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JoVE Journal Immunology and Infection
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Immunology and Infection

माउस में एक पेरिप्रोस्थेटिक संयुक्त कैंडिडा अल्बिकन्स संक्रमण मॉडल

Published: February 2, 2024 doi: 10.3791/65263
Automatic Translation
1, 1, 2, 1, 1, 1
1School of Pharmacy, Health Science Center, Xi’an Jiaotong University, 2Key Laboratory of Livestock Infectious Diseases in Northeast China, Ministry of Education, College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shenyang Agricultural University

Summary

खतरनाक रोगजनकों के कारण पेरिप्रोस्थेटिक संयुक्त संक्रमण (पीजेआई) नैदानिक आर्थोपेडिक्स में आम है। मौजूदा पशु मॉडल पीजेआई की वास्तविक स्थिति का सटीक अनुकरण नहीं कर सकते हैं। यहां, हमने पीजेआई के लिए नए चिकित्सीय अनुसंधान और विकास के लिए एक कैंडिडा अल्बिकन्स बायोफिल्म-जुड़े पीजेआई माउस मॉडल की स्थापना की।

Abstract

पेरिप्रोस्टेटिक संयुक्त संक्रमण (पीजेआई) कैंडिडा अल्बिकन्स (सी. अल्बिकन्स) के कारण होने वाले सामान्य संक्रमणों में से एक है, जो सर्जनों और वैज्ञानिकों को तेजी से चिंतित करता है। आम तौर पर, बायोफिल्म जो सी . अल्बिकन्स को एंटीबायोटिक दवाओं और प्रतिरक्षा निकासी से बचा सकते हैं, संक्रमण स्थल पर बनते हैं। संक्रमित प्रत्यारोपण को हटाने, मलबे, रोगाणुरोधी उपचार और पुनर्रोपण से जुड़ी सर्जरी पीजेआई के उपचार के लिए स्वर्ण मानक है। इस प्रकार, पीजेआई के लिए नई दवाओं या चिकित्सा विज्ञान के अनुसंधान और विकास के लिए पशु पीजेआई मॉडल स्थापित करना बहुत महत्वपूर्ण है। इस अध्ययन में, एक चिकनी निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु तार, आर्थोपेडिक क्लीनिक में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रत्यारोपण, सी 57 बीएल / 6 माउस के ऊरु जोड़ में डाला गया था, इससे पहले कि सी। 14 दिनों के बाद, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोप (एसईएम) के तहत प्रत्यारोपण की सतह पर परिपक्व और मोटी बायोफिल्म देखी गईं। संक्रमित संयुक्त नमूनों के एच एंड ई धुंधला में काफी कम हड्डी ट्रेबेकुला पाया गया था। संक्षेप में, आसान संचालन, उच्च सफल दर, उच्च दोहराव और उच्च नैदानिक सहसंबंध के फायदे के साथ एक माउस पीजेआई मॉडल स्थापित किया गया था। यह नैदानिक अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण मॉडल होने की उम्मीद है सी. अल्बिकन्स बायोफिल्म से संबंधित पीजेआई रोकथाम.

Introduction

कैंडिडा अल्बिकन्स (सी. अल्बिकन्स) मानव शरीर1 के कई हिस्सों में सराहनीय रूप से रहते हैं, जो सबसे आम अवसरवादी रोगज़नक़ भी है जो जीवन-धमकाने वाले आक्रामक फंगल संक्रमण का कारण बनता है, विशेष रूप से प्रतिरक्षाविज्ञानी रोगियों में 2,3. C. अल्बिकन्स खमीर और मायसेलियम राज्यों के बीच एक बहुरूपी कवक के रूप में बदल सकते हैं। मायसेलियम राज्य उच्च उग्रता, मजबूत आसंजन, और कोशिकाओं और ऊतकों 4,5 के आक्रमण को प्रदर्शित करता है। इसके अलावा, सी. एल्बिकन्स बायोमेडिकल सामग्री जैसे डेन्चर, कैथेटर औरस्टेंट 1,6,7 की सतहों पर बायोफिल्म बना सकते हैं। बायोफिल्म की घनी त्रि-आयामी संरचना एंटिफंगल दवाओं की घुसपैठ को प्रतिबंधित करती है, दवा प्रतिरोधी जीन व्यक्त करती है, और प्रतिरक्षा प्रणाली की निकासी 6,7 का विरोध करने के लिए फंगल कोशिकाओं के चयापचय को डाउन-नियंत्रित करती है। इसलिए, बायोफिल्म से संबंधित संक्रमण क्लीनिक8 में काफी चुनौतीपूर्ण हैं।

