Лечение с ванкомицин загружен сульфат кальция и аутогенных кости в модели улучшения кролик кость инфекции
Summary
Это исследование представляет Улучшенный кролик модель инфицированных золотистого стафилококка , блокируя такое же количество бактерий в костном мозге. Сульфат кальция ванкомицин загружен и аутогенных кости используются для лечения антибиотиками и кости ремонт. Протокол может быть полезным для изучения инфекции костей и регенерации.
Abstract
Кость инфекции результаты от бактерий вторжения, которое чрезвычайно трудно лечения в клинических, ортопедические и травматических хирургии. Кость инфекции может привести к устойчивой воспаление, остеомиелита и возможного кости не союз. Создание осуществимо, воспроизводимые модели животных очень важно кость инфекции исследования и лечения антибиотиками. Как в естественных условиях модели кролик модель широко используется в исследованиях инфекции костей. Однако предыдущие исследования на кролика костей инфекции модели показали, что ВИЧ-статуса непоследовательно, поскольку количество бактерий переменной. Это исследование представляет Улучшенный хирургический метод для вызывающих инфекции костей на кролика, блокируя бактерий в костном мозге. Затем многоуровневой оценки может осуществляться для проверки метода моделирования.
В общем debriding некротических тканей и имплантации ванкомицин загружен кальция сульфата (VCS) преобладают в лечении антибиотиками. Хотя сульфат кальция в VCS выгоды остеоциты ползать и новый рост костей, массивные кости дефекты возникают после debriding. Автогенный кости (AB) является привлекательным стратегия преодоления костных дефектов для лечения массивные костных дефектов после debriding некротических кости.
В этом исследовании мы использовали копчик как автогенной костей, имплантированные в дефект кости. Ремонт кости была измерена с помощью микро компьютерная томография (микро CT) и гистологический анализ после жертвоприношения животных. В результате в группе VCS, кости не союз последовательно получен. Напротив области дефекта кости в группе VCS-AB были значительно сократилось. Нынешний метод моделирования описал воспроизводимость, возможно, стабильные метод подготовить модель инфекции костей. VCS-AB лечения привели к более низкие ставки-союз кости после лечения антибиотиками. Улучшение кость инфекции модель и сочетание лечения VCS и аутогенных кости могут быть полезны в изучении основных механизмов в кость инфекции и костной регенерации соответствующим приложениям ортопедической травматологии.
Introduction
Кость инфекции обычно приводит к от бактерий и других микроорганизмов вторжения после травмы, перелома костей или других заболеваний костей1. Кость инфекции могут вызвать высокий уровень уничтожения воспаления и костной ткани. В клинике, золотистый стафилококк (S. aureus) является преобладающим возбудителя инфекции костей2,3. Инфекции костей болезненно, изнурительной и часто принимает хронический курс, который чрезвычайно трудно лечить4. В настоящее время хирургическая некротических тканей и имплантировать в бусин ванкомицин загружен кальция (VCS) были подтверждены как эффективную стратегию для управления местной инфекции5,6. Однако 10% до 15% пациентов испытали процесс ремонта длительное кости, задержки союз или несрастание после лечения против инфекции7. Большой сегмент дефекта кости является наиболее трудным вопросом для ортопедических хирургов. Аутологичные костного трансплантата считается замена оптимальный кость в кость-союз лечения8,9.
На сегодняшний день, большинство исследований на кость инфекции и аутологичных костной имплантация были проведены различные виды животных моделей, таких как крыс, кроликов, собак, свиней и овец10,11. Кролик модели наиболее часто используются для исследования инфекции костей, как первый, выполняемые Норден и Кеннеди в 1970 году12,13. В нашем предыдущем исследовании мы использовали модели кролика после Норден в метод, и мы обнаружили, что количество S. aureus вводят в костный мозг может быть количественно не точно, как утечки крови из костного привело к бактерии решение переполнения.
