We would like to thank the vivarium manager and staff at San Diego State University for support with animal husbandry. During this work, K.A.P. was supported by an ARCS scholarship and a fellowship from the Inamori Foundation. K.S.D. is supported by an R01 grant, NS051247, from the National Institutes of Health.

Todo o trabalho animal foi aprovada pelo Escritório de Laboratório Animal Care na Universidade Estadual de San Diego, e executada sob normas veterinárias aceites. ratinhos fêmeas, com idade de 8 - 16 semanas, foram utilizados para o desenvolvimento deste método. 1. Preparação e injecção intraperitoneal de β-estradiol <ol><li> Meça β-estradiol (0,5 mg / rato) em pesar papel enquanto usava equipamento de proteção individual (EPI). CUIDADO: β-estradiol pode ser absorvida através da pele e das mucosas. </li><li> Transferir β-estradiol para um tubo cónico de 15 mL e agitar com vortex até todos os nódulos são removidos e o β-estradiol é um pó fino. Elaborar óleo de gergelim (100 ul / mouse) para uma seringa de 10 ml. óleo de sésamo Seringa-filtro para dentro do tubo cónico de 15 ml que contém a β-estradiol utilizando um filtro de 0,45 mícrons. Vortex do tubo cónico de 15 ml até ao β-estradiol é uma suspensão homogénea do óleo de sésamo. </li><li> Elaborar os beta-estradiol suspensão para uma nova seringa de 10 ml. Com um 18 G, 1-in. agulha, alíquota de 100 ul da suspensão para seringas de tuberculina de 1 ml. Prepare uma seringa para cada rato. Coloque uma nova, estéril 26 G, ½-in. agulha em cada seringa de tuberculina. </li><li> Administrar 0,5 mg do β-estradiol, suspendido em 100 ul de óleo de sésamo (5 mg / ml) a cada rato 24 horas antes da inoculação bacteriana. Injectar cada rato no interior da cavidade peritoneal, nos quadrantes abdominais inferiores, apenas para a direita ou para a esquerda da linha média, como previamente descrito 28. NOTA: Sem limpeza ou recorte do local de injecção é necessário. </li></ol> 2. Vaginal inoculação com GBS <ol><li> Um dia antes da inoculação, crescer uma cultura líquida durante a noite de 5 ml de uma estirpe de GBS de interesse, tais como A909 (serótipo Ia), em caldo Todd Hewitt (THB) a 37 ° C. </li><li> Subcultura a cultura durante a noite de GBS a um volume de 1:10 em THB fresco e incuba-se a 37 ° C. fazer crescer abactérias a fase semi-log (DO600 = 0,4-0,5). NOTA: Isto irá normalmente levam 2-3 horas, dependendo da estirpe de GBS. </li><li> Transferir a subcultura de uma solução estéril de 15 ml e pelotas de bactérias do tubo cónico a 3000 × g durante 5 min. Aspirar o sobrenadante. Ressuspender o sedimento bacteriano em 200 ul de solução salina tamponada com fosfato estéril (PBS). </li><li> Usando o sedimento ressuspenso, trazer 3 - 5 ml de PBS (1 ml por 10 murganhos) para exactamente OD 600 = 0,4 em um novo tubo de cultura de 5 mL. Esta será uma concentração de ~ 1 x 10 8 unidades formadoras de colónias (CFU) / ml. Transferir para um novo tubo cónico de 15 mL e re-sedimentar as bactérias a 3000 × g durante 5 min. Aspirar o sobrenadante. </li><li> Ressuspender o pellet em PBS em 1/10 do volume original. Por exemplo, se 3 ml de OD 600 = 0,4 foi sedimentado, em seguida ressuspender-lo em 300 ul de PBS. NOTA: Este é o final da suspensão bacteriana (~ 1 x 10 9 CFU / ml) usadas para inoculação dos animais. </li><li> Reserva 50 ul desta suspensão por diluição em série e plaqueamento em agar THB para determinar o inoculo exacta. </li><li> Inocular cada murganho com 10 uL da suspensão bacteriana final, de modo que 1 x 10 7 UFC é administrado a cada murganho. <ol><li> Para inocular, conter o mouse manualmente, assegurando a pele solta na nuca do pescoço entre o polegar do condutor eo dedo indicador e, em seguida, imobilizando a cauda, como descrito anteriormente 28. </li><li> Elaborar 10 ul do GBS preparados no passo 2.6 em um gel de 200 ul ponta de carga pipeta. Insira a ponta 5 a 10 mm no lúmen vaginal e dispensar a 10 ml de inóculo. NOTA: O gel pontas de carregamento são preferidos em relação dicas de 200 ul padrão para minimizar o risco de trauma ou lesão de órgãos, particularmente em ratos mais jovens ou mais pequenas. </li><li> Imediatamente após a inoculação, solte a nuca do pescoço e elevar a extremidade traseira do mouse, levantando o rato pela cauda e walking as patas dianteiras sobre uma superfície dura para ~ 1 min. </li><li> inspecionar visualmente a abertura vaginal para qualquer refluxo de inóculo. Se o refluxo é observada, uma ponta de pipeta, pode ser usado para manipular ou ampliar a abertura vaginal, facilitando a absorção de o refluxo para dentro do lúmen. Além disso, o refluxo pode ser aspirado através de uma pipeta e re-inoculado. NOTA: Se a administração de agentes tópicos, organismos probióticos, ou proteínas de interesse, um volume de até 20 ul num tampão fisiológico pode ser dado no tracto vaginal. </li></ol></li></ol> 3. raspagem da Lumen Vaginal para quantificar GBS Carga <ol><li> Preparar um tubo de micro-centrifugação de 1,5 ml por rato através da adição de 100 ul de PBS. Pouco antes de esfregar, pré-molhar o algodão embebido em PBS. </li><li> Restringir o rato, tal como descrito no passo 2.7.1 e inserir a haste de 10 mm para o lúmen vaginal. Rodar suavemente o cotonete de 4 vezes no sentido horário e 4 vezes sentido anti-horário, aplicando uma leve pressão para a parede vaginal.