Name: identification of virulence markers of mycobacterium abscessus for intracellular replication in phagocytes
Uploaded: 2018-09-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Identification of Virulence Markers of Mycobacterium abscessus for Intracellular Replication in Phagocytes at JoVE.com

Reconocemos mucho PR. E.J. Rubin (Harvard Medical School, Boston, USA) para el precioso don del mutante de biblioteca y el Dr. Ben Marshall (Facultad de medicina, Universidad de Southampton, Reino Unido) para la corrección del manuscrito. Mucho reconocemos la asociación francesa de paciente de la Fibrosis Quística "Vaincre la Mucoviscidose" y "L'Association Gregory Lemarchal" por su apoyo financiero (RF20150501377). También agradecemos a la Agencia Nacional de investigación (programa de ANR (ANR-13-BSV3-0007-01) de DIMIVYR) y la Région Ile (Domaine d'Intérêt mayor Maladies Infectieuses et Emergentes) para la financiación de la beca postdoctoral para VL-m.. L. L. es Becaria doctoral de la "Ministère de L'Enseignement Supérieur et de la Recherche".

1. librería proyección
<ol><li>Construcción de la biblioteca del mutante de Tn
	<ol>
<li>Obtener una biblioteca de transposon. Nota: Para este experimento, una biblioteca mutante transposon se obtuvo de E.J. Rubin, Harvard School of Public Health, Boston, Estados Unidos. La biblioteca fue construida de una cepa clínica lisa (43S) de la de M. abscessus complejo (M. abscessus subsp. massiliense) con un phagemid introducido en M. abscessus la inserción ...

<ol>
	<li>Qvist, T., 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=Comparing+the+harmful+effects+of+nontuberculous+mycobacteria+and+Gram+negative+bacteria+on+lung+function+in+patients+with+cystic+fibrosis.">Comparing the harmful effects of nontuberculous mycobacteria and Gram negative bacteria on lung function in patients with cystic fibrosis.</a> Journal of Cystic Fibrosis. 15 (3), 380-385 (2016).</li><li>Roux, 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=The+distinct+fate+of+smooth+and+rough+Mycobacterium+abscessus+variants+inside+macrophages.">The distinct fate of smooth and rough Mycobacterium abscessus variants inside macrophages.</a> Open Biology. 6 (11), 160185 (2016).</li><li>Casta&#241;eda-S&#225;nchez, J., 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=Defensin+Production+by+Human+Limbo-Corneal+Fibroblasts+Infected+with+Mycobacteria.">Defensin Production by Human Limbo-Corneal Fibroblasts Infected with Mycobacteria.</a> Pathogens. 2 (4), 13-32 (2013).</li><li>Bakala N'Goma, J. C., 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=Mycobacterium+abscessus+phospholipase+C+expression+is+induced+during+coculture+within+amoebae+and+enhances+M.+abscessus+virulence+in+mice.">Mycobacterium abscessus phospholipase C expression is induced during coculture within amoebae and enhances M. abscessus virulence in mice.</a> Infection and Immunity. 83 (2), 780-791 (2015).</li><li>Ripoll, F., 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=Non+mycobacterial+virulence+genes+in+the+genome+of+the+emerging+pathogen+Mycobacterium+abscessus.">Non mycobacterial virulence genes in the genome of the emerging pathogen Mycobacterium abscessus.</a> Public Library of Science One. 4 (6), 5660 (2009).</li><li>Tailleux, 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=Constrained+intracellular+survival+of+Mycobacterium+tuberculosis+in+human+dendritic+cells.">Constrained intracellular survival of Mycobacterium tuberculosis in human dendritic cells.</a> Journal of Immunology. 170 (4), 1939-1948 (2003).</li><li>Jacquier, N., Aeby, S., Lienard, J., Greub, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+new+intracellular+pathogens+by+amoebal+coculture+and+amoebal+enrichment+approaches.">Discovery of new intracellular pathogens by amoebal coculture and amoebal enrichment approaches.</a> Journal of Visualized Experiments. 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H., L&#243;pez-Jim&#233;nez, A. T., Soldati, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=When+Dicty+Met+Myco,+a+(Not+So)+Romantic+Story+about+One+Amoeba+and+Its+Intracellular+Pathogen.">When Dicty Met Myco, a (Not So) Romantic Story about One Amoeba and Its Intracellular Pathogen.</a> Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 7, 529 (2017).</li><li>Delafont, V., 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=First+evidence+of+amoebae-mycobacteria+association+in+drinking+water+network.">First evidence of amoebae-mycobacteria association in drinking water network.</a> Environmental Science &amp; Technology. 48 (20), (2014).</li><li>Cirillo, J. D., Falkow, S., Tompkins, L. S., Bermudez, L. 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El comportamiento de M. abscessus es mucho más similar al comportamiento de SGM patógeno como M. tuberculosis que cualquier otras micobacterias pertenecientes a RGM2. El elemento clave en la patogenicidad del SGM es su capacidad para sobrevivir o multiplicarse aún dentro de las células presentadoras de antígeno tales como macrófagos y células dendríticas.
M. abscessus ha adquirido ciertas ventajas genomic como se muestra en la secuenci...

