Un modello di infezione da Candida albicans articolare periprotesica nel topo

La Candida albicans (C. albicans) risiede commensamente in molte parti del corpo umano¹, ed è anche il patogeno opportunista più comune che causa infezioni fungine invasive potenzialmente letali, specialmente nei pazienti immunocompromessi ^2,3. C. albicans può trasformarsi tra lo stato di lievito e quello di micelio come fungo polimorfo. Lo stato del micelio mostra una maggiore virulenza, una maggiore adesione e l’invasione di cellule e tessuti ^4,5. Inoltre, C. albicans può formare biofilm sulle superfici di materiali biomedici come protesi dentarie, cateteri e stent ^1,6,7. La densa struttura tridimensionale dei biofilm limita l’infiltrazione di farmaci antimicotici, esprime geni resistenti ai farmaci e sottoregola il metabolismo delle cellule fungine per resistere alla clearance del sistema immunitario ^6,7. Pertanto, le infezioni correlate ai biofilm sono piuttosto impegnative nelle cliniche⁸.

Lo Staphylococcus aureus, lo stafilococco coagulasi-negativo e l’enterobacter sono i principali agenti patogeni che causano la PJI⁹. Sebbene l’incidenza della PJI fungina sia relativamente bassa (circa l’1%)¹⁰, il costo del trattamento della PJI fungina è più alto¹¹, il ciclo di trattamento è più lungo¹¹ e il tasso di successo del trattamento è inferiore^{a 10} rispetto alla PJI batterica. Negli ultimi anni, l’incidenza della PJI fungina è aumentata di anno^{in anno.} La Candida PJI rappresenta il 77%-84% della PJI fungina^10,12 e la C. albicans è la più comune nella Candida (54%). Pertanto, la PJI fungina deve essere studiata.

Attualmente, la PJI viene trattata tramite chirurgia di revisione (1) rimuovendo l’impianto infetto, (2) sbrigliando, (3) trattando con antimicrobici e (4) reimpiantando. Dopo un accurato sbrigliamento, viene posizionato un antibiotico contenente cemento osseo e il paziente viene trattato con antibiotici per via sistemica per più di 6 settimane per controllare efficacemente l’infezione prima che venga posizionato un nuovo impianto¹³. Tuttavia, questo metodo non è in grado di eliminare completamente gli agenti patogeni nei tessuti e le infezioni ricorrenti trattate con terapia antimicrobica a lungo termine hanno un’alta probabilità di svilupparsi in ceppi resistenti ai farmaci 14,15,16.

La creazione di modelli animali di PJI è importante per la ricerca e lo sviluppo di nuovi farmaci o terapie per la PJI. Nello sviluppo della PJI, si formano ampi spazi morti intorno alla protesi, portando alla formazione di ematomi, che bloccano ulteriormente l’afflusso di sangue ai tessuti circostanti e compromettono l’effetto degli antibiotici ^11,15. A causa della difficoltà nell’imitare l’ambiente circostante della protesi, i modelli animali tradizionali non possono simulare accuratamente la situazione reale di PJI^17,18.

In questo articolo, un modello PJI associato al biofilm di C. albicans nei topi è stato costruito utilizzando un filo di titanio-nichel clinicamente ampiamente utilizzato per simulare impianti articolari^19,20. Questo modello PJI presenta i vantaggi di un funzionamento semplice, di un alto tasso di successo, di un’elevata ripetibilità e di un’elevata correlazione clinica. Si prevede che sarà un modello importante per lo studio della prevenzione e del trattamento della PJI correlata al biofilm di C. albicans.