Name: chronic salmonella infection induced intestinal fibrosis
Uploaded: 2019-09-22T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Chronic Salmonella Infection Induced Intestinal Fibrosis at JoVE.com

Wij danken Ingrid Barta voor histologie diensten.

Alle dier protocollen werden goedgekeurd door het Dierenzorg Comité van de University of British Columbia.
1. bereiding van salmonella typhimurium δaroa-culturen voor orale maagsonde van muizen
<ol><li>Uit een bevroren glycerol kolf van S. Typhimurium δaroa, bereid een streep plaat met behulp van LB agar bevattende 100 μg/ml streptomycine met een steriele enten lus. Inincuberen 's nachts bij 37 °C. Streak-platen kunnen tot een week worden bewaard bij 4 °C.</li>
	<li>E...

<ol>
	<li>Danese, S., Fiocchi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ulcerative+colitis.">Ulcerative colitis.</a> New England Journal of Medicine. 365 (18), 1713-1725 (2011).</li><li>Baumgart, D. C., Sandborn, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crohn's+disease.">Crohn's disease.</a> The Lancet. 380 (9853), 1590-1605 (2012).</li><li>Knights, D., Lassen, K. G., Xavier, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+inflammatory+bowel+disease+pathogenesis:+linking+host+genetics+and+the+microbiome.">Advances in inflammatory bowel disease pathogenesis: linking host genetics and the microbiome.</a> Gut. 62 (10), 1505-1510 (2013).</li><li>Xavier, R. J., Podolsky, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unravelling+the+pathogenesis+of+inflammatory+bowel+disease.">Unravelling the pathogenesis of inflammatory bowel disease.</a> Nature. 448 (7152), 427-434 (2007).</li><li>Cho, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+and+immunopathogenesis+of+inflammatory+bowel+disease.">The genetics and immunopathogenesis of inflammatory bowel disease.</a> Nature Reviews Immunology. 8 (6), 458-466 (2008).</li><li>Ogura, Y., 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=A+frameshift+mutation+in+NOD2+associated+with+susceptibility+to+Crohn's+disease.">A frameshift mutation in NOD2 associated with susceptibility to Crohn's disease.</a> Nature. 411 (6837), 603-606 (2001).</li><li>Jostins, 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=Host-microbe+interactions+have+shaped+the+genetic+architecture+of+inflammatory+bowel+disease.">Host-microbe interactions have shaped the genetic architecture of inflammatory bowel disease.</a> Nature. 491 (7422), 119-124 (2012).</li><li>Rivas, M. 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=Deep+resequencing+of+GWAS+loci+identifies+independent+rare+variants+associated+with+inflammatory+bowel+disease.">Deep resequencing of GWAS loci identifies independent rare variants associated with inflammatory bowel disease.</a> Nature Genetics. 43 (11), 1066-1073 (2011).</li><li>Rioux, J. 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=Genome-wide+association+study+identifies+new+susceptibility+loci+for+Crohn+disease+and+implicates+autophagy+in+disease+pathogenesis.">Genome-wide association study identifies new susceptibility loci for Crohn disease and implicates autophagy in disease pathogenesis.</a> Nature Genetics. 39 (5), 596-604 (2007).</li><li>Uhlig, H. H., Powrie, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+intestinal+inflammation+as+tools+to+understand+the+pathogenesis+of+inflammatory+bowel+disease.">Mouse models of intestinal inflammation as tools to understand the pathogenesis of inflammatory bowel disease.</a> European Journal of Immunology. 39 (8), 2021-2026 (2009).</li><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>Grassl, G. A., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+of+enteric+Salmonella+infections.">Pathogenesis of enteric Salmonella infections.</a> Current Opinion in Gastroenterology. 24 (1), 22-26 (2008).</li><li>Barthel, 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=Pretreatment+of+mice+with+streptomycin+provides+a+Salmonella+enterica+serovar+Typhimurium+colitis+model+that+allows+analysis+of+both+pathogen+and+host.">Pretreatment of mice with streptomycin provides a Salmonella enterica serovar Typhimurium colitis model that allows analysis of both pathogen and host.</a> Infection and Immunity. 71 (5), 2839-2858 (2003).</li><li>Grassl, G. A., Valdez, Y., Bergstrom, K., Vallance, B. A., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+Enteric+Salmonella+Infection+in+Mice+Leads+to+Severe+and+Persistent+Intestinal+Fibrosis.">Chronic Enteric Salmonella Infection in Mice Leads to Severe and Persistent Intestinal Fibrosis.</a> Gastroenterology. 134 (3), 768-780 (2008).</li><li>Hoiseth, S. K., Stocker, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aromatic-dependent+Salmonella+typhimurium+are+non-virulent+and+effective+as+live+vaccines.">Aromatic-dependent Salmonella typhimurium are non-virulent and effective as live vaccines.</a> Nature. 291 (5812), 238-239 (1981).</li><li>Valdez, Y., Ferreira, R. B., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+Salmonella+virulence+and+host+resistance.">Molecular mechanisms of Salmonella virulence and host resistance.</a> Current Topics in Microbiology and Immunology. 337, 93-127 (2009).