El género Mycobacterium incluye especies que van desde organismos saprofitos inofensivos a los patógenos humanos más importantes. Bien conocidas especies patógenas como Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium marinum Mycobacterium ulcerans pertenecen al subgrupo de crecimiento lento micobacterias (SGM). En contraste, el subgrupo de crecimiento rápido micobacterias (RGM) se caracteriza por su capacidad para formar colonias visibles en menos de 7 días en medio de agar. El grupo RGM compone de más de 180 especies, principalmente micobacterias saprofitas no patógenos. Estudios sobre las interacciones de RGM con sus anfitriones han centrado principalmente en Mycobacterium smegmatis y demuestran que estas micobacterias son rápidamente eliminadas por la acción bactericida de los macrófagos.
Mycobacterium abscessus es una de la s raros que son patógenas para los seres humanos y es responsable de una amplia gama de infecciones que van desde la piel y tejidos blandos a las infecciones pulmonares y diseminadas. M. abscessus es considerado, junto con Mycobacterium avium, a ser el principal patógeno por micobacterias en pacientes de fibrosis quística1.
Varios estudios realizados en M. abscessus indican que esta micobacteria se comporta como un patógeno intracelular, capaz de sobrevivir la respuesta bactericida de los macrófagos y fibroblastos en los pulmones y la piel, que generalmente no se observa en RGM 2 , 3 , 4. análisis del genoma de M. abscessus ha identificado vías metabólicas suelen encontradas en microorganismos ambientales en contacto con el suelo, plantas y ambientes acuáticos, que suelen ser las amebas libres5. También han demostrado que M. abscessus está dotada de varios genes de virulencia que no se encuentran en la RGM no patógenas y saprofita, probablemente adquirida por la transferencia horizontal del gene en un nicho favorable al intercambio genético que podría reunir varias bacterias resistentes a la amebas.
Experimentalmente, uno de los primeros resultados llamativos fue la observación de crecimiento intracelular de M. abscessus en macrófagos, así como para M. tuberculosis6. M. abscessus resiste también la acidificación del fagosoma, apoptosis y autofagia, tres mecanismos esenciales de la resistencia celular a la infección2. Incluso se ha demostrado que M. abscessus es capaz de establecer una comunicación inmediata entre el fagosoma y el citosol, un ambiente más rico en nutrientes que puede favorecer la multiplicación bacteriana2. Muy poco se sabe acerca de las ventajas genómicas que M. abscessus posee o ha adquirido para permitir la supervivencia en un entorno intracelular. Cocultivo de la ameba es un método eficaz que permite el aislamiento de muchas nuevas bacterias resistentes a la amebas como Mycobacterium massiliense7,8. La capacidad de multiplicarse dentro de las amebas se observó, en un modelo de aerosolización de M. abscessus en ratones, que puede conferir una mayor virulencia de M. abscessus4. Una hipótesis es que M. abscessus había desarrollado rasgos genéticos encontrados dentro de este entorno para sobrevivir en las células fagocíticas, que son diferentes de otros no patógenos RGM. Estas adquisiciones podrían favorecer la capacidad de difusión y su virulencia en el anfitrión humano.
Este informe describe herramientas y métodos para resaltar las ventajas de genomic conferidas a M. abscessus para sobrevivir en el ambiente de las amebas. Para este propósito, la selección de mutantes de M. abscessus transposon se describe en primer lugar, en la cepa tipo de Acanthamoeba castellanii. , que permite la identificación de defectos del mutante para el crecimiento intracelular. También se divulga una segunda proyección en macrófagos, para confirmar si este defecto persiste en el anfitrión humano. En segundo lugar, para comprender qué mecanismos se aprovechen en M. abscessus para adaptarse a la vida en fagocitario células y aumento de su virulencia en el anfitrión animal, un método especialmente adaptado por M. abscessus fue desarrollaron, después de cocultivo en presencia de amebas que permitieron la extracción de ARN total de bacterias intra-amoebal. Como consecuencia, se desarrolló una visión integral de M. abscessus genes que se requieren para una vida intracelular.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:815px;" width="815">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:211px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">24-well plates</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td>11874235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">96-well plates</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">10687551</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;">Beadbeater&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Bertin</td>
			<td style="width:135px;">Precellys 24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;width:341px;">Bioanalyzer</td>
			<td style="width:128px;">Agilent</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;width:341px;">Genepulser Xcell</td>
			<td style="width:128px;">Biorad</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;">Nanodrop spectrophotometer 2000</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;">QuBit fluorometer</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">Q33226</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">zirconium beads/silica beads</td>
			<td style="width:128px;">Biospec products</td>
			<td style="width:135px;">11079101Z</td>
			<td>Beads</td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;width:341px;">Name of reagent/cells</td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acanthamoeba&#160;castellanii&#160;</td>
			<td style="width:128px;">ATCC</td>
			<td style="width:135px;">30010</td>
			<td>strain</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Amikacin&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Mylan</td>
			<td style="width:135px;">150927-A</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">B-mercaptoethanol&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">M6250</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CaCl2</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">C1016</td>
			<td>&#62;93% granular anhydrous</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Chloroform&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Fluka</td>
			<td style="width:135px;">25666</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ClaI enzyme</td>
			<td style="width:128px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:135px;">R0197S</td>
