Murina orofaryngeal Aspiration modell av ventilatorassocierad och vårdrelaterade bakteriell pneumoni

Summary

Smittsam lunginflammation är bland de vanligaste infektionerna i mänskliga. En lämplig in-vivo -modellen är kritisk för att förstå sjukdomspatogenes och testa effekten av romanen therapeutics. Med denna murina orofaryngeal aspiration lunginflammation modell, kan man undersöka de patogenes och nya behandlingar mot dessa dödliga infektioner.

Abstract

Murina infektion modeller är avgörande för att förstå sjukdomspatogenes och testa effekten av nya behandlingar för att bekämpa orsakande patogener. Infektiös lunginflammation är bland de vanligaste infektioner som presenteras av patienter på kliniken och därmed garanterar en lämplig in-vivo -modell. Typisk lunginflammation modeller använder intranasalt Inympning, som deponerar överdriven organismer utanför lungan, orsakar ej åsyftade komplikationer och symtom såsom bihåleinflammation, gastrit, enterit, fysiskt trauma eller microparticle imma för att efterlikna aerosol sprida mer typiska för viral, tuberkulösa eller svamp lunginflammation. Dessa modeller återspeglar inte korrekt patogenesen av typiska eller hälso-och sjukvård-bakteriell pneumoni. Däremot härmar denna murina modell av orofaryngeal aspirationspneumoni droplet rutten i hälso-och sjukvård-pneumoni. Suspension i orofarynx sövda möss ympning 50 µL av bakterier och orsakar reflexiv aspiration, vilket resulterar i lunginflammation. Med denna modell kan man undersöka patogenesen av lunginflammation som orsakar patogener och nya behandlingar för att bekämpa dessa sjukdomar.

Introduction

Nedre luftvägsinfektion är världens dödligaste smittsamma sjukdomar och den vanligaste dödsorsaken i utvecklingsländerna¹. Globalt, redovisa dessa infektioner mer än 3,2 miljoner dödsfall¹. Dessutom nosokomial pneumoni är bland de vanligaste och mest dödliga formerna av hälso-och infektioner, och orsakas av den mest antibiotika-resistenta patogener^2,3. Den typiska förvärv av bakteriell lunginflammation för båda samhällsförvärvad och nosokomial pneumoni är aspiration av orofaryngeal innehållet i alveolerna. Murina modeller används för att studera dessa sjukdomar ofta använder intranasalt inympning⁴, sätta in mycket av bakterierna utanför lungan, orsakar ej åsyftade komplikationer och symptomen som bihåleinflammation och fysiska trauman, som är oförenlig med sjukdomen progression i mänskliga att modellerna var utformade för att efterlikna. Andra modeller kan använda inandning chambers och micromisting enheter, vilket mer korrekt efterlikna viral, tuberkulösa och svamp lunginflammationer, men inte korrekt sammanfatta den normala vägen förvärvskostnaden för typiska bakteriella lunginflammationer.

Murina orofaryngeal aspiration lunginflammation modellen kan användas för att simulera naturlig väg och patogenesen av bakteriell lunginflammation. Genom ympning 50 µL av bakteriesuspensionen i orofarynx sövda möss med pipett, inträder reflexiv aspiration, vilket resulterar i smittsam lunginflammation. Använda denna modell, kan man undersöka patogenesen av lunginflammation som orsakar patogener och nya behandlingar för att bekämpa dessa sjukdomar med en högre trohet modell, mer jämförbar med aspiration lunginflammation infektioner observerats i mänskliga. Dessutom, till skillnad från liknande modeller som infekterar via munhålan^5,6, garanterar denna modell att det fullständiga inokulatet når lungorna istället för tarmen, där det kan orsaka off-site inflammation och infektioner, såsom gastrit och enterit. Slutligen, till skillnad från en annan publicerad modell som kräver en laryngoskopet och infektionsstadierna genom luftstrupen⁷, denna modell skymmer inte luftvägarna med sondmatning nål och kräver inte injektion för inokulum leverans. I stället bygger inympning på den naturliga strävan reflexen av musen.

