Name: a galleria mellonella oral administration model to study commensal-induced innate immune responses
Uploaded: 2019-03-21T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Galleria mellonella Oral Administration Model to Study Commensal-Induced Innate Immune Responses at JoVE.com

Diese Arbeit wurde von der DFG (SPP1656), das DFG-Graduiertenkolleg 1708, der Bundesministeriums Für Bildung Und Forschung (BMBF) und das Deutsche Zentrum für Infektion Forschung (DZIF) finanziert.

1. G. Mellonella Aufzucht und Vorbereitung der Larven für die Experimente
Hinweis: Der Zyklus vom Ei bis zum letzten Larve instar dauert ca. 5-6 Wochen.
<ol><li>Die Eier von Erwachsenen Motten 2 L Kisten mit Wachsmotten Substrat (22 % Mais Grütze, 22 % Weizenmehl, 17,5 % Bienenwachs, 11 % Magermilchpulver, 11 % Honig, 11 % Glycerin, 5,5 % getrocknete Hefe) zu übertragen. Führen Sie die gesamte Zucht bei 30 ° C im Dunkeln.</li>
	<li>Übertragen Sie 25 g des Substrats mit den Lar...

<ol>
	<li>Nell, S., Suerbaum, S., Josenhans, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+the+microbiota+on+the+pathogenesis+of+IBD:+lessons+from+mouse+infection+models.">The impact of the microbiota on the pathogenesis of IBD: lessons from mouse infection models.</a> Nature Reviews Microbiology. 8 (8), 564-577 (2010).</li><li>Muniz, L. R., Knosp, C., Yeretssian, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+antimicrobial+peptides+during+homeostasis,+infection,+and+disease.">Intestinal antimicrobial peptides during homeostasis, infection, and disease.</a> Frontiers in Immunology. 3, 310 (2012).</li><li>Ivanov, I. I., Honda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+commensal+microbes+as+immune+modulators.">Intestinal commensal microbes as immune modulators.</a> Cell Host Microbe. 12 (4), 496-508 (2012).</li><li>Ayres, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammasome-microbiota+interplay+in+host+physiologies.">Inflammasome-microbiota interplay in host physiologies.</a> Cell Host Microbe. 14 (5), 491-497 (2013).</li><li>Champion, O. L., Titball, R. W., Bates, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardization+of+G.+mellonella+Larvae+to+Provide+Reliable+and+Reproducible+Results+in+the+Study+of+Fungal+Pathogens.">Standardization of G. mellonella Larvae to Provide Reliable and Reproducible Results in the Study of Fungal Pathogens.</a> Journal of Fungi (Basel). 4 (3), (2018).</li><li>Wojda, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunity+of+the+greater+wax+moth+Galleria+mellonella.">Immunity of the greater wax moth Galleria mellonella.</a> Insect Science. , (2016).</li><li>Buchmann, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+Innate+Immunity:+Clues+from+Invertebrates+via+Fish+to+Mammals.">Evolution of Innate Immunity: Clues from Invertebrates via Fish to Mammals.</a> Frontiers in Immunology. 5, 459 (2014).</li><li>Lange, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Galleria+mellonella:+A+Novel+Invertebrate+Model+to+Distinguish+Intestinal+Symbionts+From+Pathobionts.">Galleria mellonella: A Novel Invertebrate Model to Distinguish Intestinal Symbionts From Pathobionts.</a> Frontiers in Immunology. 9 (2114), (2018).</li><li>Tsai, C. J., Loh, J. M., Proft, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Galleria+mellonella+infection+models+for+the+study+of+bacterial+diseases+and+for+antimicrobial+drug+testing.">Galleria mellonella infection models for the study of bacterial diseases and for antimicrobial drug testing.</a> Virulence. , 1-16 (2016).</li><li>Bolouri Moghaddam, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+potential+of+the+Galleria+mellonella+innate+immune+system+is+maximized+by+the+co-presentation+of+diverse+antimicrobial+peptides.">The potential of the Galleria mellonella innate immune system is maximized by the co-presentation of diverse antimicrobial peptides.</a> Biological Chemistry. 397 (9), 939-945 (2016).</li><li>Casanova-Torres, A. M., Goodrich-Blair, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+Signaling+and+Antimicrobial+Peptide+Expression+in+Lepidoptera.">Immune Signaling and Antimicrobial Peptide Expression in Lepidoptera.</a> Insects. 4 (3), 320-338 (2013).