			<td>enzyme</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Columbia agar&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Biomerieux</td>
			<td style="width:135px;">43041</td>
			<td>90 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">D-Glucose</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">G8270&#160;</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">DMEM&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">11500596</td>
			<td>medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DNase and RNase free water&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:135px;">10977-035</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">E.&#160;coli electrocompetent&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">18265017</td>
			<td>bacteria</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">EDTA</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">E4884</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Escherichia coli&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Clinical isolate</td>
			<td style="width:135px;">personal stock</td>
			<td>bacteria</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fe(NH4)2(SO4)-6H20&#160;</td>
			<td>EMS</td>
			<td style="width:135px;">15505-40</td>
			<td>sulfate solution 4% aqueous</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fetal Calf Serum</td>
			<td style="width:128px;">Gibco</td>
			<td style="width:135px;">10270</td>
			<td>serum</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">Glycerol</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">G5516</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Guanidium thiocyanate&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Euromedex</td>
			<td style="width:135px;">EU0046-D</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isopropanol&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">I9516</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">J774.2 macrophages</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">J774.2</td>
			<td>Strain</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">kanamycin&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>60615</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">KH2PO4</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">P0662</td>
			<td>Monobasic, anhydrous</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LB liquid medium&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:135px;">12795-027</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lysozyme</td>
			<td style="width:128px;">Roche</td>
			<td style="width:135px;">10837059001</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MgSO4</td>
			<td>Labosi</td>
			<td style="width:135px;">M275</td>
			<td>pur</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">Microbank TM (cryotubes with beads)</td>
			<td style="width:128px;">Pro-Lab Diagnostic</td>
			<td style="width:135px;">PL.170/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">Middlebrook 7H11 medium</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>M0428</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">Middlebrook 7H9 medium</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">11753473</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">M&#252;ller-Hinton agar</td>
			<td style="width:128px;">Biorad</td>
			<td>3563901</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">N-Lauryl-sarcosine</td>
			<td style="width:128px;">Merck</td>
			<td style="width:135px;">S37700 416</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Na2HPO4-7H2O</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">S9390</td>
			<td>98-102%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phenol/chloroforme&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">77617</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Proteinase K</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">EO0491</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">proteose peptone</td>
			<td>BD</td>
			<td style="width:135px;">211684</td>
			<td>enzymatic digest of animal tissue</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">pUC19 plasmid</td>
			<td style="width:128px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:135px;">54357</td>
			<td>plasmid</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SDS&#160; 20%</td>
			<td style="width:128px;">Biorad</td>
			<td style="width:135px;">1610418</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium citrate</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td style="width:135px;">567446</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Thiourea</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">88810</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">Tris</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">154563</td>
			<td>powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Trizol&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td>12044977</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tween 80</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">P1754&#160;</td>
			<td>solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Yeast extract&#160;</td>
			<td>BD</td>
			<td style="width:135px;">212750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:341px;">Kit</td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">AMBION DNase kit&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td>10792877</td>
			<td>kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DNA Agilent Chip</td>
			<td style="width:128px;">Agilent</td>
			<td>5067-1504</td>
			<td>kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">GeneJET Plasmid Miniprep kit&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">K0503</td>
			<td>kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PureLink PCR Purification kit</td>
			<td style="width:128px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:135px;">K310001</td>
			<td>kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Quant-It&#34; assays kit</td>
			<td style="width:128px;">Thermofisher</td>
			<td style="width:135px;">Q33140/Q32884</td>
			<td>kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">T4 DNA ligase&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:135px;">Y90001</td>
			<td>kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TruSeq Stranded RNA LT prep kit</td>
			<td style="width:128px;">Illumina</td>
			<td>15032611</td>
			<td>kit</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

