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Artículo de método

Candida albicans biopelícula Desarrollo de Cuerpos Extraños médicamente relevantes en un modelo de ratón subcutánea Seguido por bioluminiscencia Imaging

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DOI:

10.3791/52239

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27 de enero de 2015

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En este artículo

Resumen

Presentamos un procedimiento experimental de desarrollo de biofilm de Candida albicans en un modelo subcutáneo de ratón. Las biopelículas fúngicas se cuantificaron determinando el número de unidades formadoras de colonias y mediante una imagen de bioluminiscencia no invasiva, donde la cantidad de luz que se produce se corresponde con el número de células viables.

Resumen

Candida albicans desarrollo de biopelículas en superficies bióticos y / o abióticos representa una amenaza específica para los pacientes hospitalizados. Hasta ahora, C. biofilms albicans se han estudiado principalmente in vitro, pero hay una necesidad crucial para una mejor comprensión de este proceso dinámico en condiciones in vivo. Hemos desarrollado un modelo de rata subcutánea en vivo para estudiar C. la formación de biopelículas albicans. En nuestro modelo, múltiple (hasta 9) dispositivos infectados por Candida se implantan a la parte trasera del animal. Esto nos da una gran ventaja sobre el modelo de sistema de catéter venoso central, ya que nos permite estudiar varios biofilms independientes en un solo animal. Recientemente, hemos adaptado este modelo para estudiar C. el desarrollo del biofilm albicans en ratones Balb / c. En este modelo, madurar C. biofilms albicans se desarrollan dentro de 48 horas y demuestran la arquitectura de las biopelículas tridimensional típico. La cuantificación de biofilm fúngicaes tradicionalmente analizada post mortem y requiere sacrificio anfitrión. Debido a que este requiere el uso de muchos animales para llevar a cabo estudios cinéticos, se aplicó imágenes de bioluminiscencia no invasiva (BLI) longitudinalmente seguimiento in vivo madurar C. albicans biofilms desarrollar en nuestro modelo subcutánea. C. albicans células fueron diseñados para expresar el gen de la luciferasa Gaussia princeps (gluc) unido a la pared celular. La señal de bioluminiscencia es producido por la luciferasa que convierte la coelenterazina sustrato añadido a la luz que se puede medir. La señal de BLI parecía recuentos de células obtenidas de catéteres explantadas. Imagen no invasivas para la cuantificación de la formación de biopelículas vivo ofrece aplicaciones inmediatas para la selección y validación de fármacos antifúngicos en condiciones in vivo, así como para los estudios basados ​​en las interacciones huésped-patógeno, por este medio que contribuye a un mejor entenderción de la patogénesis de las infecciones asociadas al catéter.

Introducción

Candida albicans es un organismo comensal, que se puede encontrar en diferentes sitios de individuos sanos, por ejemplo sobre la piel o como una parte de la flora gastrointestinal y vaginales. Sin embargo, en hospitalizados, y sobre todo pacientes inmunodeprimidos, puede causar una amplia gama de infecciones 1. En estos individuos, el sistema inmunológico debilitado permite que las células de Candida para difundir en el torrente sanguíneo y que invaden los tejidos más profundos que causan las infecciones que amenazan la vida. Además, la presencia de sustratos abióticos tales como catéteres venosos centrales y urinarios, válvulas cardíacas....

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Protocolo

NOTA: Todos los experimentos con animales fueron aprobadas por el comité de ética de la Universidad Católica de Lovaina (proyecto número 090/2013). Mantener los animales, de acuerdo con las directrices de cuidado de animales KU Leuven.

1. C. Crecimiento albicans

  1. Veinticuatro horas antes de la iniciación del experimento animal, preparar placas de YPD mediante la adición de 10 g de extracto de levadura granulada, 20 g de peptona bacteriológica, y 15 g de agar granulado. Invente volumen a 900 ml con agua Milli-Q y autoclave.
  2. Añadir 50 ml de 40% de glucosa estéril. Mezclar bien y verter en placas de Petr....

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Resultados

En este estudio, mostramos el procedimiento quirúrgico de implante de catéter y explante in vivo durante el desarrollo de C. albicans biofilm en un ratón. Además, se muestra la cuantificación de los biofilms maduros no sólo por la enumeración UFC clásica, sino también por BLI.