</li><li>Mukherjee, K., 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=Galleria+mellonella+as+a+model+system+for+studying+Listeria+pathogenesis.">Galleria mellonella as a model system for studying Listeria pathogenesis.</a> Applied and Environmental Microbiology. 76 (1), 310-317 (2010).</li><li>Brennan, M., Thomas, D. Y., Whiteway, M., Kavanagh, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+between+virulence+of+Candida+albicans+mutants+in+mice+and+Galleria+mellonella+larvae.">Correlation between virulence of Candida albicans mutants in mice and Galleria mellonella larvae.</a> FEMS Immunological and Medical Microbiology. 34 (2), 153-157 (2002).</li><li>Miyata, S., Casey, M., Frank, D. W., Ausubel, F. M., Drenkard, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+the+Galleria+mellonella+caterpillar+as+a+model+host+to+study+the+role+of+the+type+III+secretion+system+in+Pseudomonas+aeruginosa+pathogenesis.">Use of the Galleria mellonella caterpillar as a model host to study the role of the type III secretion system in Pseudomonas aeruginosa pathogenesis.</a> Infection and Immunity. 71 (5), 2404-2413 (2003).</li><li>Waidmann, M., 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=Bacteroides+vulgatus+protects+against+Escherichia+coli-induced+colitis+in+gnotobiotic+interleukin-2-deficient+mice.">Bacteroides vulgatus protects against Escherichia coli-induced colitis in gnotobiotic interleukin-2-deficient mice.</a> Gastroenterology. 125 (1), 162-177 (2003).</li><li>Lange, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extensive+Mobilome-Driven+Genome+Diversification+in+Mouse+Gut-Associated+Bacteroides+vulgatus+mpk.">Extensive Mobilome-Driven Genome Diversification in Mouse Gut-Associated Bacteroides vulgatus mpk.</a> Genome Biology and Evolution. 8 (4), 1197-1207 (2016).</li><li>Hermann-Bank, M. L., Skovgaard, K., Stockmarr, A., Larsen, N., Molbak, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Gut+Microbiotassay:+a+high-throughput+qPCR+approach+combinable+with+next+generation+sequencing+to+study+gut+microbial+diversity.">The Gut Microbiotassay: a high-throughput qPCR approach combinable with next generation sequencing to study gut microbial diversity.</a> BMC Genomics. 14, 788 (2013).</li><li>Sato, K., 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=OmpA+variants+affecting+the+adherence+of+ulcerative+colitis-derived+Bacteroides+vulgatus.">OmpA variants affecting the adherence of ulcerative colitis-derived Bacteroides vulgatus.</a> Journal of Medical and Dental Science. 57 (1), 55-64 (2010).</li><li>Freitak, D., 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+maternal+transfer+of+bacteria+can+mediate+trans-generational+immune+priming+in+insects.">The maternal transfer of bacteria can mediate trans-generational immune priming in insects.</a> Virulence. 5 (4), 547-554 (2014).</li><li>Pfaffl, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+mathematical+model+for+relative+quantification+in+real-time+RT-PCR.">A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR.</a> Nucleic Acids Research. 29 (9), 45 (2001).</li><li>Ramarao, N., Nielsen-Leroux, C., Lereclus, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+insect+Galleria+mellonella+as+a+powerful+infection+model+to+investigate+bacterial+pathogenesis.">The insect Galleria mellonella as a powerful infection model to investigate bacterial pathogenesis.</a> Journal of Visualized Experiments. (70), e4392 (2012).</li><li>Ramarao, N., Nielsen-Leroux, C., Lereclus, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+insect+Galleria+mellonella+as+a+powerful+infection+model+to+investigate+bacterial+pathogenesis.">The insect Galleria mellonella as a powerful infection model to investigate bacterial pathogenesis.</a> Journal of Visualized Experiments. (70), e4392 (2012).</li></ol>

G. Mellonella -Modell ist eine häufig verwendete bakterielle Virulenzfaktoren in einer systemischen Infektion Ansatz21zu beurteilen. Da viele Krankheitserreger und Bakterien die Gastgeber über die mündlichen Kolonisation oder Infektion Route eingeben, müssen neue Erkenntnisse gefunden werden, um G. Mellonella als Modell für die mündliche Kolonisation und Infektion zu bewerten.
Die Möglichkeit, hinten G. Mellonella zwischen 15-37 ° C is...