identification of virulence markers of mycobacterium abscessus for intracellular replication in phagocytes

Abscessus de la micobacteria de otras micobacterias saprofitas es la capacidad de resistir la fagocitosis por los macrófagos humanos y la capacidad de multiplicarse dentro de tales células. Estos rasgos de virulencia render M. abscessus patógenas, especialmente en huéspedes vulnerables con enfermedad pulmonar estructural subyacente, tales como fibrosis quística, bronquiectasias o tuberculosis. No está claro cómo los pacientes se infectan con M. abscessus . A diferencia de muchas micobacterias, M. abscessus no se encuentra en el medio ambiente pero podría residir dentro de las amebas, los fagocitos ambientales que representan un potencial reservorio de M. abscessus. De hecho, M. abscessus es resistente a fagocitosis amoebal y la vida intra-ameba parece aumentar la virulencia de M. abscessus en un modelo experimental de infección. Sin embargo, poco se sabe sobre la virulencia de M. abscessus en sí mismo. Para descifrar los genes que confieren una ventaja a la vida intracelular de M. abscessus , se realizó un screening de una biblioteca mutante de M. abscessus transposon. Paralelamente, se desarrolló un método de extracción de RNA de micobacterias intracelulares después de co-cultivo con amebas. Este método fue validado y permitido la secuenciación de todo M. abscessus transcriptomas dentro de las células; proporcionar, por primera vez, una visión global de M. abscessus adaptación a la vida intracelular. Ambos enfoques nos dan una visión de factores de virulencia de M. abscessus que M. abscessus colonizar las vías respiratorias en los seres humanos.

