Un modelo In Vitro de un sistema de placas paralelas de la perfusión para el estudio de adherencia bacteriana a los tejidos de injerto
Summary
Describimos un interno diseñado en vitro cámara modelo de flujo, que permite la investigación de la adherencia bacteriana a los tejidos de injerto.
Abstract
Varios conductos de válvulas y válvulas montada en stent se utilizan para reemplazo de la válvula de salida de ventrículo derecho (TSVD) de la zona en pacientes con enfermedad cardíaca congénita. Al utilizar materiales protésicos sin embargo, estos injertos son susceptibles a infecciones bacterianas y varias respuestas de host.
Es la identificación de factores bacterianos y host que juegan un papel vital en endovascular adherencia de microorganismos de importancia para comprender mejor la fisiopatología de la aparición de infecciones como la endocarditis infecciosa (EI) y desarrollar la prevención estrategias. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de modelos competentes para investigar adherencia bacteriana bajo condiciones fisiológicas del esquileo. Aquí, describimos el uso de un nuevo diseño en vitro perfusión cámara basado en placas paralelas que permite que el estudio de la adherencia bacteriana a diferentes componentes de los tejidos del injerto expuso como matriz extracelular, las células endoteliales y áreas inertes . Este método combinado con la formación de Colonia unidad (UFC) de conteo es adecuada para evaluar la propensión de los materiales de injerto hacia adherencia bacteriana bajo flujo. Además, podría utilizarse el sistema de cámara de flujo para investigar el papel de los componentes de la sangre en la adhesión bacteriana bajo condiciones de corte. Hemos demostrado que el origen del tejido, su morfología superficial y la especificidad de especies bacterianas no son los principales factores determinantes en la adhesión bacteriana a tejidos de injerto utilizando nuestro modelo interno diseñado en vitro de la perfusión.
Introduction
Staphylococcus aureus (S. aureus) emplea una variedad de estrategias de virulencia para eludir el sistema de defensa inmune huésped colonizar superficies biológicas o no biológicas implantadas en la circulación humana, que conduce a infecciones intravasculares graves como sepsis y IE1,2,3,4,5. Restos de IE un importante tratamiento asociado de complicación en los pacientes después de la implantación de válvulas cardíacas protésicas y factores individuales que contribuyen a la aparición de IEare no todavía completamente entendido6,7. Bajo condiciones de flujo, las bacterias encuentran fuerzas de esquileo, que necesitan vencer para adherirse a la pared de vaso8. Modelos, que permiten estudiar la interacción entre bacterias y tejido de válvula protésica o endotelio bajo flujo, son de interés ya que reflejan la situación en vivo más.
Varios mecanismos específicos facilitan la adherencia bacteriana a las células endoteliales (ECs) y la matriz subendothelial expuestas (ECM) hacia la colonización de tejidos y la maduración de la vegetación, siendo los primeros pasos esenciales en IE9. Diversas proteínas superficiales Estafilocócicas o MSCRAMMs (componentes superficiales microbianos reconociendo las moléculas adhesivas de la matriz) han sido descritos como mediadores de adherencia a las células del huésped y las proteínas de la ECM interactuando con moléculas como la fibronectina, fibrinógeno, colágeno y von Willebrand factor (FvW)8,10,11. Sin embargo, en vista de plegamiento intra moleculares de algunos factores de virulencia, sobre todo estudiados en condiciones estáticas, muchas de estas interacciones pueden tener diferente importancia en infecciones endovasculares en la sangre circulante.
Por lo tanto, presentamos un casa diseñada en vitro placas paralelas cámara modelo de flujo, que permite la evaluación de la adherencia bacteriana a diferentes componentes de la ECM y ECs en el contexto de los injertos de tejido implantado en la posición del TSVD. El propósito general del método descrito en este trabajo es estudiar los mecanismos de interacción entre las bacterias y los tejidos subyacentes de endovascular en condiciones de flujo, que están estrechamente relacionadas con el medio ambiente en vivo de los agentes patógenos de la sangre tales como S. aureus. Este nuevo enfoque se centra en la susceptibilidad de las superficies de tejido de injerto a la adherencia bacteriana para identificar posibles factores de riesgo para el desarrollo de la IE.
Protocol
Representative Results
Discussion
Observaciones clínicas recientes dan especial sensibilización a IE como complicación en pacientes sometido a reemplazo de la válvula del TSVD6,13. Disfunción de la válvula implantada en IE es el resultado de la interacción bacteriana con el injerto endovascular conduce a extenso inflamatorios y procoagulantes reacciones1,14. El modelo presenta novela en vitro nos permitió investigar si la…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue patrocinado por una beca de la investigación fondo KU Leuven (OT/14/097) a RH. TRV fue Becario Postdoctoral de la Fundación de investigación FWO – Flandes (Bélgica; Concesión número – 12K0916N) y RH es apoyado por el fondo de investigación clínica de UZ Lovaina.
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 |
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