</li><li> Transferir o cotonete para o tubo de microcentrífuga de 1,5 ml com 100 ul de PBS. Antes do plaqueamento, vortex do tubo de microcentrífuga durante 15 sec ~ para libertar as bactérias do chumaço. Serialmente diluídas em PBS a cada amostra e a placa 20 ul de diluições de 1:10 até 1: 10000 em placas de agar de meio de diferenciais preparada de acordo com as instruções do fabricante. Incubar as placas a 37 ° C durante 24 h. colónias GBS irá aparecer tanto rosa brilhante ou malva em cores. Outros flora endógena será inibida, ou aparecerão como colónias azuis, brancas ou cinzentas. </li></ol> 4. Coleta de fluido vaginal Lavage <ol><li> Contenha o rato como descrito no passo 2.7.1. Utilizando uma ponta de pipeta de carregamento de gel de 200 ul, pipeta 20 ul de PBS para o lúmen vaginal. Suavemente pipeta toda a o volume e para baixo 4 vezes dentro do lúmen, e, em seguida, retirar o volume inteiro na mesma ponta de pipeta. NOTA: Se o fluido de lavagem é grosso com mucosas, uma dica padrão pipeta de 200 mLpode ser utilizada para recolher o fluido de lavagem final. </li><li> Se salvar lavado para análise de citocinas ou CFU quantificação, dispensam em um tubo de microcentrífuga de 0,7 ml. Se a determinação do estádio do estro, dispensar, pelo menos, 5 mL de fluido de lavagem para uma lâmina de vidro e observar as células sob uma ampliação de 100X de um microscópio de luz. NOTA: Para obter exemplos de fases estral, veja a Figura 1. </li></ol> 5. dissecção dos tecidos e homogeneização <ol><li> Para cada rato, preparar três de 2 ml tubos com tampa de rosca (uma para cada tecido: vagina, colo e útero). Encher cada tubo com amplas (0,4-0,5 g) de 1,0 mm os grânulos de zircónia para cobrir o fundo de forma cónica do tubo. </li><li> Autoclave os tubos preparados antes da recolha de tecidos durante 30 min a 121 ° C, especialmente se quantificar a carga bacteriana. Adicionar 500 ul de PBS estéril a cada tubo. Pesar cada tubo após a autoclavagem e recorde para futura referência para calcular o peso do tecido recuperado. </li><li&gt; Sacrifício do mouse usando métodos institucionais aprovados, como o CO 2 asfixia e luxação cervical. Spray para baixo do abdômen ventral com etanol 70%. Com uma tesoura esterilizada, abrir a cavidade abdominopelvic, levantar a pele para trás e músculos abdominais, e deslocar o intestino para que o trato reprodutivo está exposta. </li><li> Esterilizar a tesoura com etanol 70%, limpe se necessário, e cortar ambos os cornos uterinos meados de comprimento entre o corpo do útero e ovários. Usando tesouras e pinças, gordura visceral separada, membranas e da bexiga urinária longe do trato reprodutivo, que se deslocam no sentido caudal. </li><li> Esterilizar tesoura conforme descrito no passo 5.4. Em corte transversal ao da vagina o mais próximo possível da vulva possível separar o tracto reprodutivo do corpo. Levantar e remover o aparelho reprodutor intacto e colocá-lo em uma placa de Petri estéril. </li><li> Usando uma lâmina de barbear nova, separar o útero do colo do útero em um corte transversal. Esterilizar a lâmina de barbear com 70%EtOH, e em seguida, separar o colo da vagina em um corte transversal. NOTA: Não haverá uma quantidade mínima de tecido uterino ainda ligado ao colo do útero. Haverá uma quantidade mínima de tecido vaginal ainda ligado ao colo do útero. </li><li> Utilizando fórceps estéreis, transferir cada um dos tecidos em seus respectivos tubos de 2 ml de PBS contendo grânulos e homogeneização. Limpar a pinça com etanol 70% entre manusear cada tecido. </li><li> Pesar cada tubo 2 ml com tampa de rosca e subtrair o peso original do tubo para determinar o peso do tecido. pesos de tecido, tipicamente variam entre 20-100 mg. Firmemente selar os tubos de tampa de rosca e homogeneizar os tecidos durante 1 minuto à velocidade máxima num homogeneizador de tecidos. </li><li> Para quantificar a carga bacteriana, dilui-se em série 25 ul de homogeneizado de tecido e diluições 1:10 de placa por meio de 1: 10000 em placas de agar com meio diferenciais. Incubam-se as placas tal como descrito no passo 3.3. Para armazenar amostras para quantificação de citocinas, congelar homogeneizados de tecidos na -20 ° C. </li></ol>