M. abscessus tiene la capacidad para resistir y escapar de la respuesta bactericida de los macrófagos y ambientales protozoos como las amebas. M. abscessus expresa factores de virulencia cuando se cultiva en contacto con las amebas, que hace más virulentas en ratones4. El primer objetivo de estos métodos fue identificar los genes presentes en M. abscessus permitiendo su supervivencia y multiplicación dentro de amebas.
<p class="jo...

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Identification of Virulence Markers of Mycobacterium abscessus for Intracellular Replication in Phagocytes

Aquí, presentamos dos protocolos para estudiar las interacciones de la fagocito -abscessus de la micobacteria : la proyección de una biblioteca mutante de transposon de deficiencia intracelular bacteriana y la determinación de transcriptoma bacteriana intracelular de RNA secuencia. Ambos enfoques proporcionan información sobre las ventajas genómicos y transcriptómicos adaptaciones mejorar la aptitud de las bacterias intracelulares.

Identificación de marcadores de virulencia de Mycobacterium abscessus para la replicación intracelular de fagocitos

What differentiates Mycobacterium abscessus from other saprophytic mycobacteria is the ability to resist phagocytosis by human macrophages and the ability ...

El cribado de bibliotecas mutantes y los estudios transcriptómicos de patógenos intracelulares pueden ayudar a responder preguntas clave sobre adaptaciones genómicas y reglamentarias de patógenos de interés que se utilizan para sobrevivir dentro del huésped. Las principales ventajas de estas técnicas son que son técnicas de investigación a gran escala, y que proporcionan una visión objetiva de la adaptación a la vida intracelular. Las implicaciones de estas técnicas se extienden hacia la terapia de Absceso de Mycobacterium que se asocian a esta enfermedad dando una idea de los objetivos potenciales para la terapia con vacunas.Comience por cultivar ameba Acanthamoeba castellani, o Ac, en 30 mililitros de medio de glucosa de levadura de peptona en matraces de cultivo de tejido de 75 centímetros cuadrados a temperatura ambiente. Después de una hora, utilice una pipeta de 25 mililitros para eliminar el sobrenadante, y lave las células tres veces con 10 mililitros de tampón de Ca sin carbono ni nitrógeno por lavado. Después del último lavado, desprende la ameba de la parte inferior del matraz con un solo batido vigoroso, y ajuste las células en un tubo Falcon, a cinco veces 10 a la concentración de cinco amebas por mil en tampón de Ca fresco.Semilla cinco veces 10 a las cuatro amebas por pozo en una placa de 96 pozos. Coloque la placa a 32 grados centígrados durante una hora sin temblar, para permitir que las tropho-zoitas de la ameba flotante se adhieran a los pozos. Mientras tanto, calienta las bacterias sobre hielo, y añade cinco microlitros de las bacterias descongeladas a cada pozo al final de la incubación.Después de 1,5 horas a 32 grados centígrados, deseche el sobrenadante invirtiendo la placa en una pila de gasa estéril en una bandeja de metal esterilizada bajo una campana de humo. Lave cada pozo tres veces con 200 microlitros de medio ac fresco por pozo. Después del último lavado, incubar el co-cultivo con 20 microlitros de medio fresco complementados con amikacina por pozo, para eliminar cualquier micobacteria extracelular restante durante dos horas.Seguido de tres lavados en medio ac fresco, como se acaba de demostrar. A continuación, añadir 200 microlitros de medio, complementado con amikacina fresca a cada pozo, seguido de la adición de cinco veces 10 a las siete bacterias Escherichia coli inactivadas por calor. Después de 48 horas, anlice las células con 10 microlitros de 10%dodecil sulfato de sodio por pozo, durante 30 minutos a 32 grados centígrados, y esparza cinco microlitros del ésate en placas de agar Columbia que contienen 5% de sangre de oveja.Diluir aún más los licatos añadiendo 25 microlitros de agua estéril en cada gota. Cuando todos los licatos hayan sido chapados, selle las placas con película de parafina de plástico e incubar los cultivos durante tres a cuatro días a 37 grados centígrados. Cuando las colonias aparecen en las placas, fotografíe los cultivos e identifique a los mutantes deteriorados para el crecimiento intracelular por los depósitos con el menor número de colonias bacterianas.Para la extracción de ARN