טיפול ונקומיצין טעון סולפט סידן ועצמות Autogenous במודל משופר הארנב של זיהום עצם
Summary
מחקר זה מציג את הארנב משופרת של מודל נגוע Staphylococcus aureus על ידי חסימת את אותה כמות של חיידקים במח העצם. סולפט סידן ואנקומיצין טעון ועצמות autogenous משמשות לטיפול ותיקון אנטיביוטיקה ועצמות. הפרוטוקול יכול להיות מועיל עבור הלומדים העצם זיהום והתחדשות.
Abstract
עצם התוצאות זיהום מפני פלישה חיידקים, אשר קשה מאוד לטפל בחדר ניתוח הקליני, אורטופדי, טראומטי. הזיהום העצם עלולה לגרום לדלקת ממושכת, דלקת עצם מוגלתית, והמעלית העצם בסופו של דבר. הקמת מודל בעלי חיים ריאלי לשחזור חשובה עצם זיהום מחקר וטיפול אנטיביוטי. כמודל ויוו, דגם ארנב נעשה שימוש נרחב במחקר זיהום של העצם. עם זאת, מחקרים קודמים על הארנב עצם מודלים זיהום כי מצב זיהום הוא לא עקבי, כמו גם כמות החיידקים משתנה. מחקר זה מציג שיטה כירורגית משופרת עבור גרימת זיהום עצם על ארנב, על ידי חסימת החיידק במח העצם. לאחר מכן, הערכות רשתי יכול להתבצע כדי לאמת את שיטת הדוגמנות.
באופן כללי, להסיר רקמות מתות רקמת נמק, השרשה של סידן טעון ואנקומיצין סולפט (VCS) הם השולט טיפול אנטיביוטי. למרות סולפט סידן ב VCS הטבות osteocyte זוחלים, צמיחת עצם חדשה, עצם מסיבית פגמים להתרחש לאחר להסיר רקמות מתות. עצם autogenous (אלב) היא אסטרטגיית מושך כדי להתגבר על עצם פגמים לטיפול של פגמים עצם מסיבית לאחר להסיר רקמות מתות נמק עצם.
במחקר זה, השתמשנו בעצם הזנב כמו עצם autogenous הושתלו בתוך עצם הפגם. עצם תיקון נמדדה באמצעות מיקרו-מחושב-טומוגרפיה (מיקרו-CT) וניתוח היסטולוגית לאחר להקריב חיה. כתוצאה מכך, בקבוצה VCS, עצם והמעלית בעקביות הושג. לעומת זאת, האזורים פגם עצם בקבוצה VCS-AB ירדו באופן משמעותי. שיטת מידול נוכח תיאר שיטה לשחזור, ריאלי, יציב כדי להכין מודל זיהום של העצם. הטיפול VCS-AB הביא נמוכים, והמעלית עצם לאחר טיפול אנטיביוטי. המודל זיהום עצם משופרת והטיפול שילוב של VCS ועצמות autogenous יכולים להיות לעזר בלימוד מנגנוני כבסיס זיהום ועצם התחדשות העצם הרלוונטי ליישומים אורתופדיים טראומה.
Introduction
דלקת העצם נובע בדרך כלל חיידקים או אחרים הפלישה מיקרואורגניזם לאחר טראומה, שבר או מחלות אחרות עצם1. עצם זיהום עלול לגרום רמה גבוהה של דלקת והרס רקמות העצם. במרפאה, Staphylococcus aureus (S. aureus) הוא סוכן סיבתי הדומיננטית של העצם זיהום2,3. הזיהום עצם מכאיב, מתישה, ולוקח בדרך כלל קורס כרונית קשה מאוד לטפל4. בזמן הנוכחי, הטריה של רקמת נמק, השתלת של סידן טעון ונקומיצין (VCS) חרוזים אושרו כמו אסטרטגיית יעיל לשליטה זיהום מקומי5,6. עם זאת, 10% עד 15% מהמטופלים חוו של תהליך התיקון עצם ממושך, מתעכב איחוד או והמעלית לאחר טיפול נגד זיהום7. קטע גדול של פגם עצם הבעיה הקשה ביותר מנתחים אורטופדיים. שתל עצם אוטולוגי נחשב התחליף האופטימלי עצם עצם הטיפול, והמעלית8,9.
נכון להיום, רוב המחקרים על עצם זיהום, עצם אוטולוגי השרשה נערכו בסוגים שונים של מודלים בעלי חיים, כגון חולדות, ארנבים, כלבים, חזירים, כבשים10,11. ארנב מודלים הנפוץ ביותר ללימודים דלקת העצם, כמו הראשונה שבוצעה על-ידי נורדן, קנדי בשנת 197012,13. במחקר הקודם שלנו, השתמשנו מודלים ארנב בעקבות השיטה של נורדן, מצאנו כי הכמות של S. aureus מוזרק מח העצם יכול לא ניתן לכמת במדויק, כפי דולף הדם. מח עצם הוביל חיידקים פתרון גלישה.
מאמר זה מציג שיטה כירורגית משופרת עבור גרימת זיהום עצם על ארנבים. בסופו של ההליך, בדיקת דם לביוכימיה, בדיקה בקטריולוגית של היסטופתולוגיות בוצעו כדי לאמת את המודל זיהום של העצם. לאחר מכן, VCS הושתל לעכב זיהום, עצם autogenous הושתל לקדם התחדשות העצם.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקרים קודמים, נבנו סוגים שונים של מודלים בעלי חיים כדי ללמוד הן זיהום אקוטי וכרוני העצם; עם זאת, חפש את המודל האידיאלי עדיין נמשכת17,18. בנוסף, המודל זיהום עצם אידיאלי צפוי לדמות את מאפייני פתולוגי של העצם זיהום בסביבה קלינית, תוך התקופות הדוגמנות, להישאר זול…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (81803808, 81873062), ג’ג’יאנג המחוז רפואי, מדע הבריאות בטכנולוגיית קרן (2017KY271) ו המדע ואת הטכנולוגיה פרוייקט של בפרובינצית ג’ה-ג’יאנג (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 |
Referências
- 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).