स्टैफिलोकोकस ऑरियस, कोगुलेज़-नकारात्मक स्टेफिलोकोकस, और एंटरोबैक्टर पीजेआई9 के कारण मुख्य रोगजनक हैं। हालांकि फंगल पीजेआई की घटना अपेक्षाकृत कम है (लगभग 1%)10, फंगल पीजेआई की उपचार लागत11 से अधिक है, उपचार चक्र11 लंबा है, और उपचार की सफलता दर बैक्टीरिया पीजेआई की तुलना में10 कम है। हाल के वर्षों में, फंगल पीजेआई की घटनाएं साल-दर-साल बढ़ रही हैं10. कैंडिडा पीजेआई फंगल पीजेआई77% -84% के लिए खाते हैं 10,12, और सी अल्बिकन्स कैंडिडा (54%) में सबसे आम है। इसलिए, फंगल पीजेआई का अध्ययन करने की आवश्यकता है।

वर्तमान में, PJI का उपचार संशोधन सर्जरी के माध्यम से किया जाता है (1) संक्रमित प्रत्यारोपण को हटाने, (2) मलत्याग, (3) रोगाणुरोधी उपचार, और (4) पुनर्रोपण। पूरी तरह से मलत्याग के बाद, हड्डी सीमेंट युक्त एक एंटीबायोटिक रखा जाता है, और रोगी को एंटीबायोटिक दवाओं के साथ व्यवस्थित रूप से 6 सप्ताह से अधिक समय तक इलाज किया जाता है ताकि एक नया प्रत्यारोपण13 से पहले संक्रमण को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सके। हालांकि, इस विधि पूरी तरह से ऊतकों में रोगजनकों को खत्म नहीं कर सकते हैं, और लंबे समय तक रोगाणुरोधी चिकित्सा के साथ इलाज आवर्तक संक्रमण अत्यधिक दवा प्रतिरोधी उपभेदों 14,15,16 में विकसित होने की संभावना है.

पीजेआई के लिए नई दवाओं या चिकित्सीय के अनुसंधान और विकास के लिए पीजेआई के पशु मॉडल स्थापित करना महत्वपूर्ण है। पीजेआई के विकास में, कृत्रिम अंग के चारों ओर बड़े मृत स्थान बनते हैं, जिससे हेमटॉमस का निर्माण होता है, जो आसपास के ऊतकों की रक्त आपूर्ति को और अवरुद्ध करता है और एंटीबायोटिक दवाओं के प्रभाव को खराब करता है11,15. कृत्रिम अंग के आसपास के वातावरण की नकल करने में कठिनाई के कारण, पारंपरिक पशु मॉडल PJI17,18 की वास्तविक स्थिति का सटीक अनुकरण नहीं कर सकते हैं।

इस पत्र में, चूहों में एक सी अल्बिकन्स बायोफिल्म से जुड़े पीजेआई मॉडल का निर्माण संयुक्त प्रत्यारोपण19,20 अनुकरण करने के लिए नैदानिक रूप से व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले टाइटेनियम-निकल तार का उपयोग करके किया गया था। यह PJI मॉडल आसान संचालन, उच्च सफल दर, उच्च पुनरावृत्ति और उच्च नैदानिक सहसंबंध के फायदे प्रदर्शित करता है। यह रोकथाम और उपचार का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण मॉडल होने की उम्मीद है सी. अल्बिकन्स बायोफिल्म से संबंधित पीजेआई।

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Protocol

जानवरों को शीआन जियाओतोंग विश्वविद्यालय से खरीदा गया था। सभी पशु प्रयोग प्रक्रियाओं को शीआन जियाओतोंग विश्वविद्यालय की संस्थागत पशु नैतिक समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था (अनुमोदन संख्या: SCXK [शानक्सी] 2021-103)। चूहों को प्रति पिंजरे 5 चूहों के साथ एक सप्ताह के लिए रखा गया था। उन्हें भोजन और पानी तक मुफ्त पहुंच की अनुमति थी। जानवरों को कमरे के तापमान (आरटी; 24 डिग्री सेल्सियस ± 1 डिग्री सेल्सियस) और प्रकाश/अंधेरे चक्र (12 एच / 12 एच) पर बनाए रखा गया था इससे पहले कि अध्ययन किया गया था।