</li><li>Valdez, Y., 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=Nramp1+drives+an+accelerated+inflammatory+response+during+Salmonella-induced+colitis+in+mice.">Nramp1 drives an accelerated inflammatory response during Salmonella-induced colitis in mice.</a> Cellular Microbiology. 11 (2), 351-362 (2009).</li><li>Lo, B. 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=The+orphan+nuclear+receptor+RORalpha+and+group+3+innate+lymphoid+cells+drive+fibrosis+in+a+mouse+model+of+Crohn's+disease.">The orphan nuclear receptor RORalpha and group 3 innate lymphoid cells drive fibrosis in a mouse model of Crohn's disease.</a> Science Immunology. 1 (3), eaaf8864 (2016).</li><li>Burke, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrogenesis+in+Crohn's+disease.">Fibrogenesis in Crohn's disease.</a> American Journal of Gastroenterology. 102 (2), 439-448 (2007).</li><li>Hogan, B. 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=Repair+and+regeneration+of+the+respiratory+system:+complexity,+plasticity,+and+mechanisms+of+lung+stem+cell+function.">Repair and regeneration of the respiratory system: complexity, plasticity, and mechanisms of lung stem cell function.</a> Cell Stem Cell. 15 (2), 123-138 (2014).</li><li>Fiocchi, C., Lund, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Themes+in+fibrosis+and+gastrointestinal+inflammation.">Themes in fibrosis and gastrointestinal inflammation.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 300 (5), G677-G683 (2011).</li><li>Rieder, F., Fiocchi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+fibrosis+in+IBD&#8212;a+dynamic,+multifactorial+process.">Intestinal fibrosis in IBD&#8212;a dynamic, multifactorial process.</a> Nature Reviews Gastroenterology &amp; Hepatology. 6 (4), 228-235 (2009).</li><li>Bouguen, G., Peyrin-Biroulet, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgery+for+adult+Crohn's+disease:+what+is+the+actual+risk?.">Surgery for adult Crohn's disease: what is the actual risk?.</a> Gut. 60 (9), 1178-1181 (2011).</li><li>Wynn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+molecular+mechanisms+of+fibrosis.">Cellular and molecular mechanisms of fibrosis.</a> The Journal of Pathology. 214 (2), 199-210 (2008).</li><li>Junqueira, L. C., Bignolas, G., Brentani, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picrosirius+staining+plus+polarization+microscopy,+a+specific+method+for+collagen+detection+in+tissue+sections.">Picrosirius staining plus polarization microscopy, a specific method for collagen detection in tissue sections.</a> Histochem J. 11 (4), 447-455 (1979).</li><li>Lo, B. 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=IL-22+Preserves+Gut+Epithelial+Integrity+and+Promotes+Disease+Remission+during+Chronic+Salmonella+Infection.">IL-22 Preserves Gut Epithelial Integrity and Promotes Disease Remission during Chronic Salmonella Infection.</a> Journal of Immunology. 202 (3), 956-965 (2019).</li><li>Fichtner-Feigl, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+IL-13+triggers+TGF-beta1-dependent+tissue+fibrosis+in+chronic+2,4,6-trinitrobenzene+sulfonic+acid+colitis.">Induction of IL-13 triggers TGF-beta1-dependent tissue fibrosis in chronic 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid colitis.</a> Journal of Immunology. 178 (9), 5859-5870 (2007).</li><li>Fichtner-Feigl, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IL-13+signaling+via+IL-13R+alpha2+induces+major+downstream+fibrogenic+factors+mediating+fibrosis+in+chronic+TNBS+colitis.">IL-13 signaling via IL-13R alpha2 induces major downstream fibrogenic factors mediating fibrosis in chronic TNBS colitis.</a> Gastroenterology. 135 (6), e2001-e2007 (2013).</li><li>Johnson, L. 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=Intestinal+fibrosis+is+reduced+by+early+elimination+of+inflammation+in+a+mouse+model+of+IBD:+impact+of+a+&amp;#34;Top-Down&amp;#34;+approach+to+intestinal+fibrosis+in+mice.">Intestinal fibrosis is reduced by early elimination of inflammation in a mouse model of IBD: impact of a &amp;#34;Top-Down&amp;#34; approach to intestinal fibrosis in mice.</a> Inflammatory Bowel Diseases. 18 (3), 460-471 (2012).</li><li>Darfeuille-Michaud, 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=High+prevalence+of+adherent-invasive+Escherichia+coli+associated+with+ileal+mucosa+in+Crohn's+disease.">High prevalence of adherent-invasive Escherichia coli associated with ileal mucosa in Crohn's disease.</a> Gastroenterology. 127 (2), 412-421 (2004).</li><li>Small, C. L., Reid-Yu, S. A., McPhee, J. B., Coombes, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+infection+with+Crohn's+disease-associated+adherent-invasive+Escherichia+coli+leads+to+chronic+inflammation+and+intestinal+fibrosis.">Persistent infection with Crohn's disease-associated adherent-invasive Escherichia coli leads to chronic inflammation and intestinal fibrosis.</a> Nature Communications. 4, 1957 (2013).</li><li>Imai, 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=Flagellin-mediated+activation+of+IL-33-ST2+signaling+by+a+pathobiont+promotes+intestinal+fibrosis.">Flagellin-mediated activation of IL-33-ST2 signaling by a pathobiont promotes intestinal fibrosis.</a> Mucosal Immunology. , (2019).</li></ol>