micobacteria intracelular, primero crecer M.abscessus en medio 7H9 complementado con glicerol y glucosa a la fase media exponencial en tubos de 50 mililitros a 120 RPM. Al final del cultivo, lave las bacterias dos veces con 10 mililitros de tampón de Ac por lavado, y mida el O.D.600 para estimar la concentración de bacterias. A continuación, agregue 8,5 veces 10 a las ocho micobacterias a 8,5 veces 10 a las seis amebas en 10 mililitros de medio ac fresco para una incubación de una hora a 30 grados centígrados y 80 RPM.Al final de la incubación, cosecha las células por centrifugación, y lava el pellet tres veces en 10 mililitros de tampón de Ac fresco por lavado en las mismas condiciones de centrífuga. Luego re-suspende las células en 10 mililitros de tampón de Ac fresco complementado con amikacina para eliminar cualquier bacteria extracelular, e incubar las células durante cuatro horas a 30 grados centígrados y 80 RPM, seguido de dos lavados en tampón de Ac fresco. Después del último lavado, vuelva a suspender las amebas infectadas en cuatro mililitros de solución fría tres, complementados con 280 microlitros de beta mercaptoetanol para interrumpir la ameba en hielo durante 10 minutos.Al final de la incubación, centrifugar la célula de litonato para peletizar las bacterias intracelulares liberadas, y volver a suspender el pellet bacteriano en un mililitro de solución fría tres. Es importante eliminar todo el sobrenadante para evitar la contaminación con ARN de ameba o proteasas que podrían haber hecho las muestras. Cosechar las bacterias liberadas con una segunda centrifugación, y volver a suspender el pellet en un mililitro de tampón de extracción.Luego incubar durante 24 horas a 80 grados centígrados negativos. Transfiera la solución micobacteriana en dos tubos de tornillo de mililitro que contengan perlas de circonio hasta la marca de gradación de 500 microlitros, y almacene los tubos durante otras 24 horas a 80 grados centígrados negativos para facilitar la activación sin ARN y la disolución celular. El día del análisis, descongele las muestras sobre hielo y anlice las células con dos rondas de homogeneización a 6000 RPM durante 25 segundos, seguido de una homogeneización redonda a 6000 RPM durante 20 segundos.Entre cada ronda de homogeneización, enfríe las muestras sobre hielo durante un minuto para evitar la degradación del ARN. Después de la tercera ronda de homogeneización, enfríe las muestras sobre hielo durante 20 minutos y agregue 200 microlitros de cloroformo diluidos en alcohol isoamilo a cada tubo. Vórtice durante un minuto, luego centrifugar las muestras, y añadir 0,8 mililitros de isopropanol frío a la fase acuosa para una incubación de dos a tres horas a 20 grados centígrados negativos.Al final de la incubación, centrifugar las muestras de nuevo, y lavar los pellets en 500 microlitros de etanol frío 70%sin mezclar. A continuación, retire inmediatamente el etanol por centrifugación. Aspirar el sobrenadante para secar los pellets en un concentrador centrífugo, y volver a suspender los pellets en 100 microlitros de agua libre de ADN/ARN.La extracción de MRNA micobacteriana como se demuestra, permite la evaluación de las familias de genes inducidos y reprimidos agrupando los genes de acuerdo a sus funciones en la respuesta a un entorno limitado en su fuente de nutrientes y minerales, o a un ambiente hipoxico o ácido. En la resistencia al estrés oxidativo y nitrosativo, o en la expresión de factores de virulencia en respuesta a la ameba ambiental. Al intentar esos procedimientos, es importante recordar realizar el cultivo y el aislamiento de ARN de las muestras controladas e infectadas al mismo tiempo para evitar efectos por lotes.Después de este procedimiento, otros métodos como la secuenciación de ARN dual se pueden preformar para responder preguntas adicionales sobre las interacciones con patógenos del huésped. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para los investigadores en el campo de la microbiología hacia la virulencia de las micobacterias en el modelo de host de la ameba. No olvides que trabajar con amebas puede ser extremadamente peligroso, ya que las amebas podrían transformarse en quistes si no sigues los pasos descritos en el procedimiento.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Identification of Virulence Markers of Mycobacterium abscessus for Intracellular Replication in Phagocytes

