Ali prenos Helicobacter pylori pred ljudmi povzroči izbruh bolezni v koloniji trak obrazom Dunnarts (Sminthopsis macroura)

Ali prenos Helicobacter pylori
iz ljudeh povzroči izbruh bolezni v koloniji trak obrazom Dunnarts (Sminthopsis macroura
)?
Abstract
Od odkritja, da Helicobacter pylori
povzroča vrsto patologije v želodcih okuženih ljudi, je postalo jasno, da Helicobacters
jih najdemo v najrazličnejših živalskih vrst, kjer so pogosto povezane z boleznijo. V letih 2003 in 2004, sta bili dve izbruhov povečane umrljivosti, povezane s krvavitvami v želodcu in hujšanje v lastno kolonijo avstralski Tobolčar je trak, s katerimi se soočajo Dunnart (Sminthopsis macroura
). Prisotnost želodčne patologije privedlo do preiskavo potencialne Helicobacter
patogenezo pri teh živalih. Histološka preiskava pokazala prisotnost gastritis in analiza PCR potrdili prisotnost Helicobacter
okužbe v želodcih teh marsupials. Presenetljivo je, da zaporedje 16S rRNA iz teh bakterij opredelila vrsto kot H. pylori
in PCR potrdili seva pozitivna na pomembno patogenezo dejavnik, cagA
. Zato smo opisali, prvič, navidezno vzvratno zoonotski okužbo trak obrazom Dunnarts s H. pylori
. Že nagnjeni k patoloških učinkov stresa (kot je doživela v času parjenja), se zdi, da je mogoče, bistvenega pomena, vendar ne zadostuje kofaktor v prototipne krvavitev želodca in izgubo telesne mase pri teh marsupials sočasnim H. pylori
okužbe. The-Stripe soočajo Dunnart lahko predstavljajo nov model za preiskovanje Helicobacter
-driven želodca patologijo. Okužbe pri njihovih človekovih viličarji, posebej H. pylori
, lahko potencialno tveganje za lastne kolonije marsupials.
Uvod
odkritju Helicobacter pylori PODJETJA
sčasoma pripeljala do spoznanja, da okužba človeški želodec s to bakterijo je ključni etiološki dejavnik pri razvoju peptičnega in adenokarcinomom želodca [1-3]. Druga pomembna posledica te ugotovitve je bila kasnejša identifikacija vse večje, navidez vseprisotno družine Helicobacter
vrst, ki okužijo prebavni trakt skoraj vseh živali pregledanih. V resnici so mnogi Helicobacter
okužbe verjel, da so patogeni in morda odgovorni za širok spekter razmer v številnih živalskih vrstah (pregledati [4, 5]). Na primer, so bile naravne Helicobacter
okužbe, povezane z gastritisom v malih in velikih mačk, psov, prašičev in belih dihurjev [6-10], splava pri ovcah [11], kolitis in hepatitis pri opicah Rhesus [12], razjede delfini in kiti [13] in drisko pri mačkah in papagaji [14, 15].
v tem poročilu smo opisali dva izbruhov smrti v lastno kolonijo v Avstraliji Tobolčar je trak, s katerimi se soočajo Dunnart (Sminthopsis macroura
), ki so bile povezane s krvavitvami v želodcu morda zaradi okužbe s človeka patogena, H. pylori
.
materiali in metode
so Stripe obrazom dunnarts
Stripe obrazom dunnarts nameščene na Oddelek za zoologijo, Univerza v Melbournu. Kolonija je potekala v kletkah vzdržujejo v namenskih temperature urejeno stavbo, v fizično okolje v pogojih, značilnih za tiste, za stanovanjske miši, razen je trdila, da naravne osvetlitve. nastanitev živali v posebej izdelanih kletkah, prehrana formuliran za mesojede žužkojede marsupials in reproduktivnega spremljanje sledi oris prej [16] dano. Ni druge živalske vrste so bile nastanjene v tej stavbi. V dunnarts so pod vodo ad libitum. Ni dunnarts bilo ubitih posebej za ta študij; želodci smo zbrali le od živali žrtvovati, bodisi zaradi bolezni ali za druge poskuse na Univerzi v Melbournu Science, optometrije &odobril; Vizija znanosti in Land & Okolje živali etiko-odbor. Živali smo stehtali v tedenskih presledkih med rutinskim živinoreji
Hitri test ureaze (test CLO)
želodca biopsije od 1-2 mm so bili dani v gelu testa hitro ureaze (CLOtest;. Kimberly-Clark, Roswell, Georgia, ZDA). Testi smo spremljali v obdobju 24 h za spremembo barve od rumene do rdeče, ki so pokazale prisotnost organizma za proizvodnjo sečnine v želodcu.