Os autores não têm nada para revelar.

Para promover o avanço da compreensão das interacções de GBS com a ambos o hospedeiro e outros micróbios no contexto do hospedeiro, é necessário um modelo animal. Este trabalho descreve os aspectos técnicos da criação de GBS colonização vaginal em ratos. Este protocolo realiza&gt; 90% de colonização de murganhos sem a utilização de anestésicos para inocular bactérias ou para recolher amostras de esfregaço, imuno-supressores para permitir a colonização, pré-lavagem vaginal, ou aditivos para engrossa...

Streptococcus agalactiae, Streptococcus do grupo B (GBS), é uma bactéria encapsulada, Gram-positiva, que é frequentemente isolada a partir do intestino e do trato genito-urinário de adultos saudáveis. Na década de 1970, GBS emergiu como o principal agente da mortalidade neonatal infecciosa, com mais de 7.000 casos de doença neonatal por ano 1. De início precoce da doença GBS (EOD) ocorre nas primeiras horas ou dias de vida, surge como pneumonia ou insuficiência respiratória, e muitas vezes se desenvolve em sepse, enquanto a doença de início tardio (LOD) segue-se depois de vários meses e se apresenta com bacteremia, que frequentemente avança para a meningite 2. A partir de 2002, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças recomenda a triagem universal para GBS colonização vaginal na gestação tardia e profilaxia antibiótica intraparto (IAP) para mães GBS-positivos 1. Apesar da redução da doença de início precoce de aproximadamente 1.000 casos nos Estados Unidos, anualmente devido a IAP,GBS continua a ser a principal causa de sepse neonatal de início precoce e ocorrência de início tardio permanece inalterado 1. Se no útero, durante o parto, ou até mesmo em casos de início tardio, a exposição neonatal a GBS requer sobrevivência, transversal através de um número de ambientes de host e barreiras, a evasão imune, e, no caso de meningite, travessia do Sangue altamente regulado barreira do cérebro 2. A montante destas interacções virulentas no recém-nascido é a colonização inicial do tracto vaginal materna. Materna GBS taxas de colonização vaginal variam de 8-18% em países desenvolvidos e em desenvolvimento, com uma taxa média estimada de 12,7% 3,4. GBS colonização do tracto vaginal durante a gravidez pode ser constante, intermitente, ou de natureza transitória entre as mulheres individuais 5. Curiosamente, a idade materna&gt; 36 anos está associada à colonização persistente 6. Inúmeros fatores de risco biológicos e sócio-econômicas para GBS colonização vaginaltem sido identificado. Os factores biológicos incluem a colonização gastrointestinal GBS e ausência de Lactobacillus no intestino. No entanto, a etnia, a obesidade, higiene e atividade sexual também têm sido associados com GBS vaginal 7. Embora conhecido por causar infecções neonatais, GBS também causa uma variedade de infecções maternas ambos periparto e pós-parto. GBS é aumentada em mulheres que apresentam vaginite 8 e, em alguns casos, pode mesmo ser a entidade de doença 9. Além disso, o GBS de ascensão do trato reprodutivo durante a gravidez podem resultar em infecção intra-amniótica ou corioamniotite 10. Além disso, em até 3,5% de gravidezes, GBS difunde para a bexiga urinária para causar uma infecção do tracto urinário ou bacteriúria assintomática 11. bacteriúria GBS durante a gravidez está associado a um aumento do risco de febre intraparto, corioamnionite, parto prematuro, e premature ruptura de membranas 12. Tomados em conjunto, a presença de GBS dentro do trato vaginal está associado a infecções de vários tecidos do hospedeiro, e a capacidade de eliminar GBS deste nicho é imperativo para a saúde materna e neonatal. Até recentemente, a maioria do trabalho examinar interacções de GBS com o tracto genital do foi limitada a modelos celulares in vitro 13-15. Estas experiências in vitro revelaram factores bacterianos que são importantes para a adesão, incluindo as proteínas de superfície, tais pili e uma rica em serina repetições 17,18, bem como sistemas reguladores de dois componentes 15,19 e a resposta de transcrição global do epitélio vaginal para GBS 19. No entanto, para elucidar totalmente as interacções hospedeiro-micróbio no tracto vaginal, um modelo animal robusta é necessário. Os primeiros trabalhos demonstraram que o GBS podem ser recuperados a partir do tracto vaginal de ratinhos inoculados ratos e 20,21 &lt;sup&gt; 22 em ambas as condições grávidas e não grávidas. Em 2005, a curto prazo GBS colonização vaginal foi modelada em murganhos para examinar a eficácia de uma enzima lítica de fagos para tratar GBS vaginal durante um período de 24 h 23. Vários anos mais tarde, um GBS mouse modelo de colonização vaginal longo prazo foi desenvolvido para estudar hospedeiras e bacterianas fatores que regem GBS persistência. Este modelo identificou vários fatores que contribuem para GBS colonização, incluindo apêndices superficiais 17,18 e GBS sistemas de dois componentes 19,24. Este modelo contribui para a identificação de mecanismos de resposta do hospedeiro 19,25 e foi usado para testar várias estratégias terapêuticas, incluindo péptidos imunomoduladores 26 e 27 probióticos. Este protocolo dá a orientação necessária para inocular GBS para o trato vaginal mouse e para controlar posteriormente colonização e coletar amostras para análises posteriores.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="592">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Sesame oil&#160;</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S3547-250ML</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:216px;">&#946;-Estradiol&#160;</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">E8875-1G</td>
			<td>CAUTION: Wear appropriate PPE. &#946;-estradiol can be absorbed through the skin and mucosal surfaces.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">200 &#956;L gel loading pipette tips&#160;</td>
			<td style="width:91px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:119px;">1252-0610</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Urethro-genital, sterile, calcium alginate swabs</td>
			<td style="width:91px;">Puritan</td>
			<td style="width:119px;">25-801 A 50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">CHROMagar StrepB</td>
			<td style="width:91px;">DRG International</td>
			<td style="width:119px;">SB282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Todd Hewitt Broth</td>
			<td style="width:91px;">Hardy Diagnostics</td>
			<td style="width:119px;">7161C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">18 G, 1.5 inch needles</td>
			<td style="width:91px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">305199</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">26 G, 0.5 inch needles</td>
			<td style="width:91px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">305111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">10 mL syringes</td>
			<td style="width:91px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">309604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1 mL syringes</td>
			<td style="width:91px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">0.45 &#956;m PVDF syringe filters</td>
			<td style="width:91px;">Whatman</td>
			<td style="width:119px;">6900-2504</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dulbecco&#39;s Phosphate-Buffered Salt Solution 1X</td>
			<td style="width:91px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a murine model of group b streptococcus vaginal colonization