Der Darm Microbiome ist ein wesentlicher Bestandteil zur Aufrechterhaltung der Homöostase und beinhaltet sowohl angeborene und adaptive Immunantworten1,2. Die Kommensale Mikrobiota Gemeinschaft zeichnet sich durch verschiedene Kommensale Hauptbestandteile: Symbionten, die wohltuende Wirkung von wichtigen immunmodulatorischen Funktionen und Pathobionts, auf die negativen Auswirkungen können genetisch prädisponiert zu verleihen beherbergt, zu fördern und auslösen Darmentzündung3,4. Viele Studien über Symbionten und Pathobionts und deren Einfluss auf das Immunsystem des Wirts wurden vor allem studieren adaptive Immunantworten veröffentlicht.
Da diese Studien viele Tiere für die Untersuchungen und den Schutz beinhalten und Ersatz der Versuchstiere für Experimente ist öffentliches Interesse zu erhöhen, versuchen wir, ein Ersatz-Modell ermöglicht eine Vorführung der verschiedenen bakteriellen immunogen zu finden Eigenschaften. Insekten, vor allem Galleria Mellonella, sind eine weit verbreitete Ersatz-Modell in der Infektionsforschung. G. Mellonella vereint verschiedene Vorteile wie niedrige Kosten und hohen Durchsatz; Es ermöglicht oralen Verabreichung von Bakterien, der die natürliche Expositionsweg, und für systemische Infektion5,6. G. Mellonella weiter ermöglicht Inkubation bei 37 ° C, was die physiologischen Körpertemperatur der Säugetiere und das Optimum für bakterielle Virulenz Faktor Ausdruck5ist. Der Hauptvorteil von G. Mellonella ist das erhaltene angeborene Immunsystem, das ermöglicht der Diskriminierung des selbst von nicht-selbst und kodiert eine Vielzahl von Muster-Erkennung-Rezeptoren wie Apolipophorin oder Opsonin Hemolin6, 7. auf Mikrobe Anerkennung, G. Mellonella verschiedenen nachgeschalteten humorale Immunantwort auslösen können. Es kann verursachen oxidativen Stress-Reaktionen und sezernieren reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die die Tätigkeit der NOS (Salpetersäure Oxidase-Synthase) und NOX (NADPH Oxidase)6,8umfasst. Darüber hinaus aktiviert G. Mellonella eine potente antimikrobielle Peptide (AMP) Antwort, die Ergebnisse in der Sekretion aus einer Mischung von verschiedenen AMPs wie Gloverin, Moricin, Cecropin oder defensin-ähnliche Gallerimycin6, 8,9,10. In der Regel AMPs haben ziemlich breit Wirtsspezifität gegen grampositive und gramnegative Bakterien und Pilze und eine starke Antwort zu geben, da Insekten eine Anpassungsreaktion10fehlen. Gloverin ist ein AMP aktiv gegen Bakterien und Pilze und hemmt die Außenmembran Bildung6,11. Moricins zeigen ihre antimikrobielle Funktion gegen grampositive und gramnegative Bakterien durch die Membran durchdringen und bilden eine Pore9,11. Cecropins bieten Aktivität gegen Bakterien und Pilze und die Membran ähnlich wie Moricins9,10permeabilize. Gallerimycin ist ein defensin-Like-Peptid mit Anti-Pilz-Eigenschaften-9. Interessanterweise wurde festgestellt, dass die Kombination von Cecropin und Gallerimycin eine synergistische Wirkung gegen E. Coli10hatte.
Wegen des leicht zu bedienenden Charakters G. Mellonella sind Larven ein häufig verwendetes Infektionsmodell bakterielle Pathogenität zu beurteilen. Insbesondere korrelieren Studien in denen G. Mellonella gewonnenen Daten mit Daten aus Mäusen Unterstützung der Stärke dieses alternative Host-Modells. Es wurde festgestellt, dass die meisten pathogenen Serotypen von Listeria Monocytogenes in einem Mausmodell der Infektion auch zu einer höheren Sterblichkeit in G. Mellonella nach einer systemischen Infektion führen. Weitere, weniger virulenten Serotypen erwies sich auch weniger virulenten in G. Mellonella Modell12. Ähnliche Beobachtungen wurden mit den menschlichen Pathogene Pilze Candida Albicans. Virulenz der verschiedenen C. Albicans Stämme durch systemische Infektion und anschließende Überwachung der Larven Überleben bewertet wurde. Avirulent Mausstämme gab auch avirulent oder ausgestellten Virulenz in G. Mellonella, reduziert, während die Maus virulente Stämme auch zu hohe larval Sterblichkeit13führen. G. Mellonella Modell könnte weiter zum Typ 3 Sekretion Systemgrößen Pathogenität von Pseudomonas Aeruginosa14zu identifizieren.
Da die meisten Untersuchungen mit G. Mellonella auf Virulenzfaktoren mit dem systemischen Infektion Ansatz fokussiert waren, waren wir besonders daran interessiert, Bereitstellung einer Methode für die Analyse der intestinalen Kommensalen in einer mündlichen Zwangsfütterung geeignet Modell, in denen wir gelten unterschiedliche Dosierung von Bakterien pro Larven und beobachten nicht nur die Larven Sterblichkeit sondern analysieren verschiedene Kennzeichen der angeborenen Immunantwort zu intestinalen Homöostase.
Unsere Methode hilft, um die Verwendung von G. Mellonella als ein Ersatzmodell zu erhöhen, da wir die Anwendung von Bakterien und die Analyse der RNA Ausdruck kombinieren. Es ist nicht nur nützlich, die Bedeutung der bakterielle Pathogenese Studien zu stärken, wenn auch die Analyse von Immunreaktionen nach oraler Gabe und nicht nur die Beobachtung der Sterblichkeit nach einer systemischen Infektion. Unsere Methoden ermöglicht die Analyse der immunogenen Eigenschaften der bakteriellen apathogen Kommensale denn es bietet komplexere Bedingungen als Zellkultur, indem ein Darmbarriere in einem lebenden Organismus.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:701px;" width="702">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1.5 mL tubes</td>
			<td style="width:200px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:119px;">0030120086</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">100 bp DNA ladder&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">15628019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1-Bromo-3-Chloropropane (BCP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">B9673</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">2 mL tubes</td>
			<td style="width:200px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:119px;">0030120094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">2x Mangomix</td>
			<td style="width:200px;">Bioline</td>
			<td style="width:119px;">BIO-25033</td>
			<td>Colony PCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">50 mL tubes</td>
			<td style="width:200px;">Greiner Bio-One</td>
			<td style="width:119px;">210 261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Agarose</td>
			<td style="width:200px;">Biozym</td>