Эта статья представляет усовершенствованный хирургический метод для вызывающих инфекции костей на кроликов. В конце процедуры Биохимия крови, бактериологическое исследование и гистопатологические экзамена были проведены для проверки модели инфекции костей. Затем VCS был имплантирован подавлять заражения, и аутогенных кости был имплантирован костной регенерации.
Protocol
Representative Results
Discussion
В предыдущих исследованиях были построены различные виды животных моделей для изучения обе кости острые и хронические инфекции; Однако Поиск идеальной модели по-прежнему сохраняется17,18. Кроме того модель идеального кость инфекции ожидается моделирова?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Национальный фонд Китая естественных наук (81803808, 81873062), Чжэцзян провинции медицинских и здравоохранения науки и технологий фонд (2017KY271) и науки и технологии проект провинции Чжэцзян (2017C 37181).
Materials
| absorbable surgical suture | Jinghuan | 18S0604A | |
| asepsis injector | Jinglong | 20170501 | |
| bone wax | ETHICON | JH5CQLM | |
| CCD camera | Olympus | DP72 | |
| EDTA-K2 anticoagulant blood vessel | XINGE | 20170802 | |
| Electric bone drill unit | Bao Kang | BKZ-1 | |
| Electric shaver | Codos | 3800 | |
| flexible silica gel mold | WRIGHT | 1527745 | |
| Hematoxylin and Eosin Staining Kit | Beyotime | 20170523 | |
| Luria-Bertani culture medium | Baisi Biothchnology | 20170306 | |
| Medical-grade calcium sulphate | WRIGHT | 1527745 | |
| microcomputed tomography (micro-CT) | Bruker | SkyScan 1172 | |
| Microscope | Olympus | CX41 | |
| New Zealand white rabbits | Zhejiang Experimental Animal Center | SCXK 2014-0047 | |
| No. 11 scalpel | Yuanlikang | 20170604 | |
| normal saline | Mingsheng | 20170903 | |
| PBS | TBD(Jingyi) | 20170703-0592 | |
| pentobarbital sodium | Merk | 2070124 | |
| povidone-iodinesolution | Lierkang | 20170114 | |
| S. aureus freeze drying powder | China General Microbiological Culture Collection Center | ATCC 6538 | |
| sheep blood agar | HuanKai Microbial | 3103210 | |
| tryptic soy agar plates | HuanKai Microbial | 3105697 | |
| tryptic soy broth tubes | HuanKai Microbial | 3104260 | |
| Vancomycin | Lilly | C599180 |
References
- Malizos, K. N. Global Forum: The Burden of Bone and Joint Infection: A Growing Demand for More Resources. Journal of Bone and Joint Surgery-American Volume. 99, 20 (2017).
- Peeters, O. Teicoplanin – based antimicrobial therapy in Staphylococcus aureus bone and joint infection: tolerance, efficacy and experience with subcutaneous administration. BMC Infectious Diseases. 16, 622 (2016).
- Sugaya, H., et al. Percutaneous autologous concentrated bone marrow grafting in the treatment for nonunion. European Journal of Orthopeadic Surgery and Traumatology. 24, 671-678 (2014).
- Birt, M. C., Anderson, D. W., Bruce, T. E., Wang, J. Osteomyelitis: Recent advances in pathophysiology and therapeutic strategies. Journal of Orthopeadics. 14, 45-52 (2017).
- Walter, G., Kemmerer, M., Kappler, C., Hoffmann, R. Treatment algorithms for chronic osteomyelitis. Deutsches Arzteblatt International. 109, 257-264 (2012).
- Henriksen, K., Neutzsky-Wulff, A. V., Bonewald, L. F., Karsdal, M. A. Local communication on and within bone controls bone remodeling. Bone. 44, 1026-1033 (2009).
- Mendoza, M. C., et al. The effect of vancomycin powder on bone healing in a rat spinal rhBMP-2 model. Journal of Neurosurgery Spine. 25, 147-153 (2016).