Histološko oceno patologije
bile Trebušne polovici določen v 10% nevtralnem zastalega formalina , vgrajeni v parafin, nato 4 um-debele sekcije cut in obarvali s hematoksilinom in eozinom.
Odkrivanje Helicobacter
okužbe z rod specifične PCR
Za oceno Helicobacter
okužbe s PCR, so iztrebki zbirajo ali Dunnart želodci so se odprle ob notranjem ukrivljenosti in celotnega organa homogenizirano (GmbH Polytron homogenizator; Kinematica, Švica). Sluznice ostružki so bili zbrani tudi iz črevesja (velike in majhne). DNA smo ekstrahirali iz blata in črevesnih nastrga z uporabo QIAamp blato DNA kit (Qiagen, Hilden, Nemčija), ter iz homogeniziranega želodca uporabo QIAamp tkiva DNA kit (Qiagen) v skladu z navodili proizvajalca. A Helicobacter
rod PCR ciljanje 374 bp fragment gena 16S rRNA je bila izvedena kot prej opisane [17].
Pristopov za negovanje Dunnart želodca Helicobacter

Dunnart želodce so bili zbrani in homogenizirali v Brain Heart infuzija juha (BHI; Oxoid, Basingstoke, Velika Britanija). Homogeno zmes dodamo k agar konjske krvi ali GSSA plošč (kot je opisano zgoraj [18]), ki smo inkubirali v anaerobno posodo z mikroaerofilnih plin ustvarjajoče kit (Oxoid, Basingstoke, UK) za obdobje do 10 dni pri 37 ° C. Za filtracijo tehnike, je Homogeno postavi na 0,65 mikrometrov Whatman filtrirni papir (GE Healthcare, Rydalmere, Avstralija), ki se nahaja na HBA plošče in inkubirali pri 37 ° C pod mikroaerofilnih pogojih 2 uri. Filtri so bili nato odstranimo in plošče inkubirali pri 37 ° C pod mikroaerofilnih pogoji za do 10 dni.
Gene zaporedja 16S ribosomske RNA
, cagA
in Urea
vzorcev Nine DNK, pridobljenih iz Dunnart želodca in črevesja ostružki so bili izpostavljeni sekvenciranje. PCRs za Helicobacter
geni so bile opravljene, kot prej opisano za 16S rRNA
[17], cagA
[19] in sečnina
[20]. DNA zaporedja pozitivnih produktov PCR je bila opravljena s pomočjo BigDye terminator kemije (Applied Biosystems, Foster City, ZDA). Zaporedja obeh 5 'in 3' konca amplikonov prišlo v volumnu 20 ul, ki jo sestavljajo 3,5-! Li zaporedja pufru, 1 xl BigDye V3.1, 10 pmol /xl zahtevane temeljni premaz, 40-100 ng DNA, in voda, da bi končni volumen. Program sekvenciranje sestavljalo 96 ° C 1 min, 30 ciklov 96 ° C za 10 sekund, 50 ° C 5 min in 60 ° C za 4 minute. . Sekvence so bile v primerjavi z zaporedij genov znanih identitet z uporabo iskanja programa BLASTn voljo preko Nacionalnega centra za biotehnologijo informiranje (NCBI) spletne strani [21]
Rezultati
Umrli v-Stripe soočajo Dunnart kolonije - 2003
A kolonija trak obrazom Dunnarts obstaja že 26 let, najprej v La Trobe University (Melbourne, Avstralija), nato pa na Oddelku za zoologijo na Univerzi v Melbournu. Kolonija je običajno med 60-100 živali, pri katerih je razmerje med spoloma 1/1. Smrt zaradi bolezni je redka pri teh živalih in v normalnem letu, skupni smrti zgodi s hitrostjo približno 10% ali manj glede na število živali v koloniji. Večina smrtnih primerov pride zaradi poškodb, pridobljenih v času parjenja (parjenja traja od julija do decembra) ali starost.
