Kronik Pseudomonas aeruginosa Yara Enfeksiyonu Gecikmiş Aşılama Modeli
Summary
İmmün yetersiz farelerde kronik yara enfeksiyonları oluşturmak için gecikmiş bir aşılama protokolünü tanımladık.
Abstract
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa),özellikle diyabetik ve hastanede yatan hastalarda kronik yara enfeksiyonlarının belirlenmesinde, insan sağlığı ve hastalığı ile olan alakadüzeyinin giderek artan önemli bir nosokomiyal patojenidir. Yara patogenezinin araştırılmasına ve bu patojene karşı yeni tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olmak için kronik enfeksiyon modellerine acil ihtiyaç vardır. Burada, tam kalınlıkta eksizyonel yaralanmadan 24 saat sonra gecikmiş aşı kullanan bir protokol açıklıyoruz. Şu anda mevcut olan geçici yara matrisinin enfeksiyonu, enfeksiyonun hızlı bir şekilde temizlenmesini veya yayılmasını engeller ve bunun yerine yabancı maddelerin implantasyonuna veya immün baskılanmasına gerek kalmadan 7-10 gün süren kronik enfeksiyon oluşturur. Bu protokol insanlarda ameliyat sonrası enfeksiyonun tipik bir temporal seyrini taklit eder. Bir Parlak P. aeruginosa suşu kullanımı (PAO1:lux) P. aeruginosa yara enfeksiyonları için bakteriyel yükün kantitatif günlük değerlendirme sağlar. Bu yeni model bakteriyel patogenezin araştırılmasında ve kronik P. aeruginosa yara enfeksiyonları için yeni tedavilerin geliştirilmesinde yararlı bir araç olabilir.
Introduction
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa)insan sağlığı ve hastalığı ile artan alaka ile gram-negatif çubuk şeklinde bir bakteridir. Nosokomial ortamlarda, özellikle immünazasyonsuz hastalarda yara enfeksiyonlarını içeren geniş morbidite ve mortaliteden sorumludur1,2. Bu patojenin çoklu ilaca dirençli suşlarının ortaya çıkması P. aeruginosa virülans, P. aeruginosa antibiyotik direnci mekanizmaları ve bu ölümcül enfeksiyonun önlenmesi ve tedavisi için yeni yöntemler katkıda bulunan faktörlerin araştırılması için daha fazla ivme sağlamıştır3. Bu nedenle, bu araştırma soruları araştırmak için araç olarak kronik yara enfeksiyonu hayvan modelleri için ihtiyaç daha büyük olmamıştı.
Ne yazık ki, P. aeruginosa enfeksiyonu birçok hayvan modelleri yeterli bu enfeksiyonların oftentimes kronik doğasını taklit etmez sepsis4,5nedeniyle enfeksiyon veya hızlı düşüş hızlı çözünürlüğü ile akut enfeksiyon simüle eğilimindedir. Bu dezavantajı gidermek için, bazı modeller agar boncuk, silikon implantlar veya aljinat jeller6,7,8gibi yabancı cisimlerin implantasyonu kullanmak. Diğer modeller ileri yaş, obezite veya diyabet nedeniyle bağışıklık veya siklofosfamid kaynaklı nötropeni9,10,11,12gibi farmakolojik yollarla bağışıklık bozulan fareler kullanın. Ancak, yabancı maddelerin kullanımı ya da bağışıklık bozulmuş konaklar büyük olasılıkla yerel inflamatuar süreci değiştirir, zor aksi normal bağışıklık sistemleri ile konaklarda kronik yara enfeksiyonları dahil patofizyolojisi bir anlayış kazanmak için yapım.
Farelerde eksizyonel yarası sonrası bakterilerle gecikmiş aşılama içeren kronik bir P. aeruginosa yara enfeksiyonu modeli geliştirdik. Gecikmiş aşılama, en az 7 güne kadar uzanan bakteriyel yükü değerlendiren deneylere olanak sağlar. Bu model hem patogenezi hem de P. aeruginosa kronik enfeksiyonların yeni tedavileri için yeni fırsatlar sunmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biz yeni bir gecikmiş inoülsülasyon P. aeruginosa yara enfeksiyonu modeli geliştirdik. Eksizyoniyal yarası sonrası bakterilerle aşılamayı 24 saate kadar geciktirme stratejisi, yara enfeksiyonlarının 1 haftalık bir zaman dilimi içinde değerlendirilmesini sağlar. P. aeruginosabir Parlak suşu kullanarak , enfeksiyon ders boyunca enfeksiyon ilerlemesini izlemek mümkündür. Diğer P. aeruginosa enfeksiyon modellerine göre enfeksiyonun uzun seyri, ev sahibi-patojen etkileşimlerini…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
pUT-Tn5-EM7-lux-Km1 parlak yapı vektörj Hardy zarif bir hediye oldu. Şemalar BioRender.com ile oluşturuldu. G. Gurtner’ın laboratuvarına yara enfeksiyonu modeli hakkındaki tavsiyelerinden dolayı teşekkür ederiz. Ayrıca Stanford In Vivo Imaging Yenilik Merkezi’nden T. Doyle’a teknik uzmanlığı için teşekkür ederiz. Bu çalışma R21AI133370, R21AI133240, R01AI12492093 hibeleri ile desteklenmiş ve Stanford SPARK, Falk Medical Research Trust ve Kistik Fibrozis Vakfı’ndan (CFF) P.L.B. C.R.D.’ye verilen hibeler T32AI007502 tarafından desteklenmiştir. Gabilan Stanford Bilim ve Mühendislik Yüksek Lisans Bursu ve Lubert Stryer Bio-X Stanford Disiplinlerarası Yüksek Lisans Bursu J.M.S. tarafından desteklendi.