Ons begrip van de pathogenese van IBD is sterk verbeterd door Muismodellen van darmontsteking. Hoewel dergelijke individuele modellen niet alle kenmerken van de complexe en multifactoriële menselijke ziekte recapituleren, ze zijn nuttig bij het identificeren van de belangrijkste kenmerken van ziekteprogressie. Fibrotische stricturen geassocieerd met IBD blijven een belangrijke onvervulde klinische behoefte, aangezien de huidige behandelingen niet effectief zijn bij het omkeren van de ziekte ontwikkeling. Bovendien is in...

Colitis ulcerosa (UC) en de ziekte van Crohn (cd) zijn de twee belangrijkste vormen van IBD en worden gekenmerkt als chronische en relapsing inflammatoire aandoeningen van het maagdarmkanaal 1,2. Deze aandoeningen hebben een grote invloed op de kwaliteit van leven van patiënten. Symptomen van IBD omvatten abdominale pijn, diarree, misselijkheid, verlies van het gewicht, koorts, en vermoeidheid3. Recente studies hebben genetische en omgevingsfactoren geïdentificeerd die bijdragen aan pathogenese van ziekten; Er wordt gedacht dat dergelijke risicofactoren bijdragen tot de verstoring van de epitheliale barrière die resulteert in de translocatie of oversampling van luminal antigenen4. Als gevolg daarvan initieert dit een afwijkende ontstekingsreactie op de commensaal flora gemedieerd door intestinale immuuncellen4. Kenmerken van IBD-geassocieerde complicaties kunnen zich uitstrekken tot plaatsen buiten het GI-tractus die verschillende organen, met inbegrip van gewrichten, huid, en lever1,2. Kenmerken van UC omvatten ernstige en diffuse ontsteking meestal gelokaliseerd in de dikke darm1. Ziekte pathologie beïnvloedt de mucosa en het de van de darm resulterend in oppervlakkige mucosale ulceraties1. Daarentegen kan CD elk deel van het GI-tractus beïnvloeden, hoewel bewijs van ziekte vaak wordt aangetroffen in de dikke darm en distale ileum2. Bovendien, de ontsteking in de CD is transmural, invloed op alle lagen van de darmwand2.
Verschillende IBD-gevoeligheids genen die zijn geïdentificeerd, duiden erop dat disregulatie van de epitheliale barrière of immuniteit essentieel is voor ziekteprogressie5. Mutaties in nucleotide oligomerisatie domein 2 (NOD2), uitgedrukt door monocyten, bleken geassocieerd te zijn met verhoogde gevoeligheid voor CD; Dit wijst op een verband tussen veranderde aangeboren immuundetectie van bacteriële componenten en de ziekte6. Meer recente genoom-brede associatie studies (GWAS) hebben aanvullende trajecten onthuld die mogelijk betrokken zijn bij de pathogenese van IBD, waaronder genetische variaties in: STAT1, NKX2-3, IL2RA, IL23R afhankelijke trajecten gekoppeld aan adaptieve immuniteit, MUC1, MUC19en PTGER4 bij onderhoud van de intestinale barrière en ATG16Lgemedieerde autophagy7,8,9. Terwijl deze populatie gebaseerde genetica studies hebben ons begrip van IBD verbeterd, gevoeligheid allelen alleen zijn waarschijnlijk onvoldoende bij het initiëren en het ondersteunen van chronische ziekte3. Andere niet-genetische factoren, met inbegrip van wijzigingen in de samenstelling van de darm-microbiome en een afname van de diversiteit zijn in verband gebracht met intestinale ontsteking. Echter, het is onduidelijk of gut dysbiosis voorafgaat aan of is het gevolg van disgereguleerde immuunresponsen3. Hoewel de etiologie van IBD onduidelijk blijft, is ons begrip van de pathogenese van de ziekte verbeterd door experimentele Muismodellen van darmontsteking10,11. Deze modellen vertegenwoordigen individueel niet volledig de complexiteit van de ziekte van de mens, maar ze zijn waardevol voor het verhelderende pathophysiologische trajecten die relevant kunnen zijn voor IBD en voor de validering van voorlopige therapeutische strategieën10, 11. Dergelijke Muismodellen zijn meestal afhankelijk van de initiatie van ontsteking door chemische inductie of infectie, immuunceloverdracht of genetische manipulatie. Bovendien, deze strategieën omvatten vaak verstoringen in de epitheliale integriteit of modulatie van aangeboren of adaptieve immuniteit.