1. बफर और उपकरण तैयार करना

  1. C. अल्बिकन्स सेल कल्चर
    1. एक खमीर निकालने पेप्टोन डेक्सट्रोज (YPD) प्लेट माध्यम से एक खमीर निकालने वाले पेप्टोन डेक्सट्रोज (YPD) प्लेट माध्यम से YPD तरल माध्यम (YPD + 50 μg/mL कार्बेनिसिलिन) के 5 एमएल में एक इनोकुलेटिंग लूप के साथ सी अल्बिकन्स (एससी 5314) की एक मोनोक्लोनल कॉलोनी को टीका लगाएं।
    2. रात भर 30 डिग्री सेल्सियस पर 220 आरपीएम की गति से बाद में सी एल्बिकन्स कोशिकाओं को हिलाएं।
    3. आरटी पर 5 मिनट के लिए 400 x ग्राम पर निलंबन अपकेंद्रित्र सामान्य खारा में सी एल्बिकन्स कोशिकाओं को फिर से निलंबित करें और कोशिकाओं की एकाग्रता को 1 x 106 कोशिकाओं/एमएल तक पतला करें, जो कि मैलापन को 0.5 मैकफारलैंड के समान ही समायोजित करता है।
  2. सामान्य खारा तैयार करना
    1. सोडियम क्लोराइड के 0.9 ग्राम वजन और 0.9% सामान्य खारा तैयार करने के लिए विआयनीकृत पानी के 100 एमएल में भंग।
  3. सर्जिकल उपकरण तैयार करना
    1. आटोक्लेव (121 डिग्री सेल्सियस, 30 मिनट) सर्जिकल उपकरण (कैंची, संदंश, हेमोस्टैटिक संदंश, सुई धारक, सिवनी सुई) और टाइटेनियम-निकल मिश्र धातु तार (व्यास में लगभग 0.5 मिमी) उपयोग करने से पहले।

2. माउस PJI मॉडल स्थापना

  1. बेतरतीब ढंग से 30 C57BL/6 चूहों (पुरुष, 15-20 ग्राम) को 3 समूहों (10 चूहों / समूह) में विभाजित करें, अर्थात्, नियंत्रण समूह, रिक्त प्रत्यारोपण समूह (सी अल्बिकन्स संक्रमण के बिना टाइटेनियम-निकल तार आरोपण), और पीजेआई समूह (टाइटेनियम-निकल तार प्रत्यारोपण के साथ सी।
  2. बाएं हिंद पर बालों को हटाने और आयोडीन के साथ कीटाणुरहित करने से पहले चूहों को 1-4% आइसोफ्लुरेन इनहेलेशन के साथ एनेस्थेटाइज करें। सही पलटा का नुकसान और पैर की अंगुली उत्तेजना के लिए कोई प्रतिक्रिया संज्ञाहरण की गहराई की पुष्टि करती है। एनेस्थेटाइजिंग करते समय, कॉर्नियल सूखापन को रोकने और सर्जरी और रिकवरी के दौरान गर्मी को फिर से भरने के लिए दोनों आंखों पर नेत्र मरहम लगाएं।
  3. नियंत्रण समूह में चूहों के लिए, कोई उपचार प्रदान न करें। उन्हें पानी और भोजन तक मुफ्त पहुंच प्रदान करें।
  4. रिक्त प्रत्यारोपण समूह और PJI समूह में चूहों के लिए, जोड़ों को बेनकाब करने के लिए #10 ब्लेड या बाँझ रेजर के साथ प्रत्येक बाएं हिंद अंग के घुटने पर 5 मिमी अनुदैर्ध्य चीरा बनाएं।
  5. एक बाँझ सिरिंज (26 जी) सुई डालने से ऊरु intramedullary नहर में लंबाई में 5 मिमी का एक छेद बनाओ.
  6. कैंची (चित्रा 1) के साथ काटे जाने से पहले छेद में एक चिकनी निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु तार (व्यास में 0.5 मिमी, लंबाई में 5 मिमी) डालें।
  7. रिक्त प्रत्यारोपण समूह में चूहों के लिए, नायलॉन सिवनी (0.15 मिमी व्यास) का उपयोग करके परत द्वारा घाव परत को बंद करने से पहले ड्रॉप द्वारा निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु तार ड्रॉप के साथ वाईपीडी माध्यम के 2 माइक्रोन जोड़ें।
  8. पीजेआई समूह में चूहों के लिए, सी. अल्बिकन्स कोशिकाओं (1 × 106 कोशिकाओं/एमएल) के 2 माइक्रोन को निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु तार के साथ चूहों के संयुक्त स्थान में बूंद से टीका लगाना एक नायलॉन सिवनी का उपयोग करके परत द्वारा घाव परत को बंद करने से पहले।
  9. 14 दिनों के लिए पानी और भोजन की मुफ्त पहुंच के साथ चूहों को घर दें। 3 दिनों तक हर 24 घंटे में चमड़े के नीचे इंजेक्शन (4 मिलीग्राम / किग्रा) द्वारा मेलॉक्सिकैम का प्रशासन करें।
  10. 14 दिनों के बाद, गर्भाशय ग्रीवा अव्यवस्था द्वारा चूहों को इच्छामृत्यु देने से पहले 3% आइसोफ्लुरेन के साथ चूहों को एनेस्थेटाइज करें।

