Tedavi Vankomisin ile kalsiyum sülfat ve otojen kemik kemik enfeksiyonu, geliştirilmiş tavşan modeli yüklü
Summary
Bu çalışmada geliştirilmiş bir tavşan sunar kemik iliği bakterilerde aynı miktarda engelleyerek Staphylococcus aureus ile enfekte modeli. Vankomisin yüklü kalsiyum sülfat ve otojen kemik antibiyotik ve kemik onarım tedavisi için kullanılır. Protokol kemik enfeksiyonu ve yenilenme eğitim için yararlı olabilir.
Abstract
Kemik enfeksiyonu klinik, ortopedik ve travmatik cerrahi olarak tedavi etmek son derece zor bakteriyel istila kaynaklanır. Kemik enfeksiyonu sürekli iltihap, osteomiyelit ve nihai kemik sendikasız sonuçlanabilir. Uygulanabilir ve tekrarlanabilir bir hayvan modelini kurulması kemik enfeksiyonu araştırma ve antibiyotik tedavisi önemlidir. İçinde vivo bir model olarak tavşan modeli kemik enfeksiyonu araştırmalarda yaygın olarak kullanılır. Ancak, önceki çalışmalarda tavşan bakteri miktarı değişken olduğu gibi enfeksiyon durumu tutarsız, gösterdi enfeksiyon modelleri kemik. Bu çalışmada kemik enfeksiyonu bir tavşan, kemik iliği bakterilerde engelleyerek inducing için geliştirilmiş bir cerrahi yöntem sunuyor. O zaman, çok düzeyli değerlendirme modelleme yöntemi doğrulamak için yürütülen olabilir.
Genel olarak, nekrotik doku Debridmanı ve implantasyon Vankomisin yüklü kalsiyum sülfat (VCS) antibiyotik tedavisi baskın. Kalsiyum sülfat VCS içinde sürünerek osteocyte ve yeni Kemik büyümesi faydaları rağmen büyük kemik defektleri Debridmanı sonra oluşur. Otojen kemik (AB) kemik defektleri nekrotik kemik Debridmanı sonra büyük kemik defektleri tedavisi için üstesinden gelmek için çekici bir stratejidir.
Bu çalışmada, bir otojen kemik kemik üründe implante olarak kuyruk kemik kullanılır. Kemik onarım mikro-Bilgisayarlı-Tomografi (mikro-CT) ve histolojik analiz sonra hayvan kurban kullanılarak ölçüldü. Sonuç olarak, VCS grubunda, kemik sendikasız sürekli olarak elde edildi. Buna ek olarak, VCS-AB grubu Kemik defekti alanlarında önemli ölçüde azalma. Mevcut modelleme yöntemi kemik enfeksiyonu manken hazırlamak için tekrarlanabilir, uygulanabilir, istikrarlı bir yöntemi açıklanmıştır. VCS-AB tedavi daha düşük kemik sendikasız fiyatlarına sonra antibiyotik tedavisi sonuçlandı. Gelişmiş kemik enfeksiyonu modeli ve kombinasyon tedavisi VCS ve otojen kemik kemik enfeksiyonu ve kemik rejenerasyon Travmatoloji ortopedik uygulamalar için ilgili temel mekanizmaları okumak yardımcı olabilir.
Introduction
Kemik enfeksiyonu genellikle bakteri ya da diğer mikroorganizma işgalden sonra travma, kemik kırığı veya diğer kemik hastalıkları1kaynaklanır. Kemik enfeksiyonu yüksek düzeyde inflamasyon ve kemik doku imha neden olabilir. Klinikte, kemik enfeksiyonu2,3baskın etken Staphylococcus aureus (S. aureus) olduğunu. Kemik enfeksiyonu zayıflatıcı, acı verici ve genellikle4tedavi son derece zordur kronik bir ders alır. Şu anda, nekrotik doku debridman ve Vankomisin yüklü kalsiyum (VCS) boncuk yerleştirerek doğruladı yerel enfeksiyon5,6kontrol etmek için etkili bir strateji olarak. Ancak, hastaların % %10 15 Anti-enfeksiyon tedavi7‘ den sonra uzun süreli kemik onarım işlemi, gecikmeli Birliği veya sendikasız karşılaşmış. Büyük bir Kemik defekti Ortopedik Cerrahlar için en zor bir konu kesimdir. Otolog kemik grefti en uygun kemik yerine kemik sendikasız tedavi8,9olarak kabul edilir.
Bugüne kadar kemik üzerindeki çalışmaların en enfeksiyon ve Otolog kemik implantasyon çeşitli hayvan modelleri, sıçan, tavşan, köpek, domuz ve koyun10,11gibi yapılmıştır. Tavşan modelleri en sık olarak kemik enfeksiyonu çalışmaları için kullanılan ilk Norden ve Kennedy tarafından 197012,13‘ te yapılacak. Önceki çalışma, tavşan modelleri tabi Norden’ın yöntem kullandık ve bulduğumuz kan kemik iliğini sızıntı bakteri çözüm taşmaya yol olarak kemik iliği enjekte S. aureus miktarı doğru bir şekilde sayısal değil ki.
Bu makalede kemik enfeksiyonu tavşan inducing için geliştirilmiş bir cerrahi yöntem sunuyor. Yordamın bitiminde, kan Biyokimya testi, bakteriyolojik muayene ve histopatolojik muayene kemik enfeksiyonu modeli doğrulamak için yapıldı. Daha sonra VCS enfeksiyon etkisizleştirmek için implante ve otojen kemik kemik rejenerasyon teşvik için implante.
Protocol
Representative Results
Discussion
Önceki çalışmalarda, hem de akut ve kronik kemik enfeksiyonu çalışmaya çeşitli hayvan modelleri inşa edildi; Ancak, ideal modeli için arama devam hala17,18. Buna ek olarak, ideal kemik enfeksiyonu modeli modelleme dönemleri sırasında klinik ortamda kemik enfeksiyonu patolojik özelliklerini taklit, kalır düşük maliyetli ve kolay yapmak bekleniyor. Adatavşanı are elde edilebilir, uygun ve ucuz olarak şimdiye kadar tavşan kemik enfeksiyonu inf…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin (81803808, 81873062), Zhejiang İl Sağlık ve sağlık bilim ve Teknoloji Fonu (2017KY271) ve bilim ve teknoloji proje Zhejiang eyaleti (2017C 37181) tarafından desteklenmiştir.
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).
