مقالة منهجية
فلا بد من إثبات فعالية من العلاجات المضادة للبكتيريا مرشح في النماذج الحيوانية للعدوى كجزء من عملية الاكتشاف والتطوير، ويفضل أن يكون ذلك في النماذج التي تحاكي إشارة السريري المقصود. ووصف طريقة لإحداث التهابات الرئة قوية في الفئران مناعيا والفئران والذي يسمح لتقييم العلاجات في نموذج من التهاب رئوي خطير تسببه S. الرئوية، المستدمية النزلية، الزائفة الزنجارية، K. الرئوية أو A. baumannii. يتم تخدير الحيوانات، ويترسب على اللقاح استنادا أجار في عمق الرئة عن طريق إدخال أنبوب داخل الرغامى غير الجراحية. العدوى الناجمة يتسق، قابلة للتكرار، ومستقر لمدة 48 ساعة على الأقل، ويصل إلى 96 ساعة بالنسبة لمعظم العزلات. وقد أظهرت الدراسات التي أجريت على مضادات الجراثيم تسويقها علاقة جيدة بين في نجاعة فيفو وفي قابلية المختبر، والتوافق بين الدوائية الأهداف / الدوائية تحديدفي هذا النموذج، والأهداف المقبولة سريريا وقد لوحظ. على الرغم من وجود استثمار الوقت الأولي عندما تعلم هذه التقنية، فإنه لا يمكن أن يؤديها بسرعة وكفاءة مرة واحدة ويتم تحقيق الكفاءة. وتشمل الفوائد من طراز إلغاء شرط العدلات، وزيادة متانة والتكاثر، والقدرة على دراسة المزيد من مسببات الأمراض ويعزل، وتحسين المرونة في تصميم الدراسة وإنشاء العدوى تحديا في مضيف مناعيا.
تقييم فعالية المرشحين المحتملين المخدرات في النماذج الحيوانية للعدوى هو عنصر حاسم في عملية اكتشاف الأدوية المضادة للبكتيريا. في الجسم الحي توفر دراسات الفعالية البيانات الهامة من مختلف أنحاء مدى الجهود الاكتشاف، من توضيح العلاقات هيكل النشاط (SAR) وتحسين سلسلة الكيميائية الرائدة من خلال تحديد الدوائية، الدوائية (PK / PD) خصائص المركبات ودعم اختيار الجرعة لصنع القرار التطوير السريري وموافقة الجهات التنظيمية. ووصف العديد من النماذج عدوى الحيوان في الأدب لهذه الأغراض. واحد من النماذج الأكثر شيوعا واستخداما هو العدلات عدوى الماوس الفخذ، الذي كان رائدا من قبل نسر 1 و 2 و توسعت بنسبة Vogelman وكريغ 3 و 4 في وقت لاحق. وكان هذا النموذج لا تقدر بثمن لدعم تحديد نقاط قابلية البكتيرية وتقديم أهداف PK / PD لتوجيه الجرعات الإنسان. هناك العديد من الامتحانPLES حيث ثبتت القدرة التنبؤية لهذا النموذج 4-7. ومع ذلك، واحدة من عيوب نموذج الإصابة في الفخذ هو عدم وجود صلة مباشرة للالتهابات الرئة. الآن هناك تركيز أكبر على مطابقة موقع الإصابة في النماذج الحيوانية إلى موقع الإصابة في البشر. وبالتالي، لدراسة المركبات لعلاج الالتهاب الرئوي، وهو مثالي للاستفادة من نموذج عدوى الرئة في الحيوانات.
وقد وصفت العديد من الطرق لإحداث التهابات الرئة في الحيوانات المختبرية وتستخدم للدراسات فعالية مضادة للجراثيم بما في ذلك استنشاق الأنف، والطموح من طريق الفم والبلعوم، والتعرض الهباء الجوي، والعمليات الجراحية التلقيح داخل القصبة الهوائية 8. في كثير من الحالات، والحيوانات (وخاصة الفئران) يجب أولا المقدمة العدلات من أجل تحقيق التهاب في الرئتين قوية. وعلى الرغم من هذه الدولة المناعة بشدة، وعدد من مسببات الأمراض البكتيرية والسلالات التي تنتج العدوى قابلة للحياة في القوارض هومحدودة. على سبيل المثال، يمكن أن يكون من الصعب تحديد بنجاح المستدمية النزلية أو راكدة بومانية في نماذج الالتهاب الرئوي 9 و 10، وحتى أكثر ضراوة مسببات الأمراض، مثل المكورات العقدية الرئوية، الزائفة الزنجارية والكلبسيلة الرئوية، يمكن أن تشكل تحديات 11-13.
