Vitro modeli doku grefti bakteriyel bağlılık çalışmaya paralel-plaka perfüzyon sistemi
Summary
Bakteriyel bağlılık doku grefti incelenmesi sağlar bir in-house tasarlanmış vitro akışı odası modeli açıklar.
Abstract
Çeşitli vanalı borular ve valfler stent takılan sağ ventrikül çıkım yolu (RVOT) kapak replasmanı konjenital kalp hastalığı olan hastalarda kullanılır. Protez malzeme ancak kullanırken, bu Greftler bakteriyel enfeksiyonlar ve çeşitli ana bilgisayar yanıt yatkındır.
Mikroorganizmaların endovasküler bağlılık içinde hayati bir rol oynamaktadır bakteriyel ve ana faktörler tanımlaması enfektif endokardit (IE) gibi enfeksiyonlar başlangıcı Patofizyoloji daha iyi anlamak ve önleyici geliştirmek için önemlidir stratejileri. Bu nedenle, fizyolojik kesme koşullar altında bakteriyel yapışma araştırmak için yetkili modelleri geliştirilmesi gereklidir. Burada, farklı bileşenleri greft dokuların bakteriyel bağlılık incelenmesi gibi hücre dışı matriks, endotel hücreleri ve etkisiz alanlarda maruz sağlar paralel tabaklarda dayalı yeni tasarlanmış vitro perfüzyon odaya nasıl kullanılacağını açıklar . Bu yöntem kombine koloni oluşturan ile sayım birimi (CFU) greft malzemeleri eğilimi bakteriyel yapışma akış altında doğru değerlendirmek için yeterli olduğunu. Daha fazla, akış odası sistemi rol kesme koşullar altında bakteriyel yapışma kan bileşenlerinin araştırmak için kullanılabilir olur. Biz bizim in-house tasarlanmış vitro perfüzyon modelini kullanarak doku gerek bakteriyel uyum içinde önemli belirleyici faktörler doku, onların yüzey morfolojisi ve bakteriyel türler özgüllük kaynağı değildir gösterdi.
Introduction
Staphylococcus aureus (S. aureus) virülans stratejileri sepsis gibi ağır damar içi enfeksiyonlar neden insan dolaşımda implante biyolojik veya biyolojik olmayan yüzeyleri kolonileşmesi ana bilgisayar bağışıklık savunma sistemini aşmak için çeşitli istihdam ve IE1,2,3,4,5. Önemli bir tedavi protez kalp kapakları IEare başlangıcı için katkıda bulunmak değil bireysel faktörler henüz tam olarak anlaşılır6,7süre implantasyonu sonrası hastaların komplikasyon ilişkili IE kalır. Akış koşullar altında gemi Duvar8‘ e uymak için üstesinden gelmek için ihtiyaç duydukları kesme kuvvetleri bakteri karşılaşma. Vivo durum daha fazla yansıttıkları gibi modeller, bakteri ve protez kapak doku veya akış altında endotel arasındaki etkileşimi eğitim sağlayan ilgi vardır.
Çeşitli özel mekanizmalar bakteriyel bağlılık endotel hücreleri (ECs) ve doku kolonizasyon ve vejetasyon ve IE9temel erken adımlar olmak, olgunlaşma maruz subendothelial matris (ECM) kolaylaştırmak. Çeşitli Stafilokokal yüzey proteinleri veya MSCRAMMs (yapışkanlı matris molekülleri tanıma mikrobiyal yüzey bileşenleri) aracı yapıştırılması konak hücreleri ve ECM proteinler moleküllerin fibronektin ile etkileşerek tarif edilmiştir, fibrinojen, kollajen ve von Willebrand faktör (VWF)8,10,11. Ancak, çoğunlukla statik koşullarda okudu bazı virülans faktörleri intra moleküler katlama ışığında çok bu etkileşimlerin endovasküler enfeksiyonlar kan dolaşan içinde farklı alaka olabilir.
