نموذج في المختبر نظام التروية التوازي-لوحة لدراسة البكتيريا التمسك Graft الأنسجة
Summary
يصف لنا داخلية مصممة في المختبر تدفق دائرة نموذجا، الذي يتيح التحقيق البكتيرية التمسك graft الأنسجة.
Abstract
وتستخدم مختلف قنوات المزودة بصمامات وصمامات محمولة على دعامات لاستبدال صمام تدفق البطين الأيمن المسالك (رفوت) في المرضى الذين يعانون من أمراض القلب الخلقية. عند استخدام المواد الاصطناعية ومع ذلك، هذه الطعوم عرضه للعدوى البكتيرية واستجابات المضيف مختلفة.
تحديد العوامل البكتيرية والمضيفة التي تلعب دوراً حيويا في الانضمام اللمفاوية من الكائنات المجهرية ذات أهمية لفهم أفضل الفسيولوجيا المرضية لبداية العدوى مثل عدوى التهاب الشغاف (IE) ووضع الوقائية الاستراتيجيات. ولذلك فمن الضروري تطوير نماذج المختصة للتحقيق في التصاق البكتيريا تحت الظروف الفسيولوجية القص. هنا، يمكننا وصف استخدام المصممة حديثا في المختبر نضح الدائرة استناداً إلى اللوحات الموازية التي تتيح دراسة البكتيريا التمسك بعناصر مختلفة من الأنسجة الاختلاس مكشوف مثل المصفوفة خارج الخلية وخلايا بطانية ومناطق خاملة . هذا الأسلوب جنبا إلى جنب مع تشكيل مستعمرة وحدة (زيمبابوي) عد مناسبة لتقييم ميل مواد الفساد نحو التصاق البكتيريا تحت التدفق. كذلك، يمكن استخدام هذا النظام الدائرة تدفق التحقيق في دور مكونات الدم في التصاق البكتيريا تحت ظروف القص. أظهرنا أن المصدر من الأنسجة ومورفولوجيا السطحية وخصوصية الأنواع البكتيرية ليست العوامل المحددة الرئيسية في البكتيريا التمسك graft الأنسجة باستخدام نموذجنا نضح داخلية مصممة في المختبر .
Introduction
المكوّرات العنقودية الذهبية (S. aureus) وتستخدم مجموعة متنوعة من استراتيجيات الفوعة للتحايل على نظام الدفاع المناعي المضيف استعمار سطوح البيولوجية وغير البيولوجية مزروع في تعميم البشرية، الأمر الذي يؤدي إلى التهابات حادة داخل الأوعية مثل الانتان و أي1،2،3،،من45. إنترنت إكسبلورر ما زال المرتبطة علاج مهم مضاعفات في المرضى بعد زرع صمامات القلب الاصطناعية بينما العوامل الفردية التي تسهم في ظهور إيياري لا غير مفهومة تماما6،في الفترة من7. تحت ظروف التدفق، تواجه البكتيريا قوات القص، وأنهم بحاجة إلى التغلب عليها من أجل التمسك بجدار السفينة8. النماذج، والتي تسمح لدراسة التفاعل بين البكتيريا والأنسجة الاصطناعية صمام أو البطانة تحت التدفق، تعتبر ذات أهمية كما أنها تعكس الحالة في فيفو أكثر.
عدة آليات محددة تيسر البكتيرية الانضمام إلى خلايا بطانية (ECs) والمصفوفة سوبيندوثيليال المكشوفة (ECM) مما أدى إلى استعمار الأنسجة ونضوج تنبتات، يجري اتخاذ خطوات مبكرة أساسيا في إنترنت إكسبلورر9. وصف مختلف البروتينات السطحية العنقوديات أو مسكرامس (مكونات السطح الميكروبية الاعتراف بالجزيئات مصفوفة لاصقة) كوسطاء لالتصاق الخلايا المضيفة وبروتينات ECM من خلال التفاعل مع جزيئات مثل فيبرونيكتين، الفيبرينوجين والكولاجين وفون ويليبراند عامل (فوف)8،،من1011. ومع ذلك، نظراً للطي داخل الجزيئية لبعض عوامل الفوعة، درس معظمهم في ظروف ثابتة، والعديد من هذه التفاعلات قد تكون ذات أهمية مختلفة في الالتهابات اللمفاوية في تعميم الدم.
ولذلك، فإننا نقدم داخلية مصممة في المختبر تدفق مواز-لوحة دائرة نموذجا، مما يسمح تقييم الالتزام البكتيرية إلى مكونات مختلفة لإدارة المحتوى في المؤسسة و ECs في سياق ترقيع الأنسجة مزروع في موقف رفعت. يتمثل الهدف العام للطريقة الموضحة في هذا العمل هو لدراسة آليات التفاعل بين البكتيريا والأنسجة اللمفاوية الكامنة في ظروف التدفق، والتي ترتبط ارتباطاً وثيقا بالبيئة في فيفو مجرى الدم مسببات الأمراض مثل س. في المذهبة. ويركز هذا النهج المبتكر قابلية الاختلاس الأنسجة الأسطح للانضمام البكتيرية لتحديد عوامل الخطر المحتملة لتطوير أي.
Protocol
Representative Results
Discussion
إعطاء الملاحظات السريرية الأخيرة التوعية الخاصة لأي كمضاعفات في المرضى بعد أن خضع استبدال صمام6،رفعت13. الخلل الوظيفي للصمام مزروع في IE هو نتيجة تفاعل البكتيريا مع الاختلاس اللمفاوية مما يؤدي إلى واسعة التحريضية وبروكواجولانت ردود فعل1،…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
أشرفت على هذه الدراسة من منحة “وفين كو صندوق البحوث” (OT/14/097) نظراً للصحة الإنجابية. وكان عبرها “زميل ما بعد الدكتوراه” في “مؤسسة أبحاث فو”-فلاندرز (بلجيكا؛ منح رقم-12K0916N) ويدعمها صندوق البحوث السريرية لوفين UZ RH.
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 |
References
- 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).