في عام 1991، وصف سميث نموذجا التهاب في الرئتين في فئران فطيم مناعيا التي تأسست العدوى عن طريق غرس البكتيريا مباشرة إلى الرئتين عبر بسيطة غير الجراحية طريقة التنبيب داخل الرغامى 14. التوت وآخرون. في وقت لاحق تعديل طريقة لاصابة الفئران 15. باستخدام اللقاح على أساس أجار، هذه التقنية التلقيح تحرض التهابات الرئة قوية في كل من الفئران مناعيا والفئران مع S. الرئوية، المستدمية النزلية، K. الرئوية، الزائفة الزنجارية وA. baumannii. فمن قابلة للمجموعة واسعة من العزلات، بما في ذلك إيواء مختلف مقاومةمحددات تعصب وتلك التي لا تنتج العدوى قابلة للحياة عبر طرق التلقيح أخرى. كما يسمح فعالية يتم تحديدها في الحيوانات مناعيا، وهو الشرط الذي هو أكثر أهمية من نموذج الفأر العدلات التقليدية للسكان المريض التي ليست المناعة بشدة. الاتساق والموثوقية من هذا النموذج عبر مسببات الأمراض وعزلة متعددة يجعلها مناسبة تماما للدراسات فعالية مضادة للجراثيم.
س pneumonie
جميع الإجراءات وفقا للبروتوكولات التي وافقت عليها لجنة رعاية الحيوان واستخدام GSK المؤسسي (IACUC)، وتلبي أو تتجاوز معايير الجمعية الأمريكية لاعتماد المختبرات رعاية الحيوان (AAALAC)، والولايات المتحدة وزارة الصحة وحقوق الإنسان الخدمات وجميع القوانين الرفق بالحيوان المحلية والاتحادية.
ملاحظة: ما لم ينص على خلاف ذلك، يجب أن يتم تنفيذ جميع الإجراءات باستخدام تقنية العقيم.
1. الثقافة البكتيرية العزلات
2. إعداد المالحة البكتيرية المعلقات
3. إعداد اللقاح استنادا آجار
4 اnesthetize، التنبيب وتلقيح الحيوانات
ينصح 25 ز - العوامل المسببة للأمراض محددة حرة الفئران (SPF) مناعيا الذكور سبراغ داولي وزنها 100-120 غرام أو الذكور CD-1 الفئران وزنها 20: ملاحظة. توفير جميع الحيوانات بالغذاء والمياه الإعلانية بالمال وبالشهرة أيضا وإيوائهم اجتماعيا على رقائق الخشب أو غيرها من الفراش ماصة مع دورات القياسية ضوء الظلام 12 ساعة.
5. تقييم الحيوانات لاحتمال ميس التلقيح أو أحداث سلبية أخرى
6. العلاج إدارة الاختبار
7. تعداد البكتيريا قابلة للحياة من الرئتين
الأدوات المطلوبة، والتوجه للحيوان، وتظهر عمق التنبيب في الشكل 1. وتبين أيضا هو مثال ممثل المستعمرات المتزايد على صفيحة أجار بعد التخفيف المتسلسل والطلاء ثلاث نسخ من عينة جناسة الرئة. لوحظ حدوث زيادة في عبء البكتيرية عدة سجل 10 كفو فوق الضوابط الأساسية عادة في الرئتين المصابة لأكثر العزلات البكتيرية، حتى في 96 ساعة بعد الإصابة، والتباين بين الحيوانات منخفض (الشكل 2). بالنسبة لبعض المستدمية النزلية، قد يكون هناك نمو يذكر. ومع ذلك، ينبغي أن العدوى لا يبدأ عزم الذاتي في غضون فترة زمنية 48 أو 96 ساعة (الشكل 2B). هذا النموذج التهاب في الرئتين ويمكن أن تستخدم خلال تعظيم الاستفادة من سلسلة الكيميائية الرائدة لدعم البحث والإنقاذ، كما هو مبين في الشكل (3) للمركبات تمثيلية من سلسلتين مختلفة 16، 17. وهو يوفر متسقة، استنساخه التقىهود لتقييم PK / PD في الحيوانات مناعيا، وكان يستخدم لتحديد تلك المنطقة خال من المخدرات تحت منحنى الوقت التركيز على الحد الأدنى لتركيز مثبط (فوك / MIC) ترتبط فعالية من deformylase ببتيد رواية (PDF) المانع ضد S. الرئوية والمستدمية النزلية (الشكل 4). بالإضافة إلى ذلك، فوك / أهداف هيئة التصنيع العسكري للركود و1-السجل 10 تخفيض في كفو من تم تحديد الضوابط الأساسية في 11 س. الرئوية و 5 عزلات المستدمية النزلية (الجدول 1) 18. اقتران هذا النموذج العدوى مع نظام تسليم المخدرات لإعادة ملامح الدوائية البشرية في الفئران يخلق أداة قوية لتقييم الجرعات الإنسان قبل الدراسات السريرية. وتتلخص مثال على ذلك في الجدول 2، والذي يدل على أن صيغة موسعة النشر من أموكسيسيلين-clavulanate كانت أكثر فعالية من أنظمة الجرعات الحالية للكائنات مع elevaتيد MIC تقدر 19.