V letu 2003 pa se je dramatično povečanje umrljivosti teh živali, z 29% od Dunnarts (30/104; podobne številke o moških in ženskah), ki umrejo v 6-mesečnem obdobju od julija do decembra. Umirajočih živali so bili stari 1-2 let in smrti niso bile povezane s starostjo. Dunnarts ponavadi izgubi telesne teže v času parjenja in ta izguba telesne teže se je tudi znatno povečala v letu 2003. Moški Dunnarts običajno izgubijo povprečno 12% telesne teže od julija do decembra, vendar v letu 2003 so izgubili v povprečju 27,7%. Podobno ženski Dunnarts v istem obdobju leta 2003 izgubili povprečno 30,3%, v primerjavi s tipično povprečne izgube v višini 16%. Slika 1 prikazuje relativno izgubo teže teh Dunnarts je prišlo v letu 2003, v primerjavi z izgubo telesne teže opaziti v letu 2006, tipično leto, v katerem ni bilo povečanega smrtnost. Slika 1 večja izguba telesne teže v Stripe-soočajo Dunnart med izbruhom bolezni. Vrednosti pokazala sedanja srednjo vrednost spremembe telesne mase ± S.E.M. za trak obrazom Dunnarts času od julija do decembra (izračunano kot teža posameznih živali v septembru in decembru kot odstotek glede na svojo težo v juliju). Prikazani so podatki iz enega leta od izbruha bolezni (2003; n
= 25) in normalno leto, ko ni bilo opaziti povečano smrtnost (2006; n
= 35). Obe moški in ženske so vključene v kombinaciji podatki, kot oba spola izgubila podobne telesne teže. Ni bilo bistvene razlike v telesnih tež septembra 2003 in 2006. Vendar pa se živali izgubila precej večjo težo v obdobju do decembra 2003 v primerjavi z enakim obdobjem v letu 2006 (* p
< 0,001; ANOVA).
samo očitno patologijo opazili pri posmrtna je, da je skoraj polovica živali, ki so poginile ali so bile izločene zaradi pa zelo bolan hude želodčne krvavitve. Poleg povečane izgubo telesne teže, je večina živali je bilo videti zdrav, dokler 1-2 dni pred smrtjo, čeprav so nekateri imeli črno blato (skladno s krvavitev iz prebavil) in znake anemije (svetlo rilci in dlesni).
Smrti v Stripe obrazom Dunnart kolonija - 2004
želodca Trenutno krvavitev pri teh živalih je odprlo možnost razjede želodca zaradi Helicobacter
okužbe. Zato je maja 2004, so bili testirani želodci iz dveh asimptomatskih ženskih Dunnarts za Helicobacter
okužbo z uporabo testa clo. To je bilo ugotovljeno, da so pozitivni, ki bi podprla Helicobacter
okužbo želodca. Histološka analiza teh želodcev pokazala prisotnost razmeroma blagim vnetnim procesom, označeno s limfatičnih agregatov lamine proprie (slika 2), čeprav je bilo mogoče opaziti nobenih naselijo bakterije v obeh spiralo ali kokoidne obliki v teh odsekih. Ni hudo patologijo je očitno v teh posebnih oddelkih, čeprav so bili ti želodci zbirajo izven gnezditvenega obdobja, ko povečano umrljivost in krvavitve v želodcu ni bilo, ki se pojavljajo. Slika 2 Vnetje v želodčni lamine proprie za Helicobacter okuženimi Dunnart. Slika je prikazana iz H & E obarvajo del želodca korpusa, s Helicobacter
okuženimi Dunnart (povečava × 100). Želodec je bil zbrani v majem 2004.
Od julija do decembra 2004, drugi incident povečane smrtnosti prišlo, s 24 od 81 (30%) od Dunnart kolonije umirajočega, od katerih 6 je imel krvavitve v želodcu.
V več primerov, v letih 2003 in 2004, ženske, ki so se šteje, da je noseča iz reprodukcijskega spremljanja je prekinila smeti, ko so jih pregleda za pridobitev zarodkov.