Salmonella heliobacter variëteiten zijn intestinale pathogenen die mensen en muizen kunnen infecteren. Na inname kan salmonella de darm koloniseren door directe invasie van Epitheelaan, M-cellen of antigeen die cellen12presenteren. Muizen besmet mondeling met S. Typhimurium resulteert in de kolonisatie voornamelijk van systemische sites zoals de milt en mesenterische lymfeklieren met een relatief lage overvloed in de GI Tract12. Echter, voor behandeling van muizen met streptomycine verhoogt de efficiëntie van salmonella kolonisatie van de darm door het verminderen van de gastheer beschermende effecten van de normale microbiota13. Pathologische kenmerken van dit model zijn de verstoring of ulceratie van de epitheliale barrière, granulocyt rekrutering en ernstig oedeem13. Als alternatief, infectie met het vaccin grade S. Typhimurium ΔAroA Mutant leidt tot chronische kolonisatie van de blindedarm en Colon die tot dag 40 na infectie14blijft. De S. Tyhimurium ΔAroA stam heeft een defect in de biosynthese van aromatische aminozuren; Dit maakt de Mutante stam Avirulente en kan worden gebruikt als een zeer effectief vaccin15. Orale infectie bij muizen leidt tot een Th17-cytokine geassocieerde ontstekingsreactie, uitgebreide weefsel remodellering en collageen depositie. Weefsel pathologie wordt geassocieerd met verhoogde niveaus van Pro-fibrotische factor zoals TGF-β1, CTGF, en IGF14. De Transmurale fibrotische littekenvorming die in dit model wordt gerapporteerd, doet denken aan strictuur formaties die vaak in IBD worden waargenomen. De inductie van fibrose door salmonella vereist virulentie gecodeerd door salmonella pathogeniciteitseilanden (SPI)-1 en 2 12. Belangrijk is dat dit S. Tymphimurium ΔAroA infectie model is een nuttig systeem voor de studie van fibrotische reacties in Mutante muizen onderhouden op een C57/Bl6 achtergrond. De C57/Bl6-stam is extreem gevoelig voor S. Typhiumurim SL1344 infectie als gevolg van een verlies-van-functie-Mutatie in het gen coderen van de natuurlijke resistentie-geassocieerde macrofaag eiwit (nramp)-116,17. We hebben geconstateerd dat IL-17A en RORα-afhankelijke aangeboren lymfoïde cellen belangrijke bijdragers zijn aan pathogenese in dit model18.
Een belangrijke complicatie van cd is de disgereguleerde en overmatige depositie van extracellulaire matrix (ECM), inclusief collageen2,19. Hoewel de GI tractus een relatief hoge capaciteit voor regeneratie heeft, fibrotische littekens kan ontstaan als gevolg van onopgeloste wondgenezing reacties die worden geassocieerd met chronische en ernstige ontsteking20,21. In CD, dit resulteert in schadelijke effecten op weefsel architectuur leidt tot significante orgaanstoornis21,22. De Transmurale aard van de ontsteking waargenomen in CD uiteindelijk voorafgaat aan de verdikking van de darmwand geassocieerd met symptomatische stenose of strictuur vorming21. Ongeveer een derde van de CD-patiënten vereisen intestinale resectie voor deze complicatie22. Er zijn geen effectieve anti-fibrotische therapieën in IBD, aangezien het gebruik van immunosuppressiva zoals Azathioprine of anti-tnfα-Biologics geen invloed heeft of slechts bescheiden de eis van chirurgische ingrepen heeft verlaagd19,23 . Terwijl fibrose wordt beschouwd als het gevolg van chronische ontsteking, cellen van mesenchymale oorsprong zoals fibroblasten en pericytes worden verondersteld te zijn de primaire cellulaire bronnen van ecm in fibrotische littekens21,24. Chronische S. Typhimurium ΔAroA-infectie is een robuust muismodel van intestinale fibrose dat inzicht kan bieden in de pathogenese van CD-achtige functies.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2 ml round bottom safe lock tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>22363344</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel beads</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>69989</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10010031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large-Orifice Pipet Tips</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>2707134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mL megablock plates</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>82.1972.002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gavage needles</td>
			<td>FST</td>
			<td>18061-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptomycin sulfate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9137</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mixer mill</td>
			<td>Retsch</td>
			<td>MM</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chronic salmonella infection induced intestinal fibrosis