			<td style="width:119px;">840004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Beeswax</td>
			<td style="width:200px;">Mixed-Store.de</td>
			<td style="width:119px;">&#160;-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Brain heart infusion broth</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">CM1135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CloneJET PCR Cloning Kit</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">K1232</td>
			<td>Cloning vector for 16S fragments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Corn grits</td>
			<td style="width:200px;">Osterm&#252;hle Naturkost GmbH</td>
			<td style="width:119px;">306</td>
			<td>Organic cultivation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Difco LB Agar, Miller (Luria-Bertani)</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Difoco LB Broth, Miller (Luria-Bertani)</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">244610</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DNA-free DNA Removal Kit&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">244510</td>
			<td>&#160;Dnase digestion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dried yeast</td>
			<td style="width:200px;">Rapunzel</td>
			<td style="width:119px;">&#160;-</td>
			<td>Organic cultivation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dulbecco&#39;s Phosphate-Buffered Saline (DPBS)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:200px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">20821.330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glycerol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">W252506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Honey</td>
			<td style="width:200px;">Osterm&#252;hle Naturkost GmbH</td>
			<td style="width:119px;">487</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isopropanol&#160;</td>
			<td style="width:200px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">20842.330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lightcycler 480 Instrument II</td>
			<td style="width:200px;">Roche Molecular Systems</td>
			<td style="width:119px;">5015278001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">LightCycler 480 Multiwell Plate 96, white</td>
			<td style="width:200px;">Roche Molecular Systems</td>
			<td style="width:119px;">4729692001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Manual Microsyringe Pump with Digital Display</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">DMP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro-Fine+ U-100 insulin syringe 0.3 x 8 mm</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">324826</td>
			<td>Oral administration</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mortar, unglazed</td>
			<td style="width:200px;">VWR</td>
			<td>410-9327&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nanodrop</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">13-400-518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nuclease-free water&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">10977035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Oxoid AnaeroGen sachets&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">AN0025A</td>
			<td>Quality and quantity of RNA</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PCR stripes</td>
			<td style="width:200px;">Biozym</td>
			<td style="width:119px;">710970</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pestle, unglazed grinding surface</td>
			<td style="width:200px;">VWR</td>
			<td>410-9324&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phusion proof-reading enzyme&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">F553S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Primers</td>
			<td style="width:200px;">Biomers</td>
			<td style="width:119px;">&#160;-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">PureYield Plasmid Miniprep System</td>
			<td style="width:200px;">Promega</td>
			<td style="width:119px;">A1222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">QuantiFast SYBR Green PCR kit&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Qiagen</td>
			<td style="width:119px;">204056</td>
			<td>qPCR for bacterial copy number measurment</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">QuantiFast SYBR Green RT-PCR Kit&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Qiagen</td>
			<td>204156</td>
			<td>qRT-PCR for gene expression measurements</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">QuantiTect Reverse Transcription Kit&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Qiagen</td>
			<td style="width:119px;">205311</td>
			<td>cDNA synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Qubit Assay Tubes</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Q32856</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Qubit dsHS DNA kit&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Q32851</td>
			<td>Quantification of plasmid and cDNA samples</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Qubit fluorometer</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Q33226</td>
			<td>Quantification of plasmid and cDNA samples</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">RNase-ExitusPlus</td>
			<td style="width:200px;">AppliChem</td>
			<td style="width:119px;">A7153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rnasin Ribonuclease Inhibitor</td>
			<td style="width:200px;">Promega</td>
			<td style="width:119px;">N2511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Skimmed milk powder</td>
			<td>Sucofin</td>
			<td style="width:119px;">&#160;-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SYBR safe DNA Gel Stain</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S33102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TRI reagent&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">T9424</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Weighing boat</td>
			<td>VWR</td>
			<td style="width:119px;">10803-148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Wheat meal</td>
			<td style="width:200px;">Osterm&#252;hle Naturkost GmbH</td>
			<td style="width:119px;">6462</td>
			<td>Organic cultivation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a galleria mellonella oral administration model to study commensal-induced innate immune responses