Helicobacter
okužbe v Dunnart kolonija 2005-2008
v letu 2005, in v naslednjih letih se je stopnja smrtnosti vrnila na normalno raven (~ 10% na leto), so opazili in ni več primerov krvavitev želodca. Vendar pa so bile občasnih poskusov, da nadalje preuči očitnega želodca Helicobacter
okužbe pri teh živalih. Ti poskusi so bili omejeni z razpoložljivostjo živali za tovrstne študije.
Leta 2006 je prisotnost Helicobacter
in fekalnih vzorcih moških (n
= 20) in ženskega (n
= 20) Dunnarts ocenil rodu specifični PCR. Na ta način, se blato za enakovredno številu moških (7/20) in ženske (20/07) Stripe prevleko Dunnarts so pokazale, da se kolonizirani s Helicobacter
vrst, ki zagotavlja dokaz o prisotnosti Helicobacters
v GI trakt vsaj nekaterih živalih v tej koloniji. Poskusi, da gojijo Helicobacter
od teh vzorcev so bili neuspešni.
In julija 2007, želodcev in črevesja ostružki, zbrani Dunnarts smo analizirali z rod specifične PCR. Ti so pokazali, da je imel 10/12 živali pregledanih želodca s Helicobacter
okužbe. Spet poskuša gojiti Helicobacter
je bila želodca vzorci neuspešna.
Identifikacija vrste Helicobacter
okužbe v Dunnart želodcu
Če želite ugotoviti, ali je znano, ali roman Helicobacter
vrste je okužil Stripe -faced Dunnart kolonija, je 16S ribosomske RNA
(rRNK) Helicobacter
gen iz teh želodčnih vzorcev delno zaporedje. To kaže, da rRNA v 16s
genske sekvence Helicobacter
okužil z želodci trak obrazom Dunnarts sovpadala s H. pylori
sevov prvotno izolirali iz različnih regij prebavil človeškega vključno želodca in črevesja. Identifikacijsko odstotki, pridobljeni s sekvencami, so 100% (tabela 1) .table nalaganja 1 BLASTn Helicobacter pylori zaporedij genov
BLASTn Naloži
število GenBank pristop
oceno (bitov)
Identifikacijske
E-vrednosti
Helicobacter pylori
klon P13 16S ribosomske RNA
gen
EF684928.1
699
100%
0,0
Helicobacter pylori
sev CD2 16S ribosomske RNA
gene
HM243132.1
699
100%
0.0
Helicobacter pylori
lističi HP504 16S ribosomske RNA
gen
GU449115.1
695
100%
0.0
Helicobacter pylori
v225d 16S ribosomske RNA
gene
CP001582.1
695
100%
0,0
Helicobacter pylori
sev 407D5 16S ribosomske RNA
gene
HM099656.1
695
100%
0,0
Helicobacter pylori
seva 15818 citotoksin povezan protein III (cagA
) gen
AF083352.1
1288
96%
0.0
Helicobacter pylori
NCTC 11639 cagA (cagA
) gen
GQ161099 .1
1282
96%
0,0
Helicobacter pylori
sev 114C sečnine ( urea) gen
GQ403154.1
630
96-98%
3e-164 1e-177
Helicobacter
PCR izdelkov rodu specifične izhaja iz Dunnart izvlečkov želodca DNA smo primerjali z H. pylori
GenBank sekvence, navedene v tabeli. Je Dunnart Vzorci razstavljena 100% sekvenčno identičnost z 16S rRNA pet človeških kliničnih izolatov H. pylori
in 96-98% sekvenčno identiteto z cagA in sečnino
iz dveh človeških kliničnih izolatov H. pylori
.
pomembno H. pylori
virulence dejavnik, OAS
PAI (OAS
patogenost otok) kodira izločanja sistem-IV tipa vključuje cagA. Ni vse H. pylori
sevi imajo to virulence dejavnik, in posamezniki, okuženi z OAS
PAI pozitivni sevi navadno razvije hujše gastritis, in imajo veliko večjo možnost za napredovanje bolezni. Ureaze, encim, sestavljen iz dveh podenot sečnine
in UreB
, je bistvenega pomena za patogenezo H. pylori
v človeškem želodcu zaradi svoje sposobnosti, da nevtralizirajo želodčno kislino s proizvodnjo bikarbonata. Analiza s pomočjo posebnih PCR, je pokazala, da je okužbo s Helicobacter
so cagA
in Urea
pozitivna, in genska zaporedja pokazala 96% identitete z cagA
in 96-98% identično s sečnino
iz H . pylori
(tabela 1).