Weefsel fibrose gekenmerkt door de pathologische accumulatie van extracellulaire matrix zoals collageen is het resultaat van aanhoudende ontsteking en disgereguleerde reparatie. In inflammatoire darmziekte (IBD), fibrose leidt tot terugkerende strictuur formaties waarvoor er geen effectieve therapie anders dan chirurgische resectie. Door zijn late aanvang zijn de processen die fibrose aandrijden minder bestudeerd en grotendeels onbekend. Daarom vormen fibrotische complicaties een grote uitdaging in IBD. In dit protocol wordt een robuust in vivo model van intestinale fibrose beschreven waarbij de pre-behandeling van streptomycine van C57Bl/6 muizen gevolgd door orale maagsonde met vaccin kwaliteit salmonella typhimurium δaroa Mutant leidt tot aanhoudende pathogenen kolonisatie en fibrose van de blindedarm. Methoden voor de voorbereiding van S. Typhimurium ΔAroA voor het inenten, kwantificeren van pathogenen in de blindedarm en milt, en het evalueren van de collageen afzetting in intestinale weefsels worden uitgelegd. Dit experimentele ziekte model is nuttig voor het onderzoeken van gastheerfactoren die CD-achtige intestinale fibrose verbeteren of verergeren.

Streptomycine behandeling gevolgd door orale infectie met S. Typhimurium ΔAroA leidt tot robuuste intestinale ontsteking en fibrose, vooral in de blindedarm (Figuur 1). Typische pathogeen lasten van 108 tot 109 kve per 1 g blindedarm en 104 kve per 1 g milt kunnen worden teruggewonnen uit besmette dieren (Figuur 2). Beoordeling van fibrose in picrosirius rood gekleurd gekleurde cecal-secties duiden op piek fibrose 21 da...

