., Kono, M., Beder, L. B., Toya, K., Kimura, M., Yamanaka, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nontypeable+Haemophilus+influenzae+isolated+from+intractable+acute+otitis+media+internalized+into+cultured+human+epithelial+cells.">Nontypeable Haemophilus influenzae isolated from intractable acute otitis media internalized into cultured human epithelial cells.</a> Auris Nasus Larynx. 37, 137-144 (2010).</li><li>Chemuturi, N. V., Hayden, P., Kalausner, M., Donovan, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+human+tracheal/bronchial+epithelial+cell+culture+and+bovine+nasal+respiratory+explants+for+nasal+drug+transport+studies.">Comparison of human tracheal/bronchial epithelial cell culture and bovine nasal respiratory explants for nasal drug transport studies.</a> J. Pharm. Sci. 94, 1976-1985 (2005).</li><li>Sharma, M., Schoop, R., Hudson, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+efficacy+of+Echinacea+in+a+3-D+tissue+model+of+human+airway+epithelium.">The efficacy of Echinacea in a 3-D tissue model of human airway epithelium.</a> Phytother. Res. 24, 900-904 (2010).</li><li>Sexton, K., Balharry, D., BeruBe, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomic+biomarkers+of+pulmonary+exposure+to+tobacco+smoke+components.">Genomic biomarkers of pulmonary exposure to tobacco smoke components.</a> Pharmacogenet Genomics. 10, 853-860 (2008).</li><li>Babu, R. J., Dayal, P., Singh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+cyclodextrins+on+the+complexation+and+nasal+permeation+of+melatonin.">Effect of cyclodextrins on the complexation and nasal permeation of melatonin.</a> Drug Deliv. 6, 381-388 (2008).</li><li>Balharry, D., Sexton, K., BeruBe, K. A. <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+approach+to+assess+the+toxicity+of+inhaled+tobacco+smoke+components:+nicotine,+cadmium,+formaldehyde+and+urethane.">An in vitro approach to assess the toxicity of inhaled tobacco smoke components: nicotine, cadmium, formaldehyde and urethane.</a> Toxicology. 244, 66-76 (2008).</li><li>Fahy, J. V., Dickey, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Airway+mucus+function+and+dysfunction.">Airway mucus function and dysfunction.</a> N. Engl. J. Med. 363, 2233-2247 (2010).</li><li>Huang, Y., Mikami, F., Jono, H., Zhang, W., Weng, X., Koga, T., Xu, H., Yan, C., Kai, H., Li, J. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opposing+roles+of+PAK2+and+PAK4+in+synergistic+induction+of+MUC5AC+mucin+by+bacterium+NTHi.">Opposing roles of PAK2 and PAK4 in synergistic induction of MUC5AC mucin by bacterium NTHi.</a> 359, 691-696 (2007).</li></ol>

Denna metod gör det möjligt att utreda långsiktiga värd-patogen interaktioner i en biologiskt relevant bakgrund av primära mänskliga respiratoriska vävnad vid luft-vätske-gränssnitt. Här har vi använt NTHi som den infekterande organismen, men samverkan av någon bakterie som inte medför oacceptabla cytotoxicitet över tiden kan kvantifieras med denna metod. Den EpiAirway Modellen kan också användas för studier av virus, droger eller kemikalier som påverkar det mänskliga övre luftvägarna 5, 6, 7, ...