Bu nedenle, ECM ve ECs farklı bileşenleri RVOT bulunduğu implante doku greft bağlamda bakteriyel bağlılık değerlendirmesini sağlar bir in-house tasarlanmış vitro paralel-plaka akışı odası modeli mevcut. Bu çalışmada açıklanan yöntemi genel amacını bakteri ve temel endovasküler dokularda kan dolaşımına patojenler vivo içinde çevre gibi birbiriyle yakından ilişkili akışı koşulları arasındaki etkileşim mekanizmaları incelemektir S. aureus. Bu yeni yaklaşımın duyarlılık geliştirme IE için potansiyel risk faktörleri tanımlamak için bakteriyel bağlılık için greft doku yüzeylerin üzerinde duruluyor.
Protocol
Representative Results
Discussion
Son klinik gözlemler kapak replasmanı RVOT6,13geçirmiş hastalarda bir komplikasyon olarak IE özel bilinci vermek. Disfonksiyon IE implante Vana geniş inflamatuar procoagulant reaksiyonları1,ve14için önde gelen endovasküler greft ile bakteri etkileşim sonucudur. Sunulan roman vitro modeli doku yapıları ve bakteriyel etkenler farklılıklar in vivo kullanılan greft<sup class=…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışmada RH için verilen bir hibe araştırma fonu KU Leuven (OT/14/097) sponsor oldu. TRV iki Araştırma Vakfı – Flanders (Belçika; doktora sonrası bursu aldı Sayı – 12K0916N vermek) ve RH klinik araştırma fonu UZ Leuven tarafından desteklenmektedir.
Materials
| Bovine Pericardium (BP) patch, Supple Peri-Guard Pericardium | Synovis Surgical Innovations, USA | PC-0404SN | |
| Bovine Jugular Vein conduits (BJV) | Contegra conduit; Medtronic Inc, USA | M333105D001 | |
| CH cryopreserved homograft | European Homograft Bank (EHB) | – | |
| Acu-Punch | Acuderm Inc, USA | P850 (8 mm); P1050 (10 mm) | |
| human Albumin | Flexbumin; Baxter, Belgium | BE171464 LOT:16G12C |
|
| Tryptic soy broth (TSB) | Fluka, Steinheim, Germany | 22092-500G | |
| Heart infusion broth (BHI) | Fluka | 53286-500G | |
| Phosphate buffered saline (PBS). | Gibco | 14190-094 | |
| 5(6)-Carboxyfluorescein N-hydroxysuccinimide ester (CF) | Sigma-Aldrich, Germany | 21878-100MG-F | |
| Peristaltic pump (MODEL ISM444B) | Ismatec BVP-Z Standard; Cole Parmer, Wertheim, Germany | 631942-2 | |
| Sonication bath | VWR Ultrasonic Cleaner; VWR, Radnor, Pa | 142-6044 | 230V/50 -60Hz 60VA; HF45kHz, 30W |
| ProLong Gold Antifade Mountant | Invitrogen by ThermoFisher | P36930 | |
| InCell Analyzer 2000 (fluorescence scanner) | GE Healthcare Life Sciences, Pittsburgh, Pa | 29027886 | |
| Arium Pro VF – ultrapure water – H2O MilliQ | Millipore | 87206462 | |
| Microscopic slides – Tissue Culture Chambers (1-well) | Sarstedt | 94.6140.102 | |
| 1-well on Lumox detachable | Sarstedt | 94.6150.101 | |
| Stainless Steel – surgical Blades | Swann-Morton | 311 | |
| Tygon Silicone Tubing, 1/8"ID x 1/4"OD | Cole-Parmer | EW-95702-06 | Temperature range: –80 to 200°C Sterilize: With ethylene oxide, gamma irradiation, or autoclave for 30 min, 15 psi of pressure |
| PharMed BPT Tubing | Saint-Gobain | AY242012 | Autoclavable 30 min at 121°C |
| Tygon LMT-55 Tubing | Saint Gobain Performance Plastics™ | 15312022 | |
| Thermostat | BMG BIOMEDIZINTECHNIK | 300-0042 | 230V, 90VA, 50Hz |
Referenzen
- Que, Y. A., Moreillon, P. Infective endocarditis. Nature Reviews Cardiology. 8 (6), 322-336 (2011).