3. PJI मॉडल मूल्यांकन

  1. प्रमुख अंगों में संक्रमण का मूल्यांकन
    1. इच्छामृत्यु के बाद चूहों से गुर्दे, यकृत और प्लीहा लीजिए।
    2. प्रत्येक अंग में बाँझ सामान्य खारा के 500 माइक्रोन जोड़ें और 4 डिग्री सेल्सियस पर एक homogenizer पर ऊतकों पीस.
    3. एक तुला रॉड के साथ समान रूप से फैलाने से पहले एक YPD प्लेट के लिए कदम 3.1.2 में तैयार homogenate के 100 माइक्रोन जोड़ें.
    4. YPD प्लेटों को 48 घंटे के लिए 37 डिग्री सेल्सियस इनक्यूबेटर में उल्टा रखें।
    5. निरीक्षण करें और नेत्रहीन कालोनियों की संख्या गिनें।
  2. प्रत्यारोपण पर सी. अल्बिकन्स और बायोफिल्म्स का अवलोकन
    1. चिमटी के साथ प्रत्यारोपण इकट्ठा करने से पहले कैंची के साथ चूहों के संयुक्त पर त्वचा को सावधानी से काट लें।
    2. प्रत्यारोपण को 48 घंटे के लिए 4 डिग्री सेल्सियस पर निर्धारण के लिए 2.5% ग्लूटार्डाल्डिहाइड समाधान में डूबा हुआ रखें।
    3. 3 घंटे के लिए 1% ऑस्मियम एसिड समाधान में उन्हें विसर्जित करने से पहले तीन बार बाँझ पीबीएस के साथ प्रत्यारोपण कुल्ला।
    4. निर्जलीकरण के लिए 15 मिनट के लिए उन्हें 50%, 70%, 80%, 90% और 100% इथेनॉल समाधान में विसर्जित करने से पहले तीन बार बाँझ पीबीएस के साथ प्रत्यारोपण कुल्ला।
    5. प्रत्यारोपण फ्रीज सुखाने से पहले तीन बार 30 मिनट के लिए tert-butanol में डूबे प्रत्यारोपण रखें.
    6. नमूना चरण के लिए प्रत्यारोपण के नमूनों को ठीक करें, सोने (10 एनएम कोटिंग) के साथ प्रत्यारोपण कोट स्पटर करें, और इसे एक उच्च वैक्यूम और 1.5 केवी के तहत स्कैनिंग इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोप (एसईएम) के तहत निरीक्षण करें।
  3. फीमर ऊतकों का पैथोलॉजिकल विश्लेषण
    1. चूहों euthanizing के बाद कैंची के साथ ऊरु ऊतकों लीजिए.
    2. 48 घंटे के लिए 4 डिग्री सेल्सियस पर निर्धारण के लिए 4% पैराफॉर्मलडिहाइड समाधान में फीमर ऊतकों को विसर्जित करें।
    3. फीमर ऊतकों को 1 सप्ताह के लिए 10% फॉर्मेलिन में रखें।
    4. क्रमशः 15 मिनट के लिए उन्हें 50%, 70%, 80%, 90% और 100% इथेनॉल समाधान में विसर्जित करके फीमर ऊतकों निर्जलीकरण.
    5. एक माइक्रोटोम का उपयोग करके ऊतकों को 4 माइक्रोन नमूनों में विभाजित करने से पहले पैराफिन में निर्जलित फीमर ऊतकों को एम्बेड करें।
    6. रोग विश्लेषण21 से पहले एक मानक प्रोटोकॉल का पालन करके hematoxylin और eosin के साथ फीमर वर्गों दाग.

