Un modello In Vitro di un sistema di perfusione di piatti paralleli per studiare l'aderenza batterica per l'innesto di tessuti
Summary
Descriviamo un interno progettato in vitro camera modello di flusso, che permette l’indagine di aderenza batterica all’innesto di tessuti.
Abstract
Vari Tubi valvolati e stent-montate valvole sono utilizzati per sostituzione della valvola di efflusso del ventricolo destro (RVOT) del tratto in pazienti con cardiopatia congenita. Quando si utilizza materiali protesici tuttavia, questi innesti sono suscettibili di infezioni batteriche e varie risposte dell’ospite.
Identificazione dei fattori batterici e host che svolgono un ruolo vitale in endovascular aderenza dei microrganismi è di importanza per comprendere meglio la fisiopatologia di insorgenza di infezioni come l’endocardite infettiva (IE) e di sviluppare misure preventive strategie. Pertanto, lo sviluppo di modelli competenti a indagare adesione batterica in condizioni fisiologiche taglio è necessario. Qui, descriviamo l’uso di una nuova concezione in vitro aspersione camera basato su piastre parallele che permette che lo studio di aderenza batterica ai diversi componenti dei tessuti dell’innesto esposto come matrice extracellulare, cellule endoteliali e zone inerti . Questo metodo combinato con formazione di colonie (CFU) contando unitàè adeguato per valutare la propensione di materiali d’innesto all’adesione batterica sotto flusso. Ulteriormente, il sistema dell’alloggiamento di flusso potrebbe essere utilizzato per studiare il ruolo di emocomponenti in adesione batterica in condizioni di taglio. Abbiamo dimostrato che l’origine del tessuto, loro morfologia superficiale e la specificità di specie batteriche non sono i principali fattori determinanti in aderenza batterica all’innesto di tessuti utilizzando il nostro modello di aspersione in-House progettata in vitro .
Introduction
Staphylococcus aureus (S. aureus) impiega una varietà di strategie di virulenza di aggirare il sistema di difesa immunitaria ospite colonizzando superfici biologiche o non biologici impiantate nella circolazione umana, che porta a gravi infezioni intravascolari come sepsi e IE1,2,3,4,5. Resti di IE un importante trattamento complicanze nei pazienti dopo l’impianto di valvole cardiache protesiche mentre singoli fattori che contribuiscono all’insorgenza di IEare non ancora pienamente compreso6,7. In condizioni di flusso, batteri ritrovarvi con le forze di taglio, di cui hanno bisogno per superare allo scopo di rispettare il vaso muro8. Modelli, che consentono di studiare l’interazione tra batteri e tessuto della valvola prostetica o endotelio sotto flusso, sono di interesse in quanto riflettono la situazione in vivo più.
Parecchi meccanismi specifici facilitano l’aderenza batterica alle cellule endoteliali (ECs) e alla matrice subendothelial esposta (ECM) che porta alla colonizzazione dei tessuti e alla maturazione delle vegetazioni, essendo essenziali punti iniziali in IE9. Varie proteine di superficie stafilococciche o MSCRAMMs (microbiche superficiale componenti riconoscere molecole matrice adesiva) sono stati descritti come mediatori di adesione di cellule dell’ospite e di proteine ECM interagendo con le molecole come fibronectina, fattore di fibrinogeno, collagene e von Willebrand (VWF)8,10,11. Tuttavia, in considerazione di pieghevole intra-molecolari di alcuni fattori di virulenza, per lo più studiati in condizioni statiche, molte di queste interazioni possono avere rilevanza diversa nelle infezioni endovascolari nel sangue circolante.
Pertanto, vi presentiamo un interno progettato in vitro flusso parallelo-piastra camera modello, che permette di valutare l’aderenza batterica ai diversi componenti della ECM ed ECs nel contesto degli innesti del tessuto impiantato in posizione RVOT. L’obiettivo generale del metodo descritto in questo lavoro è quello di studiare i meccanismi di interazione tra batteri e tessuti sottostanti endovascular in condizioni di flusso, che sono strettamente legate all’ambiente in vivo degli agenti patogeni di circolazione sanguigna come S. aureus. Questo nuovo approccio si concentra sulla suscettibilità delle superfici di tessuto di innesto di aderenza batterica per identificare potenziali fattori di rischio per lo sviluppo di Internet Explorer.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le osservazioni cliniche recenti dare consapevolezza speciale a IE come complicazione in pazienti sottoposti a sostituzione della valvola del RVOT6,13. Disfunzione della valvola impiantata in IE è il risultato dell’interazione batterica con l’innesto di endovascular che conduce al vasto infiammatorio e procoagulante reazioni1,14. Il modello presentato romanzo in vitro ci ha permesso di indagare …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato sponsorizzato da un grant di ricerca fondo KU Leuven (OT/14/097) dato a RH. TRV è stato borsista della Fondazione di ricerca FWO – Flanders (Belgio; Concedere il numero – 12K0916N) e RH è supportato dalla clinica ricerca fondo di UZ Lovanio.
Materials
| Bovine Pericardium (BP) patch, Supple Peri-Guard Pericardium | Synovis Surgical Innovations, USA | PC-0404SN | |
| Bovine Jugular Vein conduits (BJV) | Contegra conduit; Medtronic Inc, USA | M333105D001 | |
| CH cryopreserved homograft | European Homograft Bank (EHB) | – | |
| Acu-Punch | Acuderm Inc, USA | P850 (8 mm); P1050 (10 mm) | |
| human Albumin | Flexbumin; Baxter, Belgium | BE171464 LOT:16G12C |
|
| Tryptic soy broth (TSB) | Fluka, Steinheim, Germany | 22092-500G | |
| Heart infusion broth (BHI) | Fluka | 53286-500G | |
| Phosphate buffered saline (PBS). | Gibco | 14190-094 | |
| 5(6)-Carboxyfluorescein N-hydroxysuccinimide ester (CF) | Sigma-Aldrich, Germany | 21878-100MG-F | |
| Peristaltic pump (MODEL ISM444B) | Ismatec BVP-Z Standard; Cole Parmer, Wertheim, Germany | 631942-2 | |
| Sonication bath | VWR Ultrasonic Cleaner; VWR, Radnor, Pa | 142-6044 | 230V/50 -60Hz 60VA; HF45kHz, 30W |
| ProLong Gold Antifade Mountant | Invitrogen by ThermoFisher | P36930 | |
| InCell Analyzer 2000 (fluorescence scanner) | GE Healthcare Life Sciences, Pittsburgh, Pa | 29027886 | |
| Arium Pro VF – ultrapure water – H2O MilliQ | Millipore | 87206462 | |
| Microscopic slides – Tissue Culture Chambers (1-well) | Sarstedt | 94.6140.102 | |
| 1-well on Lumox detachable | Sarstedt | 94.6150.101 | |
| Stainless Steel – surgical Blades | Swann-Morton | 311 | |
| Tygon Silicone Tubing, 1/8"ID x 1/4"OD | Cole-Parmer | EW-95702-06 | Temperature range: –80 to 200°C Sterilize: With ethylene oxide, gamma irradiation, or autoclave for 30 min, 15 psi of pressure |
| PharMed BPT Tubing | Saint-Gobain | AY242012 | Autoclavable 30 min at 121°C |
| Tygon LMT-55 Tubing | Saint Gobain Performance Plastics™ | 15312022 | |
| Thermostat | BMG BIOMEDIZINTECHNIK | 300-0042 | 230V, 90VA, 50Hz |
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