Die Untersuchung der immunogenen Potenzial der Kommensalen Bakterien auf das Immunsystem des Wirts ist ein wesentlicher Bestandteil, wenn Darm Host-Mikroben-Interaktionen zu studieren. Es ist allgemein bekannt, dass verschiedene Kommensalen ein unterschiedliches Potenzial zeigen, das intestinale Immunsystem des Wirts zu stimulieren. Diese Untersuchungen beinhalten Wirbeltiere, insbesondere Nagetiere. Da zunehmende ethische Bedenken mit Experimente mit Wirbeltieren verknüpft sind, gibt es eine hohe Nachfrage nach Wirbellosen Ersatz-Modellen.
Hier bieten wir ein Galleria Mellonella orale Verabreichung Modell mithilfe von Kommensalen nicht-pathogenen Bakterien und mögliche Einschätzung der immunogenen Potenzial der Kommensalen auf das Immunsystem G. Mellonella . Wir zeigen, dass G. Mellonella ist eine nützliche alternative Wirbellosen Ersatz-Modell, das ermöglicht die Analyse von Kommensalen mit verschiedenen immunogen Potenzial wie Bacteroides Vulgatus und Escherichia coli. Interessanterweise ausgestellt die Bakterien keine abtötende Wirkung auf die Larven, die ist ähnlich wie bei Säugetieren. Die Immunantwort von G. Mellonella waren vergleichbar mit fest gefügten angeborenen Immunantwort und Anerkennung der Bakterien und Produktion antimikrobielle Moleküle. Wir schlagen vor, dass G. Mellonella in der Lage war, frühere Mikrobiota Gleichgewicht wiederherzustellen, die aus gesunden Säugetieren bekannt ist. Obwohl vergleichbare angeborene Immunantwort in G. Mellonella und Wirbeltieren zu bieten, G. Mellonella keiner adaptiven Immunsystems Hafen. Da die untersuchten Komponenten des angeborenen Immunsystems evolutionären konserviert sind, kann das Modell eine Vorsortierung und erste Analyse der bakteriellen immunogenen Eigenschaften.

