A porcine ex vivo lung perfusion model to investigate bacterial pathogenesis
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The use of animal infection models is essential to understand microbial pathogenesis and to develop and test treatments. Insects, and 2D and 3D tissue models are increasingly being used as surrogate for mammalian models. However, there are concerns whether these models recapitulate the complexity of host-pathogen interactions. Here, we developed the ex vivo lung perfusion (EVLP) model of infection using porcine lungs to investigate Klebsiella pneumoniae -triggered pneumonia as model of respiratory infections. The porcine EVLP model recapitulates features of K. pneumoniae -induced pneumonia lung injury. This model is also useful to assess the pathogenic potential of K. pneumoniae as we observed that the attenuated Klebsiella capsule mutant strain caused less pathological tissue damage with a concomitant decrease in the bacterial burden compare to lungs infected with the wild type. The porcine EVLP model allows assessment of inflammatory responses following infection; similar to the mouse pneumonia model, we observed an increase of il-10 in the lungs infected with the wild type and an increase of ifn-γ in lungs infected with the capsule mutant. This model also allows monitoring phenotypes at the single-cell level. Wild-type K. pneumoniae skews macrophages towards an M2-like state. In vitro experiments probing pig bone marrow-derived macrophages uncovered the role of the M2 transcriptional factor STAT6, and that Klebsiella -induced il10 expression is controlled by p38 and ERK. Klebsiella -induced macrophage polarization is dependent on the capsule. Altogether, this study support the utility of the EVLP model using pig lungs as platform to investigate the infection biology of respiratory pathogens. IMPORTANCE The implementation of infection models that approximate human disease is essential to understand infections and for testing new therapies before they enter into clinical stages. Rodents are used in most of pre-clinical studies, although the differences between mouse and man have fuelled the conclusion that murine studies are unreliable predictors of human outcomes. Here, we have developed a whole lung porcine model of infection using the established ex vivo lung perfusion (EVLP) system established to re-condition human lungs for transplant. As a proof-of-principle, we provide evidence demonstrating that infection of the porcine EVLP with the human pathogen K. pneumoniae recapitulates the known features of Klebsiella -triggered pneumonia. Moreover, our data revealed the porcine EVLP model is useful to reveal features of the virulence of K. pneumoniae including the manipulation of immune cells. Altogether, this study supports the utility of the EVLP model using pig lungs as surrogate host for assessing respiratory infections.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».