Materials
| 0.9% Sodium Chloride injection | Hospira | 2484457 | |
| 18 G x 1 sterile needle | BD | 305195 | |
| 25 G x 1 1/5 sterile needle | BD | 305127 | |
| Alcohol swab | BD | 326895 | |
| Aura Imaging Software | Spectral Instruments Imaging | n/a | |
| Betadine | Purdue Frederick Company | 19-065534 | |
| Buprenorphine SR LAB | Zoopharm | n/a | |
| C57BL/6J male mice | The Jackson Laboratory | 000664 | |
| Disposable biopsy punch, 6mm | Integra | 33-36 | |
| Fine scissors – Tungsten Carbide | Fine Science Tools | 14568-09 | |
| Glass Bead Dry Sterilizer | Harvard Apparatus | 61-0183 | |
| Granulated Agar | Fisher BioReagents | BP9744 | |
| Heating Pad | Milliard | 804879481218 | |
| Insulin syringe with 28 G needle | BD | 329461 | |
| Lago X Imaging System | Spectral Instruments Imaging | n/a | |
| LB broth | Fisher BioReagents | BP1426 | |
| Leur-Lok 1 mL syringe | BD | 309628 | |
| Mini Arco Animal Trimmer | Wahl Professional | 919152 | |
| Nair Hair Removal Lotion with Baby Oil | Church and Dwight | n/a | Available at any pharmacy |
| Octagon Forceps | Fine Science Tools | 11041-08 | |
| Petri dish | Falcon | 351029 | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) 1x | Corning | 21-040-CV | |
| Press and Seal Cling Wrap | Glad | n/a | |
| SafetyGlide Insulin syringe with 30 G needle | BD | 305934 | |
| Safetyglide Insulin syringe, 1/2 mL, 30 G x 5/16 TW | BD | 305934 | |
| Scale | Ohaus Scout Pro | SP202 | |
| Supplical Nutritional Supplement | Henry Schein Animal Health | 29908 | |
| Tegaderm, 6 cm x 7 cm | 3M | 1624W |
Riferimenti
- Sen, C. K., et al. Human skin wounds: a major and snowballing threat to public health and the economy. Wound Repair and Regeneration. 17 (6), 763-771 (2009).
- Serra, R., et al. Chronic wound infections: the role of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Expert Review of Anti-infective Therapy. 13 (5), 605-613 (2015).
- Obritsch, M. D., Fish, D. N., MacLaren, R., Jung, R. Nosocomial infections due to multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa: epidemiology and treatment options. Pharmacotherapy. 25 (10), 1353-1364 (2005).
- Secor, P. R., et al. Filamentous Bacteriophage Produced by Pseudomonas aeruginosa Alters the Inflammatory Response and Promotes Noninvasive Infection In Vivo. Infection and Immunity. 85 (1), (2017).
- Rice, S. A., et al. The biofilm life cycle and virulence of Pseudomonas aeruginosa are dependent on a filamentous prophage. The ISME Journal. 3 (3), 271-282 (2009).
- Bayes, H. K., Ritchie, N., Irvine, S., Evans, T. J. A murine model of early Pseudomonas aeruginosa lung disease with transition to chronic infection. Scientific Reports. 6, 35838 (2016).
- van Gennip, M., et al. Interactions between polymorphonuclear leukocytes and Pseudomonas aeruginosa biofilms on silicone implants in vivo. Infection and Immunity. 80 (8), 2601-2607 (2012).
- Trøstrup, H., et al. Pseudomonas aeruginosa biofilm aggravates skin inflammatory response in BALB/c mice in a novel chronic wound model. Wound Repair and Regeneration. 21 (2), 292-299 (2013).
- Zhao, G., et al. Time course study of delayed wound healing in a biofilm-challenged diabetic mouse model. Wound Repair and Regeneration. 20 (3), 342-352 (2012).
- Brubaker, A. L., Rendon, J. L., Ramirez, L., Choudhry, M. A., Kovacs, E. J. Reduced neutrophil chemotaxis and infiltration contributes to delayed resolution of cutaneous wound infection with advanced age. Journal of Immunolology. 190 (4), 1746-1757 (2013).
- Watters, C., et al. Pseudomonas aeruginosa biofilms perturb wound resolution and antibiotic tolerance in diabetic mice. Medical Microbiology and Immunology. 202 (2), 131-141 (2013).
- Lee, C., Kerrigan, C. L., Picard-Ami, L. A. Cyclophosphamide-induced neutropenia: effect on postischemic skin-flap survival. Plastic and Reconstructive Surgery. 89 (6), 1092-1097 (1992).
- Sweere, J. M., et al. The immune response to Chronic Pseudomonas aeruginosa wound infection in immunocompetent mice. Advances in Wound Care. , (2019).
- Sweere, J. M., et al. Bacteriophage trigger antiviral immunity and prevent clearance of bacterial infection. Science. 363 (6434), (2019).