Streptococcus agalactiae (Streptococcus do grupo B, o GBS), é uma bactéria Gram-positiva, colonizador assintomática do tracto gastrointestinal humano e tracto vaginal de 10 - 30% dos adultos. Em indivíduos imunocomprometidos, incluindo recém-nascidos, mulheres grávidas e idosos, GBS pode mudar para um patógeno invasiva causando septicemia, artrite, pneumonia e meningite. Porque GBS é um patógeno bacteriano líder de recém-nascidos, a profilaxia atual é composto por triagem de gestação tarde para GBS colonização vaginal e subsequente tratamento com antibióticos periparto das mães GBS-positivos. fardo pesado vaginal GBS é um fator de risco para a doença neonatal e colonização. Infelizmente, pouco se sabe sobre o anfitrião e os fatores bacterianos que promovem ou permitem GBS colonização vaginal. Este protocolo descreve uma técnica para o estabelecimento de colonização vaginal GBS persistente utilizando um β-estradiol único pré-tratamento e de colheitas diárias para determinar loa bacterianad. Acrescenta detalhes métodos para administrar terapias ou reagentes de interesse adicionais e recolher fluido de lavagem vaginal e nos tecidos do trato reprodutivo. Este modelo do rato irá aumentar a compreensão da interação GBS-host dentro do ambiente vaginal, o que levará a potenciais alvos terapêuticos para controlar a colonização vaginal materna durante a gravidez e para prevenir a transmissão ao recém-nascido vulnerável. Também será de interesse para aumentar a nossa compreensão de interações bacterianas-hospedeiro geral no trato vaginal feminino.

Durante o desenvolvimento deste modelo, várias observações foram feitas em relação aos fatores que afetam a duração do GBS colonização vaginal. Para determinar o estágio como estral em impactos inoculação GBS persistência bacteriana, os ratos foram encenadas no dia da inoculação através de lavado vaginal. A Figura 1 ilustra as quatro fases do ciclo estral de rato, como determinado pela húmida de montagem em fluido de lavagem vaginal, um método bem estab...