Dissecting Host-virus Interaction in Lytic Replication of a Model Herpesvirus

Disección de Host-virus Interacción en la replicación lítica de un Herpesvirus Modelo

In response to viral infection, a host develops various defensive responses, such as activating innate immune signaling pathways that lead to antiviral ...

Investigación

Inmunología e Infección

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

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

Preparación de la muestra de<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Extractos de Estudios de Resonancia Magnética Nuclear metabolómica

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

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Crecimiento de Mycobacterium tuberculosis Las biopelículas

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

Purification of Pathogen Vacuoles from Legionella-infected Phagocytes

Purification of Pathogen Vacuoles from Legionella-infected Phagocytes

La purificación del patógeno a partir de vacuolas<em&gt; Legionella</em&gt; Infectados por fagocitos

The opportunistic pathogen Legionella pneumophila is an amoeba-resistant bacterium, which also replicates in alveolar macrophages thus causing the severe ...

Following in Real Time the Impact of Pneumococcal Virulence Factors in an Acute Mouse Pneumonia Model Using Bioluminescent Bacteria

Siguiendo en tiempo real el impacto de factores de virulencia neumocócica en un ratón de neumonía aguda modelo utilizando bacterias bioluminiscentes

Pneumonia is one of the major health care problems in developing and industrialized countries and is associated with considerable morbidity and mortality. ...

Applying an Inducible Expression System to Study Interference of Bacterial Virulence Factors with Intracellular Signaling

La aplicación de un sistema de expresión inducible para el Estudio de la interferencia de los factores de virulencia bacteriana con Señalización Intracelular

The technique presented here allows one to analyze at which step a target protein, or alternatively a small molecule, interacts with the components of a ...

Deciphering and Imaging Pathogenesis and Cording of Mycobacterium abscessus in Zebrafish Embryos

Deciphering and Imaging Pathogenesis and Cording of Mycobacterium abscessus in Zebrafish Embryos

Descifrar e imagen Patogénesis y Cording de<em&gt; Abscessus Mycobacterium</em&gt; En embriones de pez cebra

Zebrafish (Danio rerio) embryos are increasingly used as an infection model to study the function of the vertebrate innate immune system in host-pathogen ...

Development and Identification of a Novel Subpopulation of Human Neutrophil-derived Giant Phagocytes In Vitro

Development and Identification of a Novel Subpopulation of Human Neutrophil-derived Giant Phagocytes In Vitro

El desarrollo y la identificación de una subpoblación de Novela derivada de neutrófilos humanos fagocitos gigante<em&gt; In Vitro</em

Neutrophils (PMN) are best known for their phagocytic functions against invading pathogens and microorganisms. They have the shortest half-life amongst ...

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

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

Sistema para la eficacia y la citotoxicidad de detección de inhibidores de focalización intracelular<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 ...

Quantification of Intracellular Growth Inside Macrophages is a Fast and Reliable Method for Assessing the Virulence of Leishmania Parasites

Quantification of Intracellular Growth Inside Macrophages is a Fast and Reliable Method for Assessing the Virulence of Leishmania Parasites

Cuantificación del crecimiento intracelular dentro de los macrófagos es un rápido y confiable método para evaluar la virulencia de los parásitos de Leishmania

The lifecycle of Leishmania, the causative agent of leishmaniasis, alternates between promastigote and amastigote stages inside the insect and vertebrate ...