Watch this Scientific Journal Video about Chronic Salmonella Infection Induced Intestinal Fibrosis at JoVE.com

Chronic Salmonella Infection Induced Intestinal Fibrosis

Dit protocol beschrijft een muismodel van door salmonella gedreven intestinale fibrose dat lijkt op belangrijke pathologische kenmerken van de ziekte van Crohn, waaronder Transmurale ontsteking en fibrose. Deze methode kan worden gebruikt om gastheerfactoren te evalueren die fibrotische uitkomsten veranderen met Mutant muizen gehandhaafd op een C57Bl/6 genetische achtergrond.

Chronische salmonella infectie veroorzaakte intestinale fibrose

Tissue fibrosis characterized by the pathological accumulation of extracellular matrix such as collagen is the outcome of persistent inflammation and ...

Weefselfibrose is de primaire manier waarop organen na verloop van tijd falen, in reactie op chronische ontsteking of veroudering. En in feite zou ik zeggen dat als je niet sterft aan een besmettelijke agent of kanker, je waarschijnlijk zal sterven aan orgaanfibrose naarmate je ouder wordt. Helaas zijn er niet veel geweldige muismodellen om menselijke weefselfibrose na te bootsen.Wat we hebben ontwikkeld is een muismodel van de ziekte van Crohn, dat is een ziekte bij de mens die fibrose van de darm veroorzaakt en grotendeels onbehandelbaar is. In feite is de enige manier waarop je het behandelen is door chirurgische verwijdering van het fibrotische weefsel en re-ligatie van de darm. Het voordeel van ons model is dat het volledig penetrant is in alle muizenstammen en het zeer nauw de ziekte van de mens nabootst en de fibrose langer dan een maand aanhoudt, wat echt een robuust model is.Het meest uitdagende deel van deze procedure is de behandeling van de muizen en vooral de orale gavage, omdat dat veel van de praktijk speciale certificering vereist. Bij het uitvoeren van deze procedure voor de eerste keer, moet men zich ervan bewust dat het werken met Salmonella vereist de juiste veiligheidsmaatregelen en steriele techniek. Verwijdering van afval en bacteriën moet allemaal worden gepland voorafgaand aan het experiment.De visuele demonstratie van deze procedure is zeer belangrijk omdat het gaat om de behandeling van Salmonella die speciale veiligheidsmaatregelen en een goede steriele techniek vereist. Om met deze procedure te beginnen, wordt een plaat met LB agar met Streptomycine voorzien bij een concentratie van 100 microgram per milliliter. Met behulp van een steriele inenting lus, streep de plaat met een bevroren glycerol voorraad van S typhimurium delta pijl a.Incubeer 's nachts bij 37 graden Celsius. Streepplaten kunnen maximaal een week bij vier graden Celsius worden bewaard. Een dag voor infectie, oplossen 0,5 gram Streptomycine in 2,5 milliliter water om het antibioticum voor te bereiden.Filter steriliseer de Streptomycine oplossing. Gebruik vervolgens een lamp-getipte 22 meter gavage naald met een een milliliter spuit om oraal gavage de muizen met 100 microliters van de streptomycine oplossing. Voeg vervolgens drie milliliter LB-bouillon toe met Streptomycine met een concentratie van 50 microgram per milliliter aan een kweekbuis.Met behulp van een inentingslus inentuleer u de LB-bouillon met één kolonie. Incubeer de cultuur aërobe 's nachts bij 37 graden Celsius met schudden bij 200 rpm. Op de dag van infectie, voer twee opeenvolgende een tot 10 verdunningen van de 's nachts Salmonella culturen met steriele PBS voor te bereiden op de uiteindelijke infectie dosis.Dit resulteert in een 100 microliter entmateriaal met ongeveer drie miljoen kolonievormende eenheden. Gebruik hierna een 22 meter hoge 22-meter gavage naald met een milliliter spuit om elke muis te laten gaan met 100 microliters van de voorbereide Salmonella. Ten eerste, uiteengezet twee milliliter safe-lock ronde onderste microbuisjes, voeg een milliliter steriele PBS en een autoclaved roestvrij stalen kraal aan elke buis.Weeg de buizen voor op de weefselverzameling. Na het euthanaseren van muizen, resect hun cecal en miltweefsel, zorg ervoor dat weefsel van individuele dieren te verzamelen in afzonderlijke buizen. Weeg elke buis om de weefselgewichten te bepalen.Gebruik een mengmolen apparaat om de weefsels te homogeniseren op 30 hertz gedurende 15 minuten. Breng vervolgens 900 microliter