<table border="1"><tbody><tr><th> Namn på reagens </th><th> Företag </th><th> Catalogue # </th><th> Kommentarer </th></tr><tr><td> Saponin </td><td> Calbiochem </td><td> 558.255-25GM </td><td> 1% i D-PBS utan kalcium eller magnesium, filter sterilisera </td></tr><tr><td> 1 X Dulbecco är fosfatbuffrad koksaltlösning med kalcium och magnesium </td><td> Lonza </td><td> 17-513Q </td><td></td></tr><tr><td> 1 X Dulbecco är fosfatbuffrad koksaltlösning utan kalcium eller magnesium </td><td> Lonza </td><td> 17-515Q </td><td></td></tr><tr><td> EpiAirway antibiotika utan vävnader </td><td> Mattek </td><td> AIR-100-ABF </td><td></td></tr><tr><td> EpiAirway antibiotika utan underhåll medier </td><td> Mattek </td><td> AIR-100-MM-ABF </td><td> Levereras med kit </td></tr><tr><td> 10X fosfatbuffrad saltlösning </td><td> EMD </td><td> 6506 </td><td> Späd till 1X före användning </td></tr><tr><td> Gelatin </td><td> JT Baker </td><td> 2124-01 </td><td> Lägg till en slutlig koncentration av 0,1% i 1 X PBS och autoklav </td></tr><tr><td> Difco GC Medium Base (choklad agar) </td><td> VWR </td><td> 90002-016 </td><td> Autoklav 36 gi 500 ml DDH 2 O och kyl till 60 ° C </td></tr><tr><td> BBL hemoglobin (choklad agar) </td><td> VWR </td><td> 90000-662 </td><td> Autoklav 10 gi 500 ml DDH 2 O, sval till 60 ° C och blanda med GC Medium Base ovan </td></tr><tr><td> BD BBL IsoVitaleX anrikning (choklad agar) </td><td> VWR </td><td> 90000-414 </td><td> Kyl blandningen av GC Medium Base och hemoglobin till 55 ° C och tillsätt 10 ml uppblött IsoVitaleX, häll plattor choklad agar </td></tr><tr><td> Dissekera pincett, fin spets, böjd </td><td> VWR </td><td> 82027-406 </td><td></td></tr><tr><td> Självtätande sterilisering påsar </td><td> VWR </td><td> 89140-802 </td><td></td></tr><tr><td> Gentamicin sulfat, 10 mg / ml </td><td> Lonza </td><td> 17-519Z </td><td> Tillsätt 10 mikroliter / ml till EpiAirway MM för gentamicin döda </td></tr></tbody></table>

use of the epiairway model for characterizing long-term host-pathogen interactions

Nontypeable Haemophilus influenzae (NTHi) är mänskliga anpassade gramnegativa bakterier som kan orsaka återkommande och kroniska infektioner i luftvägarna slemhinnan 1, 2. Att studera de mekanismer genom vilka dessa organismer lever på och inuti luftvägarna vävnader, en modell där framgångsrik långsiktig samverkan kultur av bakterier och mänskliga celler kan utföras krävs. Vi använder primärt mänskliga andningsskydd epitelvävnader höjas till luft-vätska gränssnitt, EpiAirway modellen (Mattek, Ashland, MA). Dessa är icke-förevigats, väl differentierade, 3-dimensionell vävnader som innehåller tight junctions, cilierade och nonciliated celler, bägare celler som producerar mucin, och behålla förmågan att producera cytokiner som svar på infektion. Detta biologiskt relevanta in vitro-modell av det mänskliga övre luftvägarna kan användas på flera sätt, det övergripande målet med denna metod är att göra långsiktiga co-kultur EpiAirway vävnader med NTHi och kvantifiera cell-associerade och internaliserade bakterier över tiden . Som väl kan mucin produktion och cytokin profil infekterade co-kulturer bestämmas. Detta tillvägagångssätt förbättrar befintliga metoder i att många nuvarande protokoll använder nedsänkt monolayer eller Transwell kulturer av mänskliga celler, som inte kan stödja bakteriella infektioner under längre perioder 3. Till exempel, om en organism kan replikera i den överliggande media, kan det leda till oacceptabla nivåer av cytotoxicitet och förlust av värdceller, arrestera experimentet. Den EpiAirway modellen kan karakterisering av långsiktiga värd-patogen interaktioner. Vidare, eftersom källan för EpiAirway är normalt mänskligt tracheo-bronkial celler snarare än ett förevigat linje, varje en utmärkt representation av verkliga mänskliga övre luftvägarna vävnad, både i struktur och funktion 4. För denna metod, EpiAirway vävnaderna är avvanda bort av antibakteriella och anti-svamp föreningar för 2 dagar före leverans, och alla försök utförs under antibiotika-fria förhållanden. Detta kräver särskilda överväganden, eftersom både bakterier och primära mänskliga vävnader som används i samma biosäkerhet skåp, och co-odlade under längre perioder.

Watch this Scientific Journal Video about Use of the EpiAirway Model for Characterizing Long-term Host-pathogen Interactions at JoVE.com

Use of the EpiAirway Model for Characterizing Long-term Host-pathogen Interactions

Denna metod gör det möjligt karakterisering av utökad bakteriell co-kultur med EpiAirways, primära humana respiratoriska epitelvävnad vuxit på luft-vätska gränssnitt, ett biologiskt relevanta<em&gt; In vitro</em&gt; Modell. Den metod som kan användas med alla mikrob som är mottaglig för långsiktigt samarbete kultur.