Naravna izguba H. pylori
okužbe v-Stripe soočajo Dunnart kolonije
Ko so vzorci zbrani iz 18 ženskih Dunnarts julija 2008 presenetljivo, vsi ti živali so bile Helicobacter
negativne, kar kaže kolonijo je izgubila okužbe. Ni jasno razlaga za izgubo H. pylori
okužbe pri teh živalih, ker ni bilo sprememb v reji, prav tako ne na Dunnarts obsevanih z vsemi antibiotiki v tem obdobju.
Zaradi jasnosti, kronologijo od zgoraj dogodki zbrani v tabeli 2. je bil Dunnart kolonija v zoologija oddelka na univerzi v Melbournu, zaključenih v letu 2009, da nasprotuje nadaljnji study.Table 2 Kronologija dogodkov
Datum
dogodek
julij-december 2003 PODJETJA
Povečana smrtnost opažen v Dunnart koloniji z krvavitev želodca.
maja 2004
Dva Dunnart želodcev smo testirali in pokazali, da Helicobacter
pozitivni s testom CLO. Histologija pokazala blag gastritis.
Julij-december 2004
Povečana smrtnost opazili Dunnart koloniji s krvavitvami v želodcu.
2006
Dunnart blata pokazala, da je Helicobacter
pozitivnih s PCR.
2007
Dunnart želodci Pokazalo se Helicobacter
pozitivnih s PCR. Okužba se je pokazalo, da je H. pylori
z delnim zaporedja 16S rRNA
, cagA
in Urea
.
2008
Dunnart kolonija izkazal za Helicobacter
negativen PCR želodčnih tkiv.
Razprava
dveh izbruhov povečano umrljivost v naselju avstralskega Tobolčar, na-Stripe soočajo Dunnart v letih 2003 in 2004 so bile povezane s krvavitvami v želodcu in je prišlo naključno s prehodno okužbo želodcev iz živali v tej koloniji s človeškim patogena, H. pylori
. Predvsem pa je to okužil sev posedovala cagA
virulence faktor, ki kaže na prisotnost OAS
PAI izločanja-IV tip sistema, ki je povezan s povečanim tveganjem za razvoj raka na želodcu ali razjed pri ljudeh. Medtem ko je le pet od devetih Dunnart analizirani vzorci so bili cagA
in sečnina
pozitiven, kar je mogoče razložiti z nizko količino Helicobacter
DNK v teh vzorcev, čeprav možnost heterogenosti v okužili sevov ne more biti izključena.
bilo je žalostno, nismo mogli gojiti Helicobacter
iz želodcev Dunnart, saj to morda nam je omogočilo, da preuči stopnjo heterogenosti, če obstaja, te bakterije v koloniji. Začetni poskusi za negovanje Helicobacter
bile izvedene v Perth, Western Australia, o vzorcih, poslanih iz Melbourna. Zamuda z zbiranjem in prenosom teh vzorcev povzročil so lahko omeji našo sposobnost za izolacijo okužili bakterije. Vendar pa je v kasnejših raziskavah nismo poskušali jih gojiti iz svežega želodčnega tkiva. Poskusi na svežem tkivu z uporabo HBA plošč ni uspelo, ni preveč presenetljivo, zaradi glivic zaraščanja. Ko so bili uporabljeni selektivni GSSA plošče, smo uspeli sprva kulturi premikajoči bakterijo, vendar je bilo to pozneje poraščena z kokoidne organizem. Naslednjič poskušal pristop filtracije, ki je uspešno omejeno kontaminacije, ki ga kokoidne organizma, a žal tudi ni nam omogočajo, da izolirati Helicobacter
. To lahko pomeni, Helicobacter
prisotna v Dunnarts bodisi imeli slabo gibljivost (pomembno funkcijo, potrebno za prehod bakterij skozi filtrirni papir) ali pa so le prisotne v nizkih ravneh.