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A Murine Model of Group B Streptococcus Vaginal Colonization

O objectivo deste protocolo é imitar grupo humano B Streptococcus (GBS) colonização vaginal num modelo murino. Este método pode ser utilizado para investigar as respostas imunes do hospedeiro e factores que contribuem para GBS bacterianas persistência vaginal, bem como para testar estratégias terapêuticas.

Um modelo murino de Grupo B<em&gt; Streptococcus</em&gt; Colonização Vaginal

Streptococcus agalactiae (group B Streptococcus, GBS), is a Gram-positive, asymptomatic colonizer of the human gastrointestinal tract and vaginal tract of ...

a-murine-model-of-group-b-streptococcus-vaginal-colonization

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

A Murine Model of Group B Streptococcus Vaginal Colonization

14.1K visualizações.  University of California San Diego School of Medicine.  O objectivo deste protocolo é imitar grupo humano B Streptococcus (GBS) colonização vaginal num modelo murino. Este método pode ser utilizado para investigar as respostas imunes do hospedeiro e factores que contribuem para GBS bacterianas persistência vaginal, bem como para testar estratégias terapêuticas. 

Vídeo: A Murine Model of Group B Streptococcus Vaginal Colonization

Murine Model of CD40-activation of B cells

Research on B cells has shown that CD40 activation improves their antigen presentation capacity. When stimulated with interleukin-4 and CD40 ligand (CD40L), human B cells can be expanded without difficulties from small amounts of peripheral blood within 14 days to very large amounts of highly-pure CD40-B cells (&gt;109 cells per patient) from healthy donors as well as cancer patients1-4. CD40-B cells express important lymph node homing molecules and can attract T cells in vitro5. Furthermore they efficiently take up, process and present antigens to T cells6,7. CD40-B cells were shown to not only prime na&iacute;ve, but also expand memory T cells8,9. Therefore CD40-activated B cells (CD40-B cells) have been studied as an alternative source of immuno-stimulatory antigen-presenting cells (APC) for cell-based immunotherapy1,5,10. In order to further study whether CD40-B cells induce effective T cell responses in vivo and to study the underlying mechanism we established a cell culture system for the generation of murine CD40-activated B cells. Using splenocytes or purified B cells from C57BL/6 mice for CD40-activation, optimal conditions were identified as follows: Starting from splenocytes of C57BL/6 mice (haplotype H-2b) lymphocytes are purified by density gradient centrifugation and co-cultured with HeLa cells expressing recombinant murine CD40 ligand (tmuCD40L HeLa)11. Cells are recultured every 3-4 days and key components such as CD40L, interleukin-4, -Mercaptoethanol and cyclosporin A are replenished. In this protocol we demonstrate how to obtain fully activated murine CD40-B cells (mCD40B) with similar APC-phenotype to human CD40-B cells (Fig 1a,b). CD40-stimulation leads to a rapid outgrowth and expansion of highly pure (&gt;90%) CD19+ B cells within 14 days of cell culture (Fig 1c,d). To avoid contamination with non-transfected cells, expression of the murine CD40 ligand on the transfectants has to be controlled regularly (Fig 2). Murine CD40-activated B cells can be used to study B-cell activation and differentiation as well as to investigate their potential to function as APC in vitro and in vivo. Moreover, they represent a promising tool for establishing therapeutic or preventive vaccination against tumors and will help to answer questions regarding safety and immunogenicity of this approach12.

In this video, we demonstrate the procedure of CD40-activation and expansion of murine B cells from splenocytes of C57BL/6 mice, which can be used as a model antigen-presenting cell (APC) to study induction of immunity.

Modelo murino de CD40-ativação de células B

Research on B cells has shown that CD40 activation improves their antigen presentation capacity. When stimulated with interleukin-4 and CD40 ligand ...

Imunologia e Infecção

Induction and Assessment of Class Switch Recombination in Purified Murine B Cells

Humoral immunity is the branch of the immune system maintained by B cells and mediated through the secretion of antibodies. Upon B cell activation, the immunoglobulin locus undergoes a series of genetic modifications to alter the binding capacity and effector function of secreted antibodies. This process is highlighted by a genomic recombination event known as class switch recombination (CSR) in which the default IgM antibody isotype is substituted for one of IgG, IgA, or IgE. Each isotype possesses distinct effector functions thereby making CSR crucial to the maintenance of immunity. Diversification of the immunoglobulin locus is mediated by the enzyme activation-induced cytidine deaminase (AID). A schematic video describing this process in detail is available online (http://video.med.utoronto.ca/videoprojects/immunology/aam.html). AID's activity and the CSR pathway are commonly studied in the assessment of B cell function and humoral immunity in mice. The protocol outlined in this report presents a method of B cell isolation from murine spleens and subsequent stimulation with bacterial lipopolysaccharide (LPS) to induce class switching to IgG3 (for other antibody isotypes see Table 1). In addition, the fluorescent cell staining dye Carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE) is used to monitor cell division of stimulated cells, a process crucial to isotype switching 1, 2. The regulation of AID and the mechanism by which CSR occurs are still unclear and thus in vitro class switch assays provide a reliable method for testing these processes in various mouse models. These assays have been previously used in the context of gene deficiency using knockout mice 3. Furthermore, in vitro switching of B cells can be preceded by viral transduction to modulate gene expression by RNA knockdown or transgene expression 4-6. The data from these types of experiments have impacted our understanding of AID activity, resolution of the CSR reaction, and antibody-mediated immunity in the mouse.