- Cohn Yakubovich, D., et al. Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts. Journal of Visualized Experiments. (106), e53459 (2015).
- Brecevich, A. T., et al. Efficacy Comparison of Accell Evo3 and Grafton Demineralized Bone Matrix Putties against Autologous Bone in a Rat Posterolateral Spine Fusion Model. Spine Journal. 17, 855-862 (2017).
- Jensen, L. K., et al. Novel porcine model of implant-associated osteomyelitis: A comprehensive analysis of local, regional, and systemic response. Journal of Orthopeadic Research. 35, 2211-2221 (2016).
- de Mesy Bentley, K. L., et al. Evidence of Staphylococcus Aureus Deformation, Proliferation, and Migration in Canaliculi of Live Cortical Bone in Murine Models of Osteomyelitis. Journal of Bone and Mineral Research. 32, 985-990 (2017).
- Norden, C. W., Kennedy, E. Experimental osteomyelitis. I: A description of the model. Journal of Infectious Diseases. 122, 410-418 (1970).
- Mistry, S., et al. A novel, multi-barrier, drug eluting calcium sulfate/biphasic calcium phosphate biodegradable composite bone cement for treatment of experimental MRSA osteomyelitis in rabbit model. Journal of Controlled Release. 239, 169-181 (2016).
- Bernthal, N. M., et al. Combined In vivo Optical and µCT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice. Journal of Visualized Experiments. (92), e51612 (2014).
- Koeth, L. M., DiFranco-Fisher, J. M., McCurdy, S. A Reference Broth Microdilution Method for Dalbavancin In Vitro Susceptibility Testing of Bacteria that Grow Aerobically. Journal of Visualized Experiments. (103), e53028 (2015).
- Uttra, A. M., et al. Ephedra gerardiana aqueous ethanolic extract and fractions attenuate Freund Complete Adjuvant induced arthritis in Sprague Dawley rats by downregulating PGE2, COX2, IL-1β, IL-6, TNF-α, NF-kB and upregulating IL-4 and IL-10. Journal of Ethnopharmacology. 224, 482-496 (2018).
- Harrasser, N., et al. A new model of implant-related osteomyelitis in the metaphysis of rat tibiae. BMC Musculoskeletal Disorders. 17, 152 (2016).
- Abedon, S. T. Commentary: Phage Therapy of Staphylococcal Chronic Osteomyelitis in Experimental Animal Model. Frontiers in Microbiology. 7, 1251 (2016).
- Tan, H. L., Ao, H. Y., Ma, R., Lin, W. T., Tang, T. T. In vivo effect of quaternized chitosan-loaded polymethylmethacrylate bone cement on methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis infection of the tibial metaphysis in a rabbit model. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 58, 6016-6023 (2014).
- Chiara, L., et al. Detection of Osteomyelitis in the Diabetic Foot by Imaging Techniques: A Systematic Review and Meta-analysis Comparing MRI, White Blood Cell Scintigraphy, and FDG-PET. Diabetes Care. 40, 1111-1120 (2017).
- Khalid, M., et al. Raman Spectroscopy detects changes in Bone Mineral Quality and Collagen Cross-linkage in Staphylococcus Infected Human Bone. Scientific Reports. 8, 9417 (2018).
- Putters, T. F., Schortinghuis, J., Vissink, A., Raghoebar, G. M. A prospective study on the morbidity resulting from calvarial bone harvesting for intraoral reconstruction. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 44, 513-517 (2015).
- Yin, J., Jiang, Y. Completely resorption of autologous skull flap after orthotopic transplantation: a case report. International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 7, 1169-1171 (2014).
- Takehiko, S., et al. Preliminary results of managing large medial tibial defects in primary total arthroplasty: autogenous morcellised bone graft. International Orthopaedics. 41, 931-937 (2017).