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Representative Results

रात भर इनक्यूबेशन के बाद एक प्लेट माध्यम और गिनती कालोनियों पर नमूनों को स्थानांतरित करना आमतौर पर घाव22,23 के पास स्थानीय रोगज़नक़ भार का आकलन करने के लिए उपयोग किया जाता है। हमारे अध्ययन में, यकृत, गुर्दे और प्लीहा के नमूनों की माइक्रोबियल संस्कृति नकारात्मक थी, यह दर्शाता है कि इस अध्ययन में मॉडल केवल चूहों23 में प्रणालीगत संक्रमण के बजाय स्थानीय संक्रमण का कारण बना।

प्रत्यारोपण के एसईएम छवियों चित्रा 2 में दिखाया गया है. खाली प्रत्यारोपण समूह में निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु तार की सतह पर कोई सी अल्बिकन्स का पालन या उपनिवेश नहीं किया गया। हालांकि, पीजेआई समूह में निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु के तार की सतह पर परिपक्व और मोटी बायोफिल्म देखी गई, जो सर्जरी के14 दिनों के बाद चूहों में सी. अल्बिकन्स बायोफिल्म से संबंधित पीजेआई मॉडल के सफल निर्माण का संकेत देती है।

ऊरु ऊतकों के एच एंड ई धुंधला चित्रा 3 में दिखाया गया है. नियंत्रण समूह में एक स्पष्ट और पूर्ण हड्डी त्रिकोणीय संरचना देखी गई, जबकि ऊरु ऊतकों में कुछ हड्डी त्रिकोणीय ऊतक दोष रिक्त प्रत्यारोपण समूह (चित्रा 3, पीले तीर) में देखे जा सकते हैं। PJI समूह में, हड्डी trabeculae की संख्या में काफी कमी आई23. इन परिणामों से संकेत मिलता है कि चूहों में सी. अल्बिकन्स बायोफिल्म से जुड़े पीजेआई मॉडल को फीमर ऊतक की एक महत्वपूर्ण रोग संबंधी चोट के साथ सफलतापूर्वक स्थापित किया गया था।

Figure 1
चित्रा 1: आरोपण प्रक्रिया। बाएं पैनल में लाल वर्ग सर्जिकल साइट दिखाता है जहां चिकनी निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु तार डाला जाता है। दाईं ओर का पैनल निकल तार के साथ फीमर (लाल वृत्त) का एक हिस्सा दिखाता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्रा 2: रिक्त और पीजेआई समूहों में प्रत्यारोपण की सतह की एसईएम छवियां। आवर्धन 1000x (स्केल बार = 500 माइक्रोन) और 5000x (स्केल बार = 100 माइक्रोन) प्रतिनिधि छवियों के रूप में दिखाए जाते हैं। यह आंकड़ा मो एट अल.23 से अनुमति के साथ संशोधित किया गया है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: ऊरु ऊतक के एच एंड ई धुंधला। प्रत्यारोपण, PJI मॉडल और नियंत्रण समूहों की प्रतिनिधि H&E छवियां चित्र में दिखाई गई हैं। नियंत्रण समूह एक स्पष्ट और पूर्ण हड्डी ट्रैब्युलर संरचना दिखाता है। रिक्त प्रत्यारोपण समूह ने ऊरु ऊतकों (पीले तीर) में कुछ हड्डी त्रिकोणीय ऊतक दोष प्रदर्शित किए। हालांकि, पीजेआई समूह में हड्डी ट्रेबेकुले की संख्या में कमी आई। दिखाए गए आवर्धन 200x (स्केल बार = 150 माइक्रोन) और 400x (स्केल बार = 75 माइक्रोन) हैं। यह आंकड़ा मो एट अल.23 से अनुमति के साथ संशोधित किया गया है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

