Modelo de Infecção por Candida albicans Relacionada a Cateter em Camundongos
Summary
Estabelecemos um modelo murino de infecção relacionada ao cateter (IRC) associada a C.albicans, no qual o biofilme se forma no cateter, e a interação entre C.albicans e hospedeiro correlaciona-se bem com a IRC clínica. Esse modelo ajuda a selecionar terapias para IRC associada ao biofilme de C.albicans , estabelecendo uma base para a transformação clínica.
Abstract
A infecção relacionada ao cateter (IRC) é uma infecção nosocomial comum causada por candida albicans durante o implante do cateter. Tipicamente, biofilmes são formados na superfície externa do cateter e levam a infecções disseminadas, que são fatais para os pacientes. Não há prevenção e manejo de tratamento efetivos nas clínicas. Portanto, é urgente o estabelecimento de um modelo animal de IRC para a triagem pré-clínica de novas estratégias para sua prevenção e tratamento. Neste estudo, um cateter de polietileno, um cateter médico amplamente utilizado, foi inserido no dorso dos camundongos BALB/c após a depilação. Candida albicans ATCC MYA-2876 (SC5314) expressando proteína fluorescente verde reforçada foi subsequentemente inoculado na superfície da pele ao longo do cateter. Intensa fluorescência foi observada na superfície do cateter sob microscópio fluorescente 3 dias depois. Biofilmes maduros e espessos foram encontrados na superfície do cateter por microscopia eletrônica de varredura. Esses resultados indicaram a adesão, colonização e formação de biofilme de candida albicans na superfície do cateter. A hiperplasia da epiderme e a infiltração de células inflamatórias nos espécimes cutâneos indicaram as alterações histopatológicas da pele associada à IRC. Em resumo, um modelo de CRI de camundongo foi estabelecido com sucesso. Espera-se que esse modelo seja útil na pesquisa e desenvolvimento do manejo terapêutico da IRC associada a candida albicans .
Introduction
Nos últimos anos, com o desenvolvimento e aplicação de materiais biomédicos, infecções relacionadas a implantes vêm emergindo como problemas clínicos difíceis 1,2. Com a ampla aplicação de cateteres médicos em clínicas, o número de infecções e mortes relacionadas é enorme a cada ano 3,4. As vias de infecção comuns de uma infecção relacionada ao cateter (IRC) incluem: (1) patógenos na superfície da pele infiltram-se no corpo e aderem à superfície externa do cateter 5,6,7; (2) patógenos derivados de operações assépticas inadequadas invadem, aderem e colonizam o cateter; (3) patógenos na circulação sanguínea aderem e colonizam no cateter; (4) drogas contaminadas por microrganismos patogênicos.
A Candida é a terceira causa mais comum de IRC 8,9. É muito provável que cause infecção da corrente sanguínea e outras candidíase invasiva com risco de vida depois que biofilmes são formados na superfície do implante. O prognóstico é ruim e a taxa de mortalidade é alta2. Relata-se que biofilmes são formados na superfície do cateter dentro de 2 semanas após a inserção venosa central e no lúmen do cateter algumas semanas depois10,11.
Biofilmes de Candida albicans (C. albicans) formados em cateteres médicos exibem uma rede de dupla camada composta por levedura, estroma e micélio12,13. A formação de biofilmes de C. albicans não é apenas uma chave para a resistência a drogas e evasão imune13, mas também vital para a produção de esporos disseminados, o que leva a uma maior infecção hematogênica 2,12 e resulta em consequências mais graves e até fatais. A IRC associada a C. albicans é uma importante causade infecções fúngicas clínicas da corrente sanguínea7,14, e mais de 40% dos pacientes com infecção por C. albicans no cateter venoso central evoluirão para bacteremia15.
De acordo com a Infectious Disease Society of America, o tratamento recomendado da Candida CRI inclui (1) remoção do cateter infectado; (2) submeter os pacientes a uma terapia antifúngica sistêmica de 14 dias8; (3) reimplante de novo cateter4. No entanto, em aplicações clínicas, os cateteres não podem ser totalmente removidos às vezes. Alguns pacientes só podem ser tratados com antibióticos sistêmicos e terapia antimicrobiana de bloqueio, acompanhados de fortes efeitos colaterais16,17.
Os modelos animais existentes de C. albicans, como o modelo de candidíase orofaríngea, o modelo de candidíase vaginal e o modelo de infecção sistêmica invasiva causada por candidíase18,19, não podem se correlacionar bem com a IRC clínica. Portanto, neste estudo, um modelo de IRC associado a C. albicans em camundongos foi estabelecido. Cateteres de polietileno de uso clínico comum foram utilizados como implantes subcutâneos20,21, e C. albicans foi inoculado na superfície da pele para simular a adesão de C. albicans aos cateteres médicos e a formação de biofilmes.
Esse modelo tem sido utilizado com sucesso em nosso laboratório para rastrear o efeito anti-biofilme de diferentesterapêuticas22. Além disso, devido à detecção de defasagem de C. albicans após infecção por cateter, uma cepa de C. albicans contendo proteína fluorescente verde reforçada (EGFP) foi construída e inoculada em camundongos para facilitar a observação intuitiva das colônias e biofilmes de C. albicans no cateter implantado.
Protocol
Representative Results
Discussion
A IRC é uma das infecções hospitalares mais comuns na práticaclínica23. Patógenos nos anexos cutâneos, como epiderme, glândulas sebáceas e folículos pilosos, são possíveis causas de IRC23,24. A Candida é o terceiro maior patógeno causador da IRC, sendo a Candida albicans o tipo mais comum de infecção por biofilme25,26. Portanto, nosso objetivo foi …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Somos gratos pelo apoio financeiro da Fundação de Ciências Naturais da Província de Shaanxi (número de concessão 2021SF-118) e da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (números de concessão 81973409, 82204631).
Materials
| 0.5 Mactutrius turbidibris | Shanghai Lujing Technology Co., Ltd | 5106063 | |
| 2.5% glutaraldehyde fixative solution | Xingzhi Biotechnology Co., Ltd | DF015 | |
| 4 °C refrigerator | Electrolux (China) Electric Co., Ltd | ESE6539TA | |
| Agar | Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd | 01-023 | |
| Analytical balances | Shimadzu | ATX124 | |
| Autoclaves Sterilizer | SANYO | MLS-3750 | |
| Butanol | Tianjin Chemio Reagent Co., Ltd | 200-889-7 | |
| Carbenicillin | Amresco | C0885 | |
| Eclipse Ci Nikon upright optical microscope | Nikon | Eclipse Ts2-FL | |
| Glucose | Macklin | D823520 | |
| Inoculation ring | Thermo Scientific | 251586 | |
| Isoflurane | RWD | 20210103 | |
| Paraformaldehyde | Beyotime Biotechnology | P0099 | |
| PAS dye kit | Servicebio | G1285 | |
| Peptone | Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd | 01-001 | |
| Polyethylene catheter | Shining Plastic Mall | PE100 | |
| RWD R550 multi-channel small animal anesthesia machine | RWD | R550 | |
| SEM | Hitachi | TM-1000 | |
| Temperature incubator | Shanghai Zhichu Instrument Co., Ltd | ZQTY-50N | |
| Ultrapure water water generator | Heal Force | NW20VF | |
| Ultrasound machine | Do-Chrom | DS10260D | |
| Xylene | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10023428 | |
| Yeast extract | Thermo Scientific Oxoid | LP0021B |
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