Модель перипротезной инфекции сустава Candida albicans у мышей

Candida albicans (C. albicans) комменсально обитает во многих^{частях тела} человека1, который также является наиболее распространенным условно-патогенным патогеном, вызывающим опасные для жизни инвазивные грибковые инфекции, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом ^2,3. C. albicans может трансформироваться между дрожжами и мицелием в виде полиморфного гриба. Состояние мицелия характеризуется более высокой вирулентностью, более сильной адгезией и инвазией клеток и тканей ^4,5. Кроме того, C. albicans может образовывать биопленки на поверхности биомедицинских материалов, таких как зубные протезы, катетеры и стенты ^1,6,7. Плотная трехмерная структура биопленок ограничивает инфильтрацию противогрибковых препаратов, экспрессирует гены, устойчивые к лекарственным препаратам, и подавляет метаболизм грибковых клеток, чтобы противостоять клиренсу иммунной системы ^6,7. Таким образом, инфекции, связанные с биопленками, в клиниках являются довольно сложной задачей⁸.

Золотистый стафилококк, коагулазонегативный стафилококк и энтеробактер являются основными патогенами, вызывающими ППИ⁹. Несмотря на то, что заболеваемость грибковыми ППИ относительно невелика (около 1%)¹⁰, стоимость лечения грибковой ППИ^выше11, цикл лечения длиннее¹¹, а вероятность успешности лечения^ниже10, чем бактериальная ППИ. В последние годы заболеваемость грибковыми ППИ растет из года в^год10. На долю Candida PJI приходится 77%-84% грибковых PJI^10,12, а C. albicans является наиболее распространенным при Candida (54%). Поэтому грибковые ППИ нуждаются в изучении.

В настоящее время ППИ лечится с помощью ревизионной хирургии путем (1) удаления инфицированного имплантата, (2) санации, (3) антимикробного лечения и (4) реимплантации. После тщательной санации устанавливают антибиотик, содержащий костный цемент, и пациента систематически лечат антибиотиками в течение более 6 недель для эффективного контроля инфекции^{перед установкой} нового имплантата. Однако этот метод не может полностью устранить возбудителей в тканях, и рецидивирующие инфекции, леченные длительной антимикробной терапией, с высокой вероятностью развиваются у лекарственно-устойчивых штаммов 14,15,16.

Создание моделей ППИ на животных имеет важное значение для исследований и разработки новых лекарств или терапевтических средств для лечения ППИ. При развитии ППИ вокруг протеза образуются большие мертвые пространства, приводящие к образованию гематом, которые в дальнейшем блокируют кровоснабжение окружающих тканей и ухудшают действие антибиотиков^11,15. Из-за сложности имитации окружающей среды протеза традиционные животные модели не могут точно смоделировать реальную ситуацию PJI^17,18.

В данной работе была построена модель ППИ, ассоциированная с биопленкой C. albicans у мышей, с использованием широко используемой титано-никелевой проволоки для моделирования суставных имплантатов^19,20. Эта модель PJI демонстрирует такие преимущества, как простота эксплуатации, высокий процент успешных операций, высокая повторяемость и высокая клиническая корреляция. Ожидается, что он станет важной моделью для изучения профилактики и лечения ППИ, связанной с биопленкой C. albicans.