Como se muestra en la Figura 1A, no fosforescentes piezas catéter de poliuretano se cortaron en dispositivos 1 cm y posteriormente recubiertas con suero. Este paso es muy importante p.......

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Discusión

El uso de modelos animales, y especialmente los modelos de roedores, los estudios dedicados a las biopelículas microbianas es muy importante ya que el sistema inmune del huésped es un factor esencial en la formación de biopelículas que los modelos in vitro no pueden explicar. En este estudio, se describe un relativamente sencillo subcutánea C. albicans biofilm modelo de ratón, que puede ser fácilmente adoptada en un laboratorio de investigación y no requiere fuertes habilidades técnicas. Este modelo se.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por el KU Leuven PF 'IMIR', la comunidad de investigación de FWO en biología y ecología de biopelículas bacterianas y fúngicas (FWO: WO.026.11N) y por el proyecto FWO G.0804.11. SK agradece a KU Leuven por la beca PDMK 11/089 y a FWO por la beca postdoctoral. Agradecemos a Nico Vangoethem su ayuda en la preparación de las figuras. Queremos agradecer a Celia Lobo Romero por su asistencia técnica durante los procedimientos experimentales in vivo.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Extracto de levadura granuladoMerckMERC1.03753.0500
Peptona bacteriológicaOxoidLP037B
Agar granuladoDifco214530
D-(+)-glucosaFluka49159-5KG
Solución salina tamponada con fosfato Preparado en el laboratoriopara 1L de 10x PBS: 80 g de NaCl, 2 g de KCl, 14,4 g de Na2HPO4, 2,4 g de KH2PO4
>RPMI1640 con L-glutamina y sin carbonato de sodio SigmaR6504-1LPrepare de acuerdo con el protocolo para las pruebas de susceptibilidad a los medicamentos de Candida albicans 
Ácido 3-(N-Morfolino)propanosulfónico (MOPS)SigmaM1254MOPS se utiliza para ajustar el pH del medio RPMI (pH 7.0)
suero fetal bovino (FBS)SigmaF7524
Pieza de catéter intravenoso de poliuretano tripe-lumen (2,4 mm de diámetro, Certofix Trio S730) BBraunCV-15703Pieza de poliuretano cortada en trozos de 1 cm
DexametasonaFagron SAS, Francia611139Inmunosupresor (solución madre 10 mg/ml)
Ampicilina Duchefa Biochemie, Países BajosA0104Profilaxis antibacteriana
Ketamina 1000Pfizer804 119Domitor anestésico
Pfizer134737-1Anestésico
AntisedánPfizer134783-2Reversión de la anestesia
Gel de xilocaína (2%) - esto es LinisolAstraZeneca352 1206Anestésico local para la piel
Terramicina / pomada oftálmica de polimixina-bPara prevenir la sequedad y la infección de los ojos
Prolume (Nanolight)NF-CTZ-FBAgente sensible a la luz (debe mantenerse en la oscuridad)
Yodo isopropanol (1%)3M™ DuraPrep™  Desinfectante para la piel
0,5 % de clorhexidina en 70 % de alcohol.  CediumDesinfectante para la piel
Equipo
Cámara de recuento
Jeringas de insulina (0,3 ml)Terumo Myjector 29G324826Para inyección de celenterazina
Maquinilla de afeitarPara animales pequeños
Herramientasestériles Tijeras, 2 pares de pinzas, bisturí
Almohadilla térmicaLeica14042321474
Sutura cutáneaJohnson& JohnsonK890HHilo quirúrgico, aguja
Sonicador de baño de aguaBranson 2210
Cámara BLI (IVIS Spectrum) Perkin Elmer, AlamedaIVISSPE
Living Image software Perkin Elmer, Alameda(versión 4.2) 
Celenterazina celular eléctrica quirúrgicas

Referencias

  1. Yapar, N. Epidemiology and risk factors for invasive candidiasis. Ther Clin Risk Manag. 10, 95-105 (2014).
  2. Tournu, H., Van Dijck, P. Candida biofims and the host: models and new concepts for eradication. Int J Microbiol. 2012, 845352(2012).
  3. T....

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Reimpresiones y permisos

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