Kot H. pylori
okužbe ne ne zdi, da so del normalne flore teh živali (kot se spontano žogo med letoma 2007 in 2008), smo teorije, da je H. pylori
bi lahko vstopil v to kolonijo kot okužba s svojimi človeškimi obtoku. Sočasna prisotnost okužbe želodca s H. pylori
ob želodca incidentov krvavitev močno priporoča ta bakterija bi lahko prispevale k izbruhu bolezni. Jasno je, da je bil H. pylori
okužba sama ne zadošča za povzroči izbruhe, kot je okužba prisotna v obdobju 2005-2007 brez povečanja umrljivosti. Vendar pa lahko tudi bil pomemben so-faktor v tem procesu.
Izgubo H. pylori
okužbe med letoma 2007 in 2008 je zanimiv, z razlogom za to nastanka preostali znan. Glede na to, Helicobacter
bili navzoči vsaj tri leta, da ne gre za kratkoročen pojav, ki pa je bila prisotna v mnogih plemenskih ciklih. Zato se zdi malo verjetno, da je bila izguba te okužbe zaradi Helicobacter
se izven tekmoval s avtohtonih rastlinskih vrst, čeprav te možnosti ne moremo izključiti. Možno je tudi, da živali niso bile oddajanje okužbo med seboj, morda so bili stalno okužene s človeško vodnika. Če bi bilo temu tako, se lahko izguba okužbe so posledica spremembe vodnika med letoma 2007 in 2008 razstavljanje prenos okužbe.
Stres se zdi, da so bili pomemben so-faktor v etiologiji bolezni, kot se je zgodilo z izbruhi v času parjenja pri teh živalih. Parjenja je zelo stresno tako za moške in ženske Dunnarts, in povprečno leto, spremlja znatno izgubo telesne teže. Marsupials lahko izredno občutljivi na stres, in izkazalo se je, da je stres dogodki imajo lahko pomembno vplivajo na njihov imunski sistem [22].
Kljub temu, mora obstajati en so- ali vzročni dejavnik, ki v letih 2003-2004 izbruhi, saj Dunnarts pasem, medtem ko je okuženih s H. pylori
v obdobju 2005-2007 brez povečanja umrljivosti. To sodelovanje faktor ostaja neznan, vendar se ne zdi, da je vse povezano z živinorejo, saj ni bilo nobene spremembe v pogojih stanovanjske kolonije, ki so bili povezani z bodisi izbruhov bolezni ali izgubo H. pylori
okužbe.
Skratka, predlagamo, da okužba z patogenov H. človeškega pylori
bi lahko bilo bistveno, čeprav ne dovolj, co-faktor izbruha krvavitev želodca s smrtnim izidom v koloniji Stripe obrazom Dunnarts. Navidezni naključne okužbe teh marsupials s svojimi človeškimi v obtoku, in združenje z naključnim želodca patologijo, kažejo, da lahko te živali zagotavljajo zanimivo novo živalskega modela za proučevanje H. pylori
patogenezo. Poleg tega je ta ugotovitev kaže na potencialni dejavnik tveganja za ujetništvu marsupials proti okužbam, ki jih nosijo človekovih vodnikov.
Izjave
Zahvala
avtorji nimajo konkurenčnih interesov. Zavedamo podporo kamani Nanayakkara, Phil Au, Angela Nation in Ellen Menkhorst za živinorejo in pomoč pri zbiranju vzorcev. Kolonija je bila podprta s sredstvi iz Nove Zelandije fundacija za znanost in tehnologijo.
Avtorjev originalnih predloženi datoteke za slike
Spodaj so povezave do avtorjev prvotna predloženih spisov za slike. "Izvirno datoteko na sliki 1 13567_2010_22_MOESM2_ESM.pdf avtorjev 13567_2010_22_MOESM1_ESM.pdf avtorjev prvotni datoteki številka 2 nasprotujočimi si interesi
Avtorji izjavljajo, da nimajo konkurenčnih interesov.

• Karakterizacija človeške želodčne povezanih karcinom metiliranjem 9 miR CpG otokov in zatiranju njihovih izrazov in vitro in in vivo
• Učinki glukoze odvisni insulinotropni polipeptid na praznjenje želodca, glikemijo in insulinaemia med kritičnih bolezni: prospektivna, dvojno slepi, randomizirani, navzkrižni study