Following antigen exposure, subpopulations of activated B cells undergo a process known as class switch recombination (CSR) to produce antibody isotypes with distinct effector functions. The protocol outlined in this report explains how CSR can be induced and analyzed in vitro for the purposes of studying B cell function.

Indução e Avaliação de recombinação mudança de classe em purificada Células B murino

Humoral immunity is the branch of the immune system maintained by B cells and mediated through the secretion of antibodies. Upon B cell activation, the ...

Live Cell Imaging of Bacillus subtilis and Streptococcus pneumoniae using Automated Time-lapse Microscopy

During the last few years scientists became increasingly aware that average data obtained from microbial population based experiments are not representative of the behavior, status or phenotype of single cells. Due to this new insight the number of single cell studies rises continuously (for recent reviews see 1,2,3). However, many of the single cell techniques applied do not allow monitoring the development and behavior of one specific single cell in time (e.g. flow cytometry or standard microscopy).
Here, we provide a detailed description of a microscopy method used in several recent studies 4, 5, 6, 7, which allows following and recording (fluorescence of) individual bacterial cells of Bacillus subtilis and Streptococcus pneumoniae through growth and division for many generations. The resulting movies can be used to construct phylogenetic lineage trees by tracing back the history of a single cell within a population that originated from one common ancestor. This time-lapse fluorescence microscopy method cannot only be used to investigate growth, division and differentiation of individual cells, but also to analyze the effect of cell history and ancestry on specific cellular behavior. Furthermore, time-lapse microscopy is ideally suited to examine gene expression dynamics and protein localization during the bacterial cell cycle. The method explains how to prepare the bacterial cells and construct the microscope slide to enable the outgrowth of single cells into a microcolony. In short, single cells are spotted on a semi-solid surface consisting of growth medium supplemented with agarose on which they grow and divide under a fluorescence microscope within a temperature controlled environmental chamber. Images are captured at specific intervals and are later analyzed using the open source software ImageJ.

Live Cell Imaging of Bacillus subtilis and Streptococcus pneumoniae using Automated Time-lapse Microscopy

This protocol provides a step-by-step procedure to monitor single cell behavior of different bacteria in time using automated fluorescence time-lapse microscopy. Furthermore, we provide guidelines how to analyze the microscopy images.

Imagens de células vivas de Bacillus subtilis E Streptococcus pneumoniae Usando Microscopia lapso de tempo Automated

During the last few years scientists became increasingly aware that average data obtained from microbial population based experiments are not ...

Quantification of Fungal Colonization, Sporogenesis, and Production of Mycotoxins Using Kernel Bioassays

The rotting of grains by seed-infecting fungi poses one of the greatest economic challenges to cereal production worldwide, not to mention serious risks to human and animal health. Among cereal production, maize is arguably the most affected crop, due to pathogen-induced losses in grain integrity and mycotoxin seed contamination. The two most prevalent and problematic mycotoxins for maize growers and food and feed processors are aflatoxin and fumonisin, produced by Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides, respectively.
Recent studies in molecular plant-pathogen interactions have demonstrated promise in understanding specific mechanisms associated with plant responses to fungal infection and mycotoxin contamination1,2,3,4,5,6. Because many labs are using kernel assays to study plant-pathogen interactions, there is a need for a standardized method for quantifying different biological parameters, so results from different laboratories can be cross-interpreted. For a robust and reproducible means for quantitative analyses on seeds, we have developed in-lab kernel assays and subsequent methods to quantify fungal growth, biomass, and mycotoxin contamination. Four sterilized maize kernels are inoculated in glass vials with a fungal suspension (106) and incubated for a predetermined period. Sample vials are then selected for enumeration of conidia by hemocytometer, ergosterol-based biomass analysis by high performance liquid chromatography (HPLC), aflatoxin quantification using an AflaTest fluorometer method, and fumonisin quantification by HPLC.

The devastation of cereal crops by seed-infecting fungi has prompted numerous research efforts to better understand plant-pathogen interactions. To study seed-fungal interactions in a laboratory setting, we developed a robust method for the quantification of fungal reproduction, biomass, and mycotoxin contamination using kernel bioassays.

