Vi etablerer en musemodell av C.albicans-assosiert kateterrelatert infeksjon (CRI), der biofilm dannes på kateteret, og interaksjonen mellom C.albicans og vert korrelerer godt med klinisk CRI. Denne modellen hjelper til med å skjerme terapier for C.albicans biofilm-assosierte CRI, og legger grunnlaget for klinisk transformasjon.
Kateterrelatert infeksjon (CRI) er en vanlig nosokomial infeksjon forårsaket av candida albicans under kateterimplantasjon. Vanligvis dannes biofilmer på kateterets ytre overflate og fører til spredte infeksjoner, som er dødelige for pasienter. Det finnes ingen effektiv forebyggings- og behandlingsbehandling i klinikker. Derfor er det presserende å etablere en dyremodell av CRI for preklinisk screening av nye strategier for forebygging og behandling. I denne studien ble et polyetylenkateter, et mye brukt medisinsk kateter, satt inn på baksiden av BALB / c-musene etter hårfjerning. Candida albicans ATCC MYA-2876 (SC5314) som uttrykker forsterket grønt fluorescerende protein ble deretter inokulert på hudens overflate langs kateteret. Intens fluorescens ble observert på overflaten av kateteret under et fluorescerende mikroskop 3 dager senere. Modne og tykke biofilmer ble funnet på overflaten av kateteret ved skanning elektronmikroskopi. Disse resultatene indikerte adhesjon, kolonisering og biofilmdannelse av candida albicans på overflaten av kateteret. Hyperplasi av epidermis og infiltrasjon av inflammatoriske celler i hudprøvene indikerte histopatologiske forandringer i den CRI-assosierte huden. For å oppsummere ble en mus CRI-modell etablert. Denne modellen forventes å være nyttig i forskning og utvikling av terapeutisk behandling for candida albicans assosiert CRI.
De siste årene, med utvikling og anvendelse av biomedisinske materialer, har implantatrelaterte infeksjoner fremstått som vanskelige kliniske problemer 1,2. Med den brede anvendelsen av medisinske katetre i klinikker, er antall relaterte infeksjoner og dødsfall stort hvert år 3,4. De vanlige infeksjonsveiene til en kateterrelatert infeksjon (CRI) inkluderer: (1) patogener på overflaten av huden infiltrerer i kroppen og fester seg til kateterets ytre overflate 5,6,7; (2) feilaktige aseptiske operasjonsavledede patogener invaderer, fester seg og koloniserer på kateteret; (3) patogener i blodsirkulasjonen fester seg og koloniserer på kateteret; (4) legemidler forurenset av patogen mikroorganisme.
Candida er den tredje vanligste årsaken til CRI 8,9. Det er svært sannsynlig å forårsake infeksjon i blodet og annen livstruende invasiv candidiasis etter at biofilmer er dannet på overflaten av implantatet. Prognosen er dårlig, og dødeligheten er høy2. Det er rapportert at biofilm dannes på overflaten av kateteret innen 2 uker etter innsetting av sentralvenøs og i kateterets lumen noen uker senere10,11.
Candida albicans (C. albicans) biofilmer dannet på medisinske katetre viser et dobbeltlagsnettverk bestående av gjær, stroma og mycelium12,13. Dannelsen av C. albicans biofilm er ikke bare en nøkkel for stoffresistens og immununnvikelse13, men også viktig for å produsere spredte sporer, noe som fører til ytterligere hematogen infeksjon 2,12 og resulterer i mer alvorlige og til og med livstruende konsekvenser. C. albicans-assosiert CRI er en viktig årsak til kliniske soppinfeksjoner 7,14, og mer enn 40% av pasientene med C. albicans-infeksjon i det sentrale venekateteret vil utvikle seg til bakteriemi15.
Ifølge Infectious Disease Society of America, inkluderer den anbefalte behandlingen av Candida CRI (1) fjerning av det infiserte kateteret; (2) utsette pasientene for en 14 dagers systemisk antifungal behandling8; (3) reimplantere et nytt kateter4. Men i kliniske applikasjoner kan katetre ikke fjernes helt noen ganger. Noen pasienter kan bare behandles med systemisk antibiotika og antimikrobiell låseterapi, ledsaget av sterke bivirkninger16,17.
Eksisterende dyremodeller av C. albicans, som orofaryngeal candidiasis-modellen, vaginal candidiasis-modellen og invasiv systemisk infeksjonsmodell forårsaket av candidiasis18,19, kan ikke korrelere godt med den kliniske CRI. I denne studien ble det derfor etablert en C. albicans-assosiert CRI-modell hos mus. Klinisk vanlig brukte polyetylenkatetre ble brukt som subkutane implantater20,21, og C. albicans ble inokulert på hudoverflaten for å simulere adhesjon av C. albicans til medisinske katetre og dannelse av biofilmer.
Denne modellen har blitt brukt med hell i vårt laboratorium for å screene anti-biofilmeffekten av forskjellige terapier22. I tillegg, på grunn av lag-deteksjon av C. albicans etter kateterinfeksjon, ble en C. albicans-stamme inneholdende forbedret grønt fluorescerende protein (EGFP) konstruert og inokulert hos mus for å lette den intuitive observasjonen av koloniene og biofilmene av C. albicans på det implanterte kateteret.
CRI er en av de vanligste nosokomiale infeksjonene i klinisk praksis23. Patogener i hudvedhengene, som epidermis, talgkjertler og hårsekker, er alle mulige årsaker til CRI23,24. Candida er det tredje største patogenet som forårsaker CRI, der Candida albicans var den vanligste typen biofilminfeksjon25,26. Derfor hadde vi som mål å bygge en relevant dyremodell…
The authors have nothing to disclose.
Vi er takknemlige for den økonomiske støtten fra Natural Science Foundation of Shaanxi Province (tilskuddsnummer 2021SF-118) og National Natural Science Foundation of China (tilskuddsnummer 81973409, 82204631).
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 |