Användning av EpiAirway modell för att karakterisera Långfristiga Värd-patogen interaktioner

Nontypeable Haemophilus influenzae  (NTHi) are human-adapted Gram-negative bacteria that can cause recurrent and chronic infections of the respiratory ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Use of an Optical Trap for Study of Host-Pathogen Interactions for Dynamic Live Cell Imaging

Användning av en optisk fälla för studier av Host-patogen interaktioner för Dynamic levande cell imaging

Dynamic live cell imaging allows direct visualization of real-time interactions between cells of the immune system1, 2; however, the lack of spatial and ...

A Comparative Approach to Characterize the Landscape of Host-Pathogen Protein-Protein Interactions

En komparativ metod för att karakterisera Landskap av värdpatogen Protein-protein interaktioner

Significant efforts were gathered to generate  large-scale comprehensive protein-protein interaction network maps. This is  instrumental to understand the ...

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Långsiktig Kronisk<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Airway infektion hos möss

A mouse model of chronic airway infection is a key asset in cystic fibrosis (CF) research, although there are a number of concerns regarding the model ...

Use of Shigella flexneri to Study Autophagy-Cytoskeleton Interactions

Use of Shigella flexneri to Study Autophagy-Cytoskeleton Interactions

Användning av<em&gt; Shigella flexneri</em&gt; Att studera autophagy-Cytoskeleton interaktioner

Shigella flexneri is an intracellular pathogen that can escape from phagosomes to reach the cytosol, and polymerize the host actin cytoskeleton to promote ...

Long Term Intravital Multiphoton Microscopy Imaging of Immune Cells in Healthy and Diseased Liver Using CXCR6.Gfp Reporter Mice

Långsiktig Intravital multifoton Mikroskopi Imaging av immunceller i friska och sjuka Lever Använda CXCR6.Gfp Reporter Möss

Liver inflammation as a response to injury is a highly dynamic process involving the infiltration of distinct subtypes of leukocytes including monocytes, ...

Evaluation of the Efficacy And Toxicity of RNAs Targeting HIV-1 Production for Use in Gene or Drug Therapy

Utvärdering av effekt och toxicitet av RNA Targeting HIV-1-produktion för användning i Gene eller Drug Therapy

Small RNA therapies targeting post-integration steps in the HIV-1 replication cycle are among the top candidates for gene therapy and have the potential ...

An IL-8 Transiently Transgenized Mouse Model for the In Vivo Long-term Monitoring of Inflammatory Responses

An IL-8 Transiently Transgenized Mouse Model for the In Vivo Long-term Monitoring of Inflammatory Responses

En IL-8 Transient Transgenized Mouse Model för<em&gt; In vivo</em&gt; Långvarig övervakning av inflammatoriska reaktioner

Airway inflammation is often associated with bacterial infections and represents a major determinant of lung disease. The in vivo determination of the ...

Long-term In Vivo Tracking of Inflammatory Cell Dynamics Within Drosophila Pupae

Long-term In Vivo Tracking of Inflammatory Cell Dynamics Within Drosophila Pupae

Långsiktiga In Vivo -spårning av inflammatoriska celler dynamiken inom Drosophila puppor

During the rapid inflammatory response to tissue damage, cells of the innate immune system are quickly recruited to the injury site. Once at the wound, ...

Complementary Use of Microscopic Techniques and Fluorescence Reading in Studying Cryptococcus-Amoeba Interactions

Complementary Use of Microscopic Techniques and Fluorescence Reading in Studying Cryptococcus-Amoeba Interactions

Kompletterande användning av mikroskopiska tekniker och fluorescens läsning i studera Cryptococcus-amoeba interaktioner

To simulate Cryptococcus infection, amoeba, which is the natural predator of cryptococcal cells in the environment, can be used as a model for ...

Evaluation of Host-Pathogen Responses and Vaccine Efficacy in Mice

Utvärdering av värd-patogen svaren och vaccinets effekt hos möss

Vaccines are a 20th century medical marvel. They have dramatically reduced the morbidity and mortality caused by infectious diseases and contributed to a ...