Die Hämolymphe Infektionsmodell G. Mellonella in allgemein verwendet, die Virulenzfaktoren von einer Vielzahl von Krankheitserregern zu analysieren. Die meisten Messungen umfassen die Analyse der Sterblichkeit der Larven, ist eine ganz einfache Methode. Dennoch ist diese Methode nicht Rückschlüsse über Immunantworten im allgemeinen und die Ergebnisse von G. Mellonella Immunantworten mit vertebrate Abwehrmechanismen zu verknüpfen. Die G. Mellonella orale Ver...

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A Galleria mellonella Oral Administration Model to Study Commensal-Induced Innate Immune Responses

Hier bieten wir ein detailliertes Protokoll für eine orale Verabreichung Modell mit Galleria Mellonella Larven und wie prägen angeborene Immunantwort induziert. Unter Verwendung dieses Protokolls, werden Forscher ohne praktische Erfahrung der G. Mellonella Zwangsfütterung Methode verwenden können.

Ein Galleria Mellonella mündliche Administrationsmodell zu Study Commensal-Induced angeborene Immunantwort

The investigation of the immunogenic potential of commensal bacteria on the host immune system is one essential component when studying intestinal ...

Unser Protokoll erweitert die Verwendung von G.mellonella von einem systemischen Infektionsmodell zu einem Modell, das die bakterielle Verabreichung über den natürlichen oralen Weg ermöglicht. G.mellonella ist ein geeignetes Ersatzmodell für Nagetiere bei der Analyse verschiedener Merkmale angeborener Mikro-Post-Wechselwirkungen, da die Larven für menschliche pathogene Bakterien verwendet werden können. Beginnen Sie damit, die von erwachsenen Motten gelegten Eier in zwei Liter-Boxen mit Wachsmottensubstrat, bei 30 Grad Celsius, im Dunkeln zu übertragen.Nach ein bis zwei Wochen 25 Gramm Larven substrathaltiges Substrat in frisches Substrat übertragen, wenn kleine und winzige Larven sichtbar werden. Synchronisieren Sie die Larven nach zwei Wochen nach ihrer Größe, in Gruppen von 30 bis 40 Larven in neuen Zwei-Liter-Behältern auf Wachsmotten substrat. Nach zwei Wochen Larven für das Experiment nach Gewicht auswählen.Mit nur blassen, schnell bewegenden Larven mit einer Masse von 180 bis 200 Milligramm. Um die Larven zu füttern, laden Sie eine Insulinspritze mit einer stumpfen Nadel zur oralen Anwendung, mit einem mal 10 bis zum siebten Bakterium pro 10 Mikroliter DPBS pro Larve. Laden Sie die Spritze in eine Mikrospritzepumpe.Warten Sie, bis eine Larve ihre Mundpartien öffnet, bevor sie die Spritze vorsichtig zwischen den Unterkiefern einlegt und die Bakterien liefert. Wenn alle Larven gefüttert wurden, bebrüten die Tiere im Dunkeln bei 37 Grad Celsius, zwischen ein und 24 Stunden. Reinigen Sie für die Larvenverarbeitung eine Sicherheitshaube mit Ethanol und Sprühreagenz, um eine RNase-Kontamination zu verhindern.Fangen Sie die lebende Larve in flüssigem Stickstoff ein. Homogenisieren Sie jede einzelne gefrorene Larve mit einem Mörtel und Stößel und einem kleinen Volumen an flüssigem Stickstoff. Wenn ein pulverförmiges Homogenat hergestellt wurde, das Homogenat auf ein Einweg-Warteboot übertragen und warten, bis der flüssige Stickstoff verdampft.Wenn alle Larven homogenisiert sind, mischen Sie die pulverisierten Homogenate mit einem Milliliter TRIzol in einem Zwei-Milliliter-Rohr. Inkubieren Sie die Mischung bei Raumtemperatur für eine Stunde. Am Ende der Inkubation wird das Homogenat durch Zentrifugation gepelt.