शल्य चिकित्सा उपकरणों या शल्य चिकित्सा के दौरान शल्य वातावरण के संदूषण के कारण संक्रमण सबसे प्रत्यारोपण संक्रमण24,25,26,27 के लिए प्रमुख कारण है. इसलिए, इस अध्ययन में एक माउस सी अल्बिकन्स बायोफिल्म से संबंधित पीजेआई मॉडल का निर्माण किया गया था। पारंपरिक पीजेआई मॉडल की तुलना में जिसमें खारा में निलंबित बाँझ स्टेनलेस-स्टील कणों को प्रत्यारोपण के रूप में इस्तेमाल किया गया था, एक निकल-टाइटेनियम मिश्र धातु तार, आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली प्रत्यारोपण सामग्री, इस अध्ययन में सी अल्बिकन्स, प्रत्यारोपण सामग्री और हड्डी के बीच संपर्क का अनुकरण करने के लिए उपयोग किया गया था, जो क्लीनिक में स्थिति के समान है।

इस लेख में वर्णित PJI मॉडल क्लीनिक में PJI के शारीरिक वातावरण को पूरी तरह से अनुकरण कर सकता है। इस मॉडल का उपयोग केवल बाद में रक्त-जनित संक्रमण के बजाय आरोपण के दौरान संक्रमण का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।

C. अल्बिकन्स को दो तरह से टीका लगाया जा सकता है। एक सीधे सर्जरी28 के दौरान प्रत्यारोपण स्थल पर सी. albicans टीका लगा रहा है, और अन्य समय की एक अवधि के लिए सी. albicans के साथ प्रत्यारोपण संवर्धन इतना है कि परिपक्व biofilms शल्य चिकित्सा आरोपण29 से पहले प्रत्यारोपण की सतह पर गठन कर रहे हैं. इस अध्ययन में रोगजनकों की सटीक टीकाकरण संख्या के कारण पूर्व विधि को चुना गया था, जिसके परिणामस्वरूप समूहों के बीच न्यूनतम अंतर और बाद के उपचारों का अधिक उद्देश्य मूल्यांकन हुआ। इसके अलावा, पूर्व विधि नैदानिक स्थिति के साथ अधिक सुसंगत है।

इस प्रोटोकॉल में, प्रत्यारोपण के सम्मिलन प्रदर्शन करने के लिए मुश्किल है. ऑपरेटर को यह सुनिश्चित करने के लिए कई बार अभ्यास करना पड़ता है कि इम्प्लांट को चमड़े के नीचे या इंट्रामस्क्युलर के बजाय संयुक्त में डाला गया है। इसके अलावा, पीजेआई मॉडल की पुनरावृत्ति के लिए सी. एल्बिकन्स की टीकाकरण संख्या महत्वपूर्ण है। C. अल्बिकन्स को भंवर के माध्यम से अच्छी तरह से मिश्रित किया जाना चाहिए ताकि टीकाकरण संख्या की सटीकता सुनिश्चित हो सके। इसके अलावा, नैदानिक स्थिति में संक्रमण के मार्ग का अनुकरण करने के लिए मिश्र धातु के तार के साथ सी. अल्बिकन्स को जोड़ा जाना चाहिए।

जीवाणु संक्रमण के 7 दिनों बाद बायोफिल्म का पता लगाया जा सकता है, जिसके बाद बायोफिल्म धीरे-धीरे बढ़ी और 14 वें दिन30 वें स्थान पर एक पठार पर पहुंच गई। इसलिए, स्थापित PJI मॉडल की सफलता का 14वें दिन निरीक्षण किया गया था। अल्बिकन्स के उपनिवेशीकरण और प्रत्यारोपण की सतह पर बायोफिल्म के गठन का एसईएम द्वारा निरीक्षण किया गया था। स्थानीय संक्रमण के कारण प्रत्यारोपण के आसपास ऊतक घावों का मूल्यांकन एच एंड ई धुंधला होने के बाद रोग विश्लेषण द्वारा किया गया था। अध्ययनों से पता चला है कि पीजेआई31 के कारण पेरिप्रोस्थेटिक ऑस्टियोलिसिस एक महत्वपूर्ण विशेषता है। इस प्रकार, ये संकेतक PJI32 की रोकथाम और उपचार के लिए चिकित्सीय तरीकों के मूल्यांकन में भी महत्वपूर्ण हैं।