PBS over in elke put van een 96-put twee milliliter megablok. Pipette 100 microliter weefsel homogenates in de eerste put, en meng goed.Voer seriële verdunningen uit door 100 microliter toe te voegen aan de volgende putten, totdat een 10 tot de negatieve zesde verdunning is verkregen. Plaat 10 microliter van elke verdunning in drievouden op LB agar die Streptomycine bevat. Tel vervolgens de gemiddelde kolonievormende eenheden en bepaal de kolonievormende eenheden per gram weefsel zoals beschreven in het tekstprotocol.Open Fiji, dat is een open source imaging software en sleep en drop de tif afbeelding bestand op de tool bar. Selecteer afbeelding, type, RGB-stapel op de menubalk om de afbeelding op te splitsen in rode, groene en blauwe kanalen. Schuif de horizontale balk onder in het deelvenster om het kanaal op groen in te stellen.Afbeelding openen, aanpassen, drempeldrempel. Stel minimum- en maximumlimieten aan om achtergrondsignalen te elimineren. Zodra de gewenste drempel is ingesteld, sluit u het drempelgebiedgereedschap en gaat u naar Analyseren, Metingen instellen, Area, Gebiedsfractie, Limiet tot drempelwaarde en label Weergeven.Krijg de weefselselectie met het gereedschap selecties uit de vrije hand of polygoonselecties en meet het procentuele gebied positief voor collageen door te klikken op Analyseren, Meten. Dan, normaliseren het absolute gebied positief voor collageen vlekken op weefsel gebied. Streptomycine behandeling gevolgd door orale infectie met S typhimurium delta pijl een leidt tot robuuste darmontsteking en fibrose, vooral in het cecum.Typische pathogene lasten van 100 miljoen tot een miljard kolonievormende eenheden kunnen per gram cecum worden teruggewonnen van besmette dieren, terwijl 10 duizend kolonievormende eenheden doorgaans per gram milt kunnen worden teruggewonnen. Beoordeling van fibrose in picrosirius rood gekleurde cecale secties geeft piekfibrose aan 21 dagen na infectie, terwijl een groot deel van de pathologie wordt opgelost op dag 42 na infectie. Een grondige voorbereiding van materialen is essentieel omdat dit experiment meerdere dagen nodig heeft om op te zetten.Bereiding van LB-platen en Salmonella en Streptomycine moet allemaal aseptisch worden uitgevoerd. Zorg er voorafgaand aan het experiment voor dat de onderzoeker bekend is met het dierprotocol en dat er veiligheidsrisico's zijn. Bij de beoordeling van de collageenlast kan de onderzoeker ervoor kiezen om andere biologische tests uit te voeren, zoals RNA-sequencing om genexpressieprofielen te beoordelen of stromingscytometrie te beoordelen om subsets van immuuncellen of een weefselEELISA te beoordelen om cytokineprofielen te beoordelen.Dus ons model is bijzonder goed in het nabootsen van een menselijke ziekte genaamd de ziekte van Crohn, waarbij je fibrose van de darm krijgt, wat grotendeels onbehandelbaar is en de enige manier waarop je het behandelen is door een deel van de darm te verwijderen en het weer aan elkaar te naaien en te hopen dat het niet terugkomt. Ons model is zeer robuust en we hebben al aangetoond dat het richten van aangeboren lymfekliercellen type drie, een transcriptiefactor genaamd ruwe alfa, of interleukine 17 de ziekte verbetert en de fibrose voorkomt. Ons model is bijzonder goed in het identificeren van de factoren die spelen in de pathogenese van de ziekte van Crohn en gut fibrose en we zijn al op weg naar het identificeren van een aantal doelen die therapeutisch kunnen worden behandeld om inflammatoire darmziekte te verlichten.Ons model is al opgenomen dezelfde ILC3 of alpha NIL17 toegang kan worden gespeeld in andere fibrotische ziekte en deze omvatten dingen zoals psoriasis, multiple sclerose, idiopathische longfibrose. Het is dus mogelijk dat het aanpakken van dezelfde factoren fibrose in die ziekten ook kan verlichten. Hoewel de gemuteerde Salmonella-stroom niet virulent is, is het belangrijk om de standaard biohazard-veiligheidsprotocollen te volgen die door de faciliteit worden gegeven.Ook, aangezien formaldehydedampen bekend zijn als kankerverwekkend, is het belangrijk om te werken achter een rookkap tijdens de fixatie stap.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Long Term Chronische<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Luchtweginfectie in Muizen