Übertragen Sie den Überstand in eine neue Röhre. Mischen Sie den Überstand mit 200 Mikroliter n. 1-Bromo-3-Chlorpropan oder BCP. Wirbel und inkubieren für fünf Minuten bei Raumtemperatur, gefolgt von einer 10-minütigen Inkubation auf Eis.Am Ende der zweiten Inkubation fügte die Zentrifuge die BCP reaktionswichtig hinzu und überträgt die obere transparente Schicht in ein neues, zwei Milliliter-Rohr. Die RNA der übertragenen oberen Schicht mit 500 Mikroliter Isopropanol durch Mischen und Invertieren der Röhre für fünf Minuten ausfälten. Dann sammeln Sie die ausgefällte RNA durch Zentrifugation.Waschen Sie das gefällte RNA-Pellet mit 500 Mikrolitern 75%Ethanol und trocknen Sie die RNA fünf bis zehn Minuten bei Raumtemperatur. Wenn das Ethanol verdampft ist, 100 Mikroliter Ribonuklease-Inhibitor in nukleasefreies Wasser in das getrocknete RNA-Pellet geben und das Rohr vorsichtig wirbeln, bis das Pellet vollständig gelöst ist. Messen Sie die RNA-Qualität und -Menge anhand von Standardprotokollen, um sicherzustellen, dass das Verhältnis von 260 zu 280 ungefähr zwei beträgt und das Verhältnis 260 zu 230 im Bereich von zwei bis 2,2 liegt.Verwenden Sie dann fünf Mikrogramm der isolierten RNA für die DNase-Verdauung und Genexpressionsanalyse, nach Standardprotokollen. G.mellonella ist in der Lage, die anfängliche Kraft zugeführt bakterielle Last zu löschen, bis keine Bakterien nachweisbar sind. Mit den 16s-Genkopie-Zahlen von B.vulgatus und E.coli innerhalb von 24 Stunden deutlich zurückgegangen.Commensal verabreichte eine G.mellonella Larven induzieren RNA-Genexpression von verschiedenen angeborenen Immunität Marker Gene. Zum Beispiel werden die LPS-Erkennungsmoleküle, Apolipophorin und Hemolin im Allgemeinen stärker in den E.coli-verabreichten Larven exprimiert als b.vulgatus verabreichte Larven. Darüber hinaus ist die Produktion von reaktiven Sauerstoff- und Stickstoffarten stark auf E.coli-Kraftfütterung im Vergleich zu B.vulgatus sowie antioxidative GST-Genexpression hochreguliert.Darüber hinaus wird die differenzielle mikrobielle Peptidexpression nach der E.coli-Verabreichung stärker induziert als als Reaktion auf die B.vulgatus-Zwangsfütterung. Denken Sie daran, nur gesunde, weiße, sich schnell bewegende Larven zu verwenden, um Geduld während der Zwangsfütterung zu verwenden, um stressen die Larven zu vermeiden und alle notwendigen Kontrollen einzubeziehen. Die Aktivierung von G.mellonella Immunmarkern kann direkt durch RUS- oder GST-Aktivitätstests bestimmt werden und die Fülle von ANPs kann durch bakterielle Wachstumsinhibitionstests bestimmt werden.Diese Technik kann als Screening-Tool für kominsale und pathogene Bakterien und zur Erforschung von Darmsymbiome und Pathobiome nein, ohne Opfer vieler Wirbeltiere zu werden. Verwenden Sie immer die entsprechende persönliche Schutzausrüstung, wenn Sie mit flüssigem Stickstoff, BCP oder TRIzol-Stoffen arbeiten.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