Quantificação da colonização fúngica, esporogênese, e produção de micotoxinas Utilizando Bioensaios Kernel

The rotting of grains by seed-infecting fungi poses one of the greatest economic challenges to cereal production worldwide, not to mention serious risks ...

Characterization of Inflammatory Responses During Intranasal Colonization with Streptococcus pneumoniae

Nasopharyngeal colonization by Streptococcus pneumoniae is a prerequisite to invasion to the lungs or bloodstream1. This organism is capable of colonizing the mucosal surface of the nasopharynx, where it can reside, multiply and eventually overcome host defences to invade to other tissues of the host. Establishment of an infection in the normally lower respiratory tract results in pneumonia. Alternatively, the bacteria can disseminate into the bloodstream causing bacteraemia, which is associated with high mortality rates2, or else lead directly to the development of pneumococcal meningitis. Understanding the kinetics of, and immune responses to, nasopharyngeal colonization is an important aspect of S. pneumoniae infection models.
Our mouse model of intranasal colonization is adapted from human models3 and has been used by multiple research groups in the study of host-pathogen responses in the nasopharynx4-7. In the first part of the model, we use a clinical isolate of S. pneumoniae to establish a self-limiting bacterial colonization that is similar to carriage events in human adults. The procedure detailed herein involves preparation of a bacterial inoculum, followed by the establishment of a colonization event through delivery of the inoculum via an intranasal route of administration. Resident macrophages are the predominant cell type in the nasopharynx during the steady state. Typically, there are few lymphocytes present in uninfected mice8, however mucosal colonization will lead to low- to high-grade inflammation (depending on the virulence of the bacterial species and strain) that will result in an immune response and the subsequent recruitment of host immune cells. These cells can be isolated by a lavage of the tracheal contents through the nares, and correlated to the density of colonization bacteria to better understand the kinetics of the infection.

Characterization of Inflammatory Responses During Intranasal Colonization with Streptococcus pneumoniae

Colonization of the murine nasopharynx with Streptococcus pneumoniae and the subsequent extraction of adherent or recruited cells is described. This technique involves flushing the nasopharynx and collection of the fluid through the nares and is adaptable for various readouts, including differential cell quantification and analysis of mRNA expression in situ.

Caracterização de Respostas Inflamatórias Durante Colonização Intranasal com Streptococcus pneumoniae

Nasopharyngeal colonization by Streptococcus pneumoniae is a prerequisite to invasion to the lungs or bloodstream1. This organism is capable of colonizing ...

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal features of the natural infection. This protocol describes procedures for the establishment and evaluation of systemic infection due to neuropathogenic Escherichia coli K1 in the neonatal rat. Colonization of the gastrointestinal tract leads to dissemination of the pathogen along the gut-lymph-blood-brain course of infection and the model displays strong age dependency. A strain of E. coli O18:K1 with enhanced virulence for the neonatal rat produces exceptionally high rates of colonization, translocation to the blood compartment and invasion of the meninges following transit through the choroid plexus. As in the human host, penetration of the central nervous system is accompanied by local inflammation and an invariably lethal outcome. The model is of proven utility for studies of the mechanism of pathogenesis, for evaluation of therapeutic interventions and for assessment of bacterial virulence.

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Here, a procedure is described for the establishment of systemic infection in the neonatal rat with cultures of Escherichia coli K1. This non-invasive procedure permits colonization of the gastrointestinal tract, translocation of the pathogen to the systemic circulation, and invasion of the central nervous system at the choroid plexus.

Modelo não-invasiva da neuropatogênicos<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Infecção no Rato Neonatal

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal ...

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

The aquatic pathogen, Streptococcus iniae, is responsible for over 100 million dollars in annual losses for the aquaculture industry and is capable of causing systemic disease in both fish and humans. A better understanding of S. iniae disease pathogenesis requires an appropriate model system. The genetic tractability and the optical transparency of the early developmental stages of zebrafish allow for the generation and non-invasive imaging of transgenic lines with fluorescently tagged immune cells. The adaptive immune system is not fully functional until several weeks post fertilization, but zebrafish larvae have a conserved vertebrate innate immune system with both neutrophils and macrophages. Thus, the generation of a larval infection model allows the study of the specific contribution of innate immunity in controlling S. iniae infection.
The site of microinjection will determine whether an infection is systemic or initially localized. Here, we present our protocols for otic vesicle injection of zebrafish aged 2-3 days post fertilization as well as our techniques for fluorescent confocal imaging of infection. A localized infection site allows observation of initial microbe invasion, recruitment of host cells and dissemination of infection. Our findings using the zebrafish larval model of S. iniae infection indicate that zebrafish can be used to examine the differing contributions of host neutrophils and macrophages in localized bacterial infections. In addition, we describe how photolabeling of immune cells can be used to track individual host cell fate during the course of infection.