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

A Mouse Model for Pathogen-induced Chronic Inflammation at Local and Systemic Sites

Een muismodel voor pathogenen geïnduceerde Chronische ontsteking op lokale en systemische sites

Chronic inflammation is a major driver of pathological tissue damage and a unifying characteristic of many chronic diseases in humans including ...

A Protocol to Infect Caenorhabditis elegans with Salmonella typhimurium

A Protocol to Infect Caenorhabditis elegans with Salmonella typhimurium

Een protocol te infecteren<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Met<em&gt; Salmonella typhimurium</em

In the last decade, C. elegans has emerged as an invertebrate organism to study interactions between hosts and pathogens, including the host defense ...

Quantification of Cytosolic vs. Vacuolar Salmonella in Primary Macrophages by Differential Permeabilization

Quantification of Cytosolic vs. Vacuolar Salmonella in Primary Macrophages by Differential Permeabilization

Kwantificering van cytosolische vs. vacuole<em&gt; Salmonella</em&gt; In het Primair macrofagen door Differential Permeabilisatie

Intracellular bacterial pathogens can replicate in the cytosol or in specialized pathogen-containing vacuoles (PCVs). To reach the cytosol, bacteria like ...

A Multimodal Imaging Approach Based on Micro-CT and Fluorescence Molecular Tomography for Longitudinal Assessment of Bleomycin-Induced Lung Fibrosis in Mice

Een multimodale Imaging aanpak op basis van Micro-CT en fluorescentie moleculaire tomografie voor longitudinale beoordeling van bleomycine-geïnduceerde Lung Fibrosis in muizen

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal lung disease characterized by the progressive and irreversible destruction of lung architecture, which ...

Isolation of Salmonella typhimurium-containing Phagosomes from Macrophages

Isolation of Salmonella typhimurium-containing Phagosomes from Macrophages

Isolatie van Salmonella typhimurium-met Phagosomes van Macrophages

Salmonella typhimurium is a facultative intracellular bacterium that causes gastroenteritis in humans. After invasion of the lamina propria, S. ...

Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Intestinal Organoids to Study and Modify Epithelial Cell Protection Against Salmonella and Other Pathogens

Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Intestinal Organoids to Study and Modify Epithelial Cell Protection Against Salmonella and Other Pathogens

Met behulp van menselijke geïnduceerde pluripotente stamcellen-afgeleide intestinale Organoids te bestuderen en te wijzigen epitheel cel bescherming tegen salmonella en andere pathogenen

The intestinal &#8216;organoid&#8217; (iHO) system, wherein 3-D structures representative of the epithelial lining of the human gut can be produced from ...

Mechanistic Insight into the Development of TNBS-Mediated Intestinal Fibrosis and Evaluating the Inhibitory Effects of Rapamycin

Mechanistisch inzicht in de ontwikkeling van TNBS-gemedieerde intestinale fibrose en evaluatie van de remmende effecten van Rapamycine

Significant studies have been carried out to understand effective management of intestinal fibrosis. However, the lack of better knowledge of fibrosis has ...

A Delayed Inoculation Model of Chronic Pseudomonas aeruginosa Wound Infection

A Delayed Inoculation Model of Chronic Pseudomonas aeruginosa Wound Infection

Een vertraagde inenting model van chronische Pseudomonas aeruginosa wondinfectie

Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) is a major nosocomial pathogen of increasing relevance to human health and disease, particularly in the setting of ...

Systematic Scoring Analysis for Intestinal Inflammation in a Murine Dextran Sodium Sulfate-Induced Colitis Model

Systematische scoringsanalyse voor darmontsteking in een muriene dextran natriumsulfaat-geïnduceerde colitismodel

Murine colitis models are tools that are extensively employed in studies focused on understanding the pathobiology of inflammatory intestinal disorders. ...