माइक्रोबियल कल्चर का उपयोग आमतौर पर क्लीनिक और प्रयोगशालाओं में माइक्रोबियल संक्रमण का पता लगाने के लिए किया जाता है। इसलिए, इस अध्ययन में, प्रत्यारोपण की माइक्रोबियल संस्कृति, प्रत्यारोपण, यकृत और अन्य महत्वपूर्ण अंगों के आसपास के ऊतकों का प्रदर्शन किया गया था। प्रत्यारोपण के लिए, टाइटेनियम-निकल मिश्र धातु तार की सतह का पालन करने वाले सी अल्बिकन्स को हटाने के लिए अल्ट्रासोनिकेशन लागू किया गया था। इसके बाद, सी. अल्बिकन्स को माइक्रोबियल संस्कृति से पहले सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा समृद्ध किया गया था। हालांकि, एक नकारात्मक परिणाम पाया गया, एसईएम परिणाम (चित्रा 2) के साथ असंगत. एसईएम परिणाम से पता चला कि सी अल्बिकन्स टाइटेनियम-निकल मिश्र धातु तार की सतह का पालन करते हैं। इसलिए, माइक्रोबियल संस्कृति का परिणाम एक गलत नकारात्मक था, जिसे तंग आसंजन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है सी। अल्ट्रासोनिक प्रत्यारोपण से सी अल्बिकन्स को सफलतापूर्वक एक्सफोलिएट नहीं कर सका। इसी तरह, प्रत्यारोपण और महत्वपूर्ण अंगों के आसपास के ऊतकों की माइक्रोबियल संस्कृति भी नकारात्मक थी। दो संभावित कारण हैं: (1) इस अध्ययन में टीका लगाए गए सी. अल्बिकन्स की संख्या केवल 2000 सीएफयू थी, जो प्रयोगात्मक अवधि के दौरान आसपास के ऊतक और प्रणाली पर आक्रमण करने के लिए बहुत छोटी हो सकती है; (2) ऊतकों से रोगजनकों को निकालने और अलग करने की विधि की संवेदनशीलता कम है। पहले प्रकाशित एक रिपोर्ट से पता चलता है कि माइक्रोबियल संस्कृति आसानी से गलत नकारात्मक परिणाम दिखा सकती है और उपचारमें देरी कर सकती है। ग्रोकोट-गोमोरी धुंधला हड्डी और संयुक्त32 में हाइपहे के गठन को निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह भी inoculum मात्रा में वृद्धि करने के लिए उपयोगी हो सकता है, प्रयोगात्मक अवधि लम्बा खींच या सर्जरी32 से पहले एक immunosuppressed राज्य में चूहों रखने. हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लंबे समय तक संक्रमण से गहरा संक्रमण या यहां तक कि प्रणालीगत संक्रमण हो सकता है। इस प्रकार, प्रयोगात्मक अवधि को विशिष्ट उद्देश्य के अनुसार डिजाइन किया जाना चाहिए।

सारांश में, इस अध्ययन ने सी अल्बिकन्स बायोफिल्म से जुड़े पीजेआई का एक सफल माउस मॉडल बनाया, जो सी अल्बिकन्स बायोफिल्म से जुड़े पीआईजे की रोकथाम और उपचार के शोध के लिए बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है।

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Disclosures

लेखकों ने घोषणा की कि उनके पास कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हित या व्यक्तिगत संबंध नहीं हैं जो इस पत्र में रिपोर्ट किए गए कार्यों को प्रभावित करने के लिए प्रकट हो सकते थे।

Acknowledgments

हम शानक्सी प्रांत के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (अनुदान संख्या 2021SF-118) और चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (अनुदान संख्या 81973409, 82204631) से वित्तीय सहायता के लिए आभारी हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.5 Mactutrius turbidibris Shanghai Lujing Technology Co., Ltd 5106063
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
Carbenicillin Amresco C0885
Eclipse Ci Nikon upright optical microscope  Nikon Eclipse Ts2-FL
Glucose Macklin  D823520
Inoculation ring Thermo Scientific 251586
Isoflurane RWD 20210103
NaCl Xi'an Jingxi Shuanghe Pharmaceutical Co., Ltd 20180108
Paraformaldehyde Beyotime Biotechnology P0099
Peptone Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd 01-001
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
Yeast extract Thermo Scientific Oxoid LP0021B

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References

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माउस में एक पेरिप्रोस्थेटिक संयुक्त <em>कैंडिडा अल्बिकन्स</em> संक्रमण मॉडल
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Yang, C., Zhang, J., Mo, F., Zhang,… More

Yang, C., Zhang, J., Mo, F., Zhang, P., Li, Q., Zhang, J. A Periprosthetic Joint Candida albicans Infection Model in Mouse. J. Vis. Exp. (204), e65263, doi:10.3791/65263 (2024).

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