- Werdan, K., et al. Mechanisms of infective endocarditis: pathogen-host interaction and risk states. Nature Reviews Cardiology. 11 (1), 35-50 (2014).
- Moreillon, P., Que, Y. A. Infective endocarditis. The Lancet. 363 (9403), 139-149 (2004).
- Jalal, Z., et al. Selective propensity of bovine jugular vein material to bacterial adhesions: An in vitro study. International Journal of Cardiology. 198, 201-205 (2015).
- Sharma, A., Cote, A. T., Hosking, M. C. K., Harris, K. C. A Systematic Review of Infective Endocarditis in Patients With Bovine Jugular Vein Valves Compared With Other Valve Types. JACC Cardiovascular Interventions. 10 (14), 1449-1458 (2017).
- Malekzadeh-Milani, S., et al. Incidence and predictors of Melody(R) valve endocarditis: a prospective study. Archives of Cardiovascular Diseases. 108 (2), 97-106 (2015).
- Hill, E. E., et al. Management of prosthetic valve infective endocarditis. American Journal of Cardiology. 101 (8), 1174-1178 (2008).
- Claes, J., et al. Clumping factor A, von Willebrand factor-binding protein and von Willebrand factor anchor Staphylococcus aureus to the vessel wall. Journal of Thrombosis and Haemostasis. 15 (5), 1009-1019 (2017).
- Fowler, T., et al. Cellular invasion by Staphylococcus aureus involves a fibronectin bridge between the bacterial fibronectin-binding MSCRAMMs and host cell beta1 integrins. European Journal of Cell Biology. 79 (10), 672-679 (2000).
- Patti, J. M., Hook, M. Microbial adhesins recognizing extracellular matrix macromolecules. Current Opinion in Cell Biology. 6 (5), 752-758 (1994).
- Massey, R. C., et al. Fibronectin-binding protein A of Staphylococcus aureus has multiple, substituting, binding regions that mediate adherence to fibronectin and invasion of endothelial cells. Cellular Microbiology. 3 (12), 839-851 (2001).
- Jashari, R., et al. Belgian and European experience with the European Homograft Bank (EHB) cryopreserved allograft valves–assessment of a 20 year activity. Acta Chirurgica Belgica. 110 (3), 280-290 (2010).
- Cheatham, J. P., et al. Clinical and hemodynamic outcomes up to 7 years after transcatheter pulmonary valve replacement in the US melody valve investigational device exemption trial. Circulation. 131 (22), 1960-1970 (2015).
- Que, Y. A., et al. Fibrinogen and fibronectin binding cooperate for valve infection and invasion in Staphylococcus aureus experimental endocarditis. The Journal of Experimental Medicine. 201 (10), 1627-1635 (2005).
- Veloso, T. R., et al. Bacterial adherence to graft tissues in static and flow conditions. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (1), 325-332 (2018).
- Liesenborghs, L., Verhamme, P., Vanassche, T. Staphylococcus aureus, master manipulator of the human hemostatic system. Journal of Thrombosis and Haemostasis. 16 (3), 441-454 (2018).
- Chiu, J. J., et al. Shear stress increases ICAM-1 and decreases VCAM-1 and E-selectin expressions induced by tumor necrosis factor-[alpha] in endothelial cells. Artheriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 24 (1), 73-79 (2004).
- Jockenhoevel, S., Zund, G., Hoerstrup, S. P., Schnell, A., Turina, M. Cardiovascular tissue engineering: a new laminar flow chamber for in vitro improvement of mechanical tissue properties. ASAIO Journal. 48 (1), 8-11 (2002).
- Veltrop, M. H. A. M., et al. Bacterial Species- and Strain-Dependent Induction of Tissue Factor in Human Vascular Endothelial Cells. Infection and Immunity. 67 (11), 6130-6138 (1999).
