Un modello di inoculazione ritardata dell'infezione cronica di Pseudomonas aeruginosa Wound
Summary
Descriviamo un protocollo di inoculazione ritardata per generare infezioni croniche delle ferite nei topi immunocompetenti.
Abstract
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) è un grave agente patogeno nosocomial e crescente rilevanza per la salute umana e le malattie, in particolare nell’impostazione di infezioni croniche delle ferite nei pazienti diabetici e ricoverati in ospedale. Vi è un’urgente necessità di modelli di infezione cronica per aiutare nello studio della patogenesi delle ferite e nello sviluppo di nuove terapie contro questo agente patogeno. Qui, descriviamo un protocollo che utilizza l’inoculazione ritardata 24 ore dopo la ferita escissionale a tutto spessore. L’infezione della matrice provvisoria della ferita presente in questo momento previene la rapida staccazione o la diffusione dell’infezione e stabilisce invece un’infezione cronica della durata di 7-10 giorni senza la necessità di impiantare materiali estranei o di soppressione immunitaria. Questo protocollo imita un tipico decorso temporale di infezione post-operatoria negli esseri umani. L’uso di un ceppo luminescente di P. aeruginosa (PAO1:lux) consente una valutazione giornaliera quantitativa del carico batterico per le infezioni da ferite da P. aeruginosa. Questo nuovo modello può essere uno strumento utile nello studio della patogenesi batterica e nello sviluppo di nuove terapie per le infezioni croniche della ferita P. aeruginosa.
Introduction
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) è un batterio a forma di asta Gram-negative con crescente rilevanza per la salute umana e la malattia. È responsabile di un’estesa morbilità e mortalità in contesti nosocomiali, in particolare per quanto riguarda le infezioni delle ferite nei pazienti immunocompromessi1,2. L’emergere di ceppi multifarmacoresistenti di questo agente patogeno ha fornito ulteriore impulso per l’indagine sui fattori che contribuiscono alla virulenza Di P. aeruginosa, i meccanismi della resistenza agli antibiotici P. aeruginosa e nuovi metodi per la prevenzione e il trattamento di questa infezione mortale3. Di conseguenza, la necessità di modelli animali di infezione da ferite croniche come strumenti per studiare queste domande di ricerca non è mai stata maggiore.
Purtroppo, molti modelli animali di infezione da P. aeruginosa tendono a simulare l’infezione acuta con rapida risoluzione dell’infezione o il rapido declino a causa della sepsi4,5, che non simula adeguatamente la natura spesso cronica di queste infezioni. Per risolvere questo inconveniente, alcuni modelli utilizzano l’impianto di corpi estranei come perline di agar, impianti in silicone o gel alnati6,7,8. Altri modelli utilizzano topi immunocompromessi a causa dell’età avanzata, dell’obesità o del diabete, o attraverso mezzi farmacologici come la neutropenia indotta da ciclofosofe9,10,11,12. Tuttavia, l’uso di materiali estranei o di ospiti compromessi immunitari probabilmente altera il processo infiammatorio locale, rendendo difficile comprendere la fisiopatologia coinvolta nelle infezioni croniche delle ferite negli ospiti con sistemi immunitari altrimenti normali.
Abbiamo sviluppato un modello cronico di infezione da ferita da P. aeruginosa nei topi che comporta un’inoculazione ritardata con batteri dopo la ferita escisazionale. L’inoculazione ritardata consente esperimenti che valutano il carico batterico che si estende ad almeno 7 giorni. Questo modello apre nuove opportunità per studiare sia la patogenesi che i nuovi trattamenti delle infezioni croniche di P. aeruginosa.
Protocol
Representative Results
Discussion
Abbiamo sviluppato un nuovo modello di infezione della ferita P. aeruginosa ritardata. La strategia di ritardare l’inoculazione con i batteri fino a 24 h dopo il ferimento eccisionale consente la valutazione delle infezioni della ferita in un lasso di tempo di 1 settimana. Utilizzando un ceppo luminescente di P. aeruginosa, è possibile monitorare la progressione dell’infezione durante il corso di infezione. Il più lungo decorso dell’infezione rispetto ad altri modelli di infezione da P. aeruginosa…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Il vettore di costruzione luminescente pUT-Tn5-EM7-lux-Km1 è stato un dono gracile di J. Hardy. Gli schemi sono stati creati con BioRender.com. Ringraziamo il laboratorio di G. Gurtner per i loro consigli sul modello di infezione da ferita. Ringraziamo anche T. Doyle dello Stanford Center for Innovation in In Vivo Imaging per la sua esperienza tecnica. Questo lavoro è stato sostenuto dalle sovvenzioni R21AI13370, R21AI13340, R01AI12492093, e le sovvenzioni di Stanford SPARK, il Falk Medical Research Trust e la Cystic Fibrosis Foundation (CFF) a P.L.B. C.R.D è stata supportata da T32AI0007502. Una Gabilan Stanford Graduate Fellowship for Science and Engineering e una Lubert Stryer Bio-X Stanford Interdisciplinary Graduate Fellowship hanno supportato J.M.S.
Materials
| 0.9% Sodium Chloride injection | Hospira | 2484457 | |
| 18 G x 1 sterile needle | BD | 305195 | |
| 25 G x 1 1/5 sterile needle | BD | 305127 | |
| Alcohol swab | BD | 326895 | |
| Aura Imaging Software | Spectral Instruments Imaging | n/a | |
| Betadine | Purdue Frederick Company | 19-065534 | |
| Buprenorphine SR LAB | Zoopharm | n/a | |
| C57BL/6J male mice | The Jackson Laboratory | 000664 | |
| Disposable biopsy punch, 6mm | Integra | 33-36 | |
| Fine scissors – Tungsten Carbide | Fine Science Tools | 14568-09 | |
| Glass Bead Dry Sterilizer | Harvard Apparatus | 61-0183 | |
| Granulated Agar | Fisher BioReagents | BP9744 | |
| Heating Pad | Milliard | 804879481218 | |
| Insulin syringe with 28 G needle | BD | 329461 | |
| Lago X Imaging System | Spectral Instruments Imaging | n/a | |
| LB broth | Fisher BioReagents | BP1426 | |
| Leur-Lok 1 mL syringe | BD | 309628 | |
| Mini Arco Animal Trimmer | Wahl Professional | 919152 | |
| Nair Hair Removal Lotion with Baby Oil | Church and Dwight | n/a | Available at any pharmacy |
| Octagon Forceps | Fine Science Tools | 11041-08 | |
| Petri dish | Falcon | 351029 | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) 1x | Corning | 21-040-CV | |
| Press and Seal Cling Wrap | Glad | n/a | |
| SafetyGlide Insulin syringe with 30 G needle | BD | 305934 | |
| Safetyglide Insulin syringe, 1/2 mL, 30 G x 5/16 TW | BD | 305934 | |
| Scale | Ohaus Scout Pro | SP202 | |
| Supplical Nutritional Supplement | Henry Schein Animal Health | 29908 | |
| Tegaderm, 6 cm x 7 cm | 3M | 1624W |
References
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