A Galleria mellonella Oral Administration Model to Study Commensal-Induced Innate Immune Responses

The Insect Galleria mellonella as a Powerful Infection Model to Investigate Bacterial Pathogenesis

The Insect Galleria mellonella as a Powerful Infection Model to Investigate Bacterial Pathogenesis

Das Insekt<em&gt; Galleria mellonella</em&gt; Als leistungsfähiges Infektion Modell zur bakterielle Pathogenität Untersuchen

The study of bacterial virulence often requires a suitable animal model. Mammalian models of infection are costly and may raise ethical issues. The use of ...

Forschung

Immunologie und Infektion

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

Human respiratory syncytial  virus (HRSV) infections present a broad spectrum of disease severity, ranging  from mild infections to life-threatening ...

Use of Galleria mellonella as a Model Organism to Study Legionella pneumophila Infection

Use of Galleria mellonella as a Model Organism to Study Legionella pneumophila Infection

Die Verwendung von<em&gt; Galleria mellon</em&gt; Als Modellorganismus zum Studium<em&gt; Legionella pneumophila</em&gt; Infektion

Legionella pneumophila, the causative agent of a severe pneumonia named Legionnaires&#39; disease, is an important human pathogen that infects and ...

Dissecting Innate Immune Signaling in Viral Evasion of Cytokine Production

Zergliedern Angeborene Immunsystem Signaling in Viral Evasion von Zytokin-Produktion

In response to a viral infection, the host innate immune response is activated to up-regulate gene expression and production of antiviral cytokines. ...

Using RNA-interference to Investigate the Innate Immune Response in Mouse Macrophages

Mit RNA-Interferenz, um die angeborene Immunantwort in Makrophagen der Maus Untersuchen

Macrophages are key phagocytic innate immune cells.  When macrophages encounter a pathogen, they produce antimicrobial proteins and compounds to kill the ...

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

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

Nicht-invasive Bildgebung von der angeborenen Immunantwort in einem Zebrafisch-Larven Modell<em&gt; Streptococcus iniae</em&gt; Infektions

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

Increased Recovery Time and Decreased LPS Administration to Study the Vagus Nerve Stimulation Mechanisms in Limited Inflammatory Responses

Erhöhte Erholzeit und abnehmend LPS-Verabreichung die Vagusnervstimulation Mechanisms in beschränkten Entzündungsreaktionen zu studieren

Inflammation is a local response to infection and tissue damage mediated by activated macrophages, monocytes, and other immune cells that release ...

The Galleria mellonella Waxworm Infection Model for Disseminated Candidiasis

The Galleria mellonella Waxworm Infection Model for Disseminated Candidiasis

Die Galleria Mellonella Waxworm Infektionsmodell für verbreitet Candidiasis

Candida species are common fungal commensals of humans colonizing the skin, mucosal surfaces, and gastrointestinal tract. Under certain conditions, ...

A Mouse Model to Assess Innate Immune Response to Staphylococcus aureus Infection

A Mouse Model to Assess Innate Immune Response to Staphylococcus aureus Infection

Ein Mausmodell zu beurteilen, angeborene Immunantwort auf Staphylococcus Aureus -Infektion

Staphylococcus aureus (S. aureus)&#160;infections, including methicillin resistant stains, are an enormous burden on the healthcare system. With incidence ...

Use of the Invertebrate Galleria mellonella as an Infection Model to Study the Mycobacterium tuberculosis Complex

Use of the Invertebrate Galleria mellonella as an Infection Model to Study the Mycobacterium tuberculosis Complex

Verwendung der wirbellosen Galleria mellonella als Infektionsmodell zur Untersuchung des Mycobacterium tuberculosis Complex

Tuberculosis is the leading global cause of infectious disease mortality and roughly a quarter of the world&#8217;s population is believed to be infected ...