Protocol

Alla förfaranden som involverar djur måste godkännas av forskarens institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC). 1. beredning av bakteriell inokulatet Isolera bakteriekolonier. Streak en bakteriell stam (t.ex., A. baumannii ”HUMC1”) på lämplig steril agarsubstrat (t.ex., Tryptic soy agar), var noga med att generera isolerade kolonier. Inkubera vid lämpliga villkor (t.ex., över natten vid 37 ° C)….

Representative Results

Genom att noggrant följa protokollet, kan reproducerbar och robust data lätt erhållas. Det är viktigt att strikt följa en anpassad inokulum förberedelse protokoll för experiment för att jämföras med en varandra. Det är också viktigt att korrekt hantera möss under förfarandet för infektion. Var noga med att placera möss i en anestesi kammare saknar isofluran. Möss kommer panik om de placeras i en kammare som har varit förfylld med isofluran och kan uppleva överskott stre…

Discussion

Att vara säker, är möss inte miniatyr människor. Resultat från musmodeller måste betraktas i sammanhang och därefter tolkas för tillämplighet till människa, baserat på skillnader och likheter mellan de två arter⁶. Det är också viktigt att välja lämpliga mus stam som vissa är mer mottagliga för vissa infektioner än andra. Detsamma gäller den patogen stam val¹⁶.

Det är viktigt att utföra infektioner i ett krävande och högt r…

Materials

Agar	BD	214530	Combine with TSB to make TSA
Beads, Borosilicate Glass	Kimble	135003	Sterilize by baking or autoclaving before each use
Beaker, 250 mL	Pyrex	1003	Used during precise aliquoting of concentrated bacterial inocula
Centrifuge	Sorvall	ST 40R	Capable of 4,000×g at 4°C
Chamber for Anesthesia	Kent Scientific Corporation	VetFlo-0720	Accommodates up to 5 mice
Cryomold, Intermediate Size	Sakura Tissue-Tek	4566	Disposable vinyl specimen molds, 15×15×5 mm
Dental Floss	Oral-B	37000469537	Tie to stable post approx. 6" above table height
Forceps	VWR	82027-440	Used to gently pull tongue out of mouse's mouth
Homogenizer for Lung Tissue	Omni International	TM125-115	Autoclave before first use; rinse between samples
Isoflurane for Anesthesia	Abbott	10015516	Alternative drug can be used; modify procedure accordingly
iSTAT Cartridge	Abbott	03P79-25	Various cartridges are available to suit your needs
Ketamine, 100 mg/mL	Western Medical Supply	4165	Dilute 1:10 in PBS to 1 mg/mL and combine with Xylazine at 1 mg/mL
Ointment for Eyes	Akorn	Tears Renewed	Avoid touching eye with tip of dispenser
Optimal Cutting Temperature (O.C.T.) Compound	Fisher Scientific	23-730-571	Used to freeze lung samples at -80 °C to prepare for pathology sectioning
Petri Dish	VWR	25384-302	Polystyrene, disposable, sterilized, 100×15 mm
Phosphate-Buffered Saline (PBS)	Corning	21-031-CM	Dulbecco's PBS without calcium and magnesium
Pipette Tips, 200-μL	VWR	10017-044	Autoclave before use
Pipetter, 200-μL	Gilson	Pipetman P200	Autoclave and calibrate before use
Spreader, Bacterial Cell	Bel-Art	F377360006	Sterilize by baking or autoclaving before each use
Stir Bar, Magnetic, 7.9 mm Diameter × 38.1 mm Length	VWR	58948-150	Used for stiring concentrated bacterial inocula during aliquoting
Stir Plate, Magnetic	Corning	PC-620D	Used for stiring concentrated bacterial inocula during aliquoting
Tryptic Soy Broth (TSB)	BD	211822	Combine with Agar to make TSA
Vial, Conical, Sterile, 50 mL	Corning	431720	Used for preparing bacterial inocula
Vial, Conical, Sterile, 500 mL	Corning	431123	Used to concentrate inocula for preparing frozen inocula
Vial, Cryogenic, 2.0 mL	Corning	430659	Used for cryogenic storage of concentrated bacterial inocula
Xylazine, 20 mg/mL	Akorn	AnaSed Injection	Dilute 1:20 in PBS to 1 mg/mL and combine with Ketamine at 1 mg/mL