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Here, we present a protocol for the generation and imaging of a localized bacterial infection in the zebrafish otic vesicle.

Imagem não invasivo do imunitário inatas Response em um modelo de peixe-zebra larval de<em&gt; Streptococcus iniae</em&gt; Infection

The aquatic pathogen, Streptococcus iniae, is responsible for over 100 million dollars in annual losses for the aquaculture industry and is capable of ...

Quantifying Vibrio cholerae Colonization and Diarrhea in the Adult Zebrafish Model

Vibrio cholerae is best known as the infectious agent that causes the human disease cholera. Outside the human host, V. cholerae primarily exists in the aquatic environment, where it interacts with a variety of higher aquatic species. Vertebrate fish are known to be an environmental host and are a potential V. cholerae reservoir in nature. Both V. cholerae and the teleost fish species Danio rerio, commonly known as zebrafish, originate from the Indian subcontinent, suggesting a long-standing interaction in aquatic environments. Zebrafish are an ideal model organism for studying many aspects of biology, including infectious diseases. Zebrafish can be easily and rapidly colonized by V. cholerae after exposure in water. Intestinal colonization by V. cholerae leads to the production of diarrhea and the excretion of replicated V. cholerae. These excreted bacteria can then go on to colonize new fish hosts. Here, we demonstrate how to assess V. cholerae-intestinal colonization in zebrafish and how to quantify V. cholerae-induced zebrafish diarrhea. The colonization model should be useful to researchers who are studying whether genes of interest may be important for host colonization and/or for environmental survival. The quantification of zebrafish diarrhea should be useful to researchers studying any intestinal pathogen who are interested in exploring zebrafish as a model system.

Quantifying Vibrio cholerae Colonization and Diarrhea in the Adult Zebrafish Model

Zebrafish are a natural Vibrio cholerae host and can be used to recapitulate and study the entire infectious cycle from colonization to transmission. Here, we demonstrate how to assess V. cholerae colonization levels and quantify diarrhea in zebrafish.

Quantificar a colonização de Vibrio cholerae e diarreia no adulto modelo de Zebrafish

Vibrio cholerae is best known as the infectious agent that causes the human disease cholera. Outside the human host, V. cholerae primarily exists in the ...

Analysis of Shear Flow-induced Migration of Murine Marginal Zone B Cells In Vitro

Marginal zone B cells (MZBs) are a population of B cells that reside in the mouse splenic marginal zones that envelop follicles. To reach the follicles, MZBs must migrate up the shear force of blood flow. We present here a method for analyzing this flow-induced MZB migration in vitro. First, MZBs are isolated from the mouse spleen. Second, MZBs are settled on integrin ligands in flow chamber slides, exposed to shear flow, and imaged under a microscope while migrating. Third, images of the migrating MZBs are processed using the MTrack2 automatic cell tracking plugin for ImageJ, and the resulting cell tracks are quantified using the Ibidi chemotaxis tool. The migration data reveal how fast the cells move, how often they change direction, whether the shear flow vector affects their migration direction, and which integrin ligands are involved. Although we use MZBs, the method can easily be adapted for analyzing migration of any leukocyte that responds to the force of shear flow.

Marginal zone B cells (MZBs) respond to the force of shear flow by re-orienting their migration path up the flow. This protocol shows how to record and analyze the migration using a fluidics unit, pump, microscope imaging system, and free software.

Análise de cisalhamento induzida pelo fluxo de migração de murino Marginal Zone B células In Vitro

Marginal zone B cells (MZBs) are a population of B cells that reside in the mouse splenic marginal zones that envelop follicles. To reach the follicles, ...

Isolation of Single Intracellular Bacterial Communities Generated from a Murine Model of Urinary Tract Infection for Downstream Single-cell Analysis

In this article, we outline a procedure used to isolate individual intracellular bacterial communities from a mouse that has been experimentally infected in the urinary tract. The protocol can be broadly divided into three sections: the infection, bladder epithelial cell harvesting, and mouth micropipetting to isolate individual infected epithelial cells. The isolated epithelial cell contains viable bacterial cells and is nearly free of contaminating extracellular bacteria, making it ideal for downstream single-cell analysis. The time taken from the start of infection to obtaining a single intracellular bacterial community is about 8 h. This protocol is inexpensive to deploy and uses widely available materials, and we anticipate that it can also be utilized in other infection models to isolate single infected cells from cell mixtures even if those infected cells are rare. However, due to a potential risk in mouth micropipetting, this procedure is not recommended for highly infectious agents.

This protocol describes a simple method of isolating single, infected-bladder epithelial cells from a murine model of urinary tract infection.

Isolamento de comunidades de bacterianas intracelulares único gerado a partir de um modelo murino de infecção do trato urinário para análise de célula única a jusante

In this article, we outline a procedure used to isolate individual intracellular bacterial communities from a mouse that has been experimentally infected ...