الشكل 1: غير الجراحية داخل القصبة الهوائية التنبيب. وتظهر أدوات تنبيب الفئران (A) والفأر (B). مرة واحدة تخدير، وينبغي وضع الحيوان كما هو مبين في C، مع رئيس للحق والذيل إلى اليسار إذا كان الأفراد الذين يؤدون هذه التقنية هو اليد اليمنى. وضع السبابة اليسار بلطف على الحلق للمساعدة في جس حلقات القصبة الهوائية لتأكيد وضع قنية الصحيح. يجب وضع اللقاح في عمق الرئة اليسرى، كما هو مبين في عرض بطني من رئة الفئران (D). يجب أن تظهر المستعمرات المتزايد على أجار بعد التخفيف المتسلسل والطلاء لعينة مماثلة لتلك التي تظهر في البريد. 1D الشكل، جميع الحقوق محفوظة © جيل سميث [الحيوانات المختبرية، المجلد 25 (1991)، G. سميث، Aطريقة غير جراحية بسيطة لتقطير داخل القصبة لإنشاء التهابات الجهاز التنفسي في الفئران، صفحات 46-49] 14. أعيد طبعها بإذن. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: أمثلة التمثيلية للبكتيريا النمو في الرئتين من الحيوانات المصابة. يعني ± البيانات الانحراف كفو القياسية من N = 5 حيوانات / مجموعة يظهر لعزلات مختلفة من S. الرئوية (A)، المستدمية النزلية (ب)، الزائفة الزنجارية (C)، K. الرئوية (D) وA. baumannii (E). شريط الأول من كل زوج (رمادي فاتح) هو bacte خط الأساسعبء ريال في 1 أو 2 ساعة بعد الإصابة، في حين أن شريط الثاني هو السيطرة النمو في نهاية الدراسة في 48 ساعة بعد الإصابة (رمادي غامق) أو 96 ساعة بعد العدوى (أسود). لم تطبق أساليب فرض رقابة البيانات؛ وبالتالي، وتشمل هذه النتائج البيانات من كل 5 حيوانات في كل مجموعة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3): تقييم كفاءة مختلف سلسلة المواد الكيميائية أثناء الأمثل الرصاص. استخدمت عدوى في الرئة النماذج باستخدام التقنيات الموضحة لاستكشاف العلاقات هيكل النشاط كجزء من نوع اللاجرثومي برنامج IIA topoisomerase. تم تقييم مركبات واعدة 7 و 1 ضد الكينولون-عرضة (A) 16 أو مقاومة للالكينولون(ب) 17 عزلة من S. الرئوية، على التوالي. يمثل كل رمز كفو تحدد من رئات الفئران واحد مع خطوط تمثل مجموعة تعني والانحراف المعياري. وكان الحد الأدنى للالكمي (LLQ) 1.7 سجل 10 كفو / الرئتين. وتم وزن المركبات (56 أو 112 ملغ من محض الجزيء الأم الحرة)، وحلت في 9 مل من الماء المعقم، المخفف 3 مل إلى 3 مل من الماء (1: 1) وأنبوب تغذية عن طريق الفم من 1 مل / 125 غ الفئران تدار مرتين يوميا ( 6-7 ساعة بعيدا) لمدة 2 أيام، ابتداء من الساعة 1 ساعة بعد العدوى. وأخذت عينات من الضوابط Nontreated (NTC) في 1 ساعة بعد العدوى عن خط الأساس أو تعامل مع المياه المالحة وأخذ عينات في نهاية الدراسة (48 ساعة) لمراقبة النمو. الشكل 3A طبع من Bioorganic والكيمياء الطبية رسائل، المجلد 21، TJ مايلز وآخرون، رواية cyclohexyl-الاميدات كما مضادات الجراثيم قوية تستهدف نوع البكتيريا IIA topoisomerases، الصفحات 7483 - 7488، حقوق الطبع والنشر (2011) 16، بإذن من السيفير.الشكل 3B طبع من Bioorganic والكيمياء الطبية رسائل، المجلد 26، TJ مايلز وآخرون، ثلاثية الحلقات رواية (على سبيل المثال GSK945237) مثبطات كما قوية من نوع البكتيريا IIA topoisomerases، الصفحات 2464 - 2469، حقوق الطبع والنشر (2016) 17، بإذن من السيفير. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: PK / PD توصيف لالمانع PDF رواية. تم إنشاء نماذج ايماكس باستخدام جرعة تتراوح بيانات الفعالية في الفئران مناعيا إصابة في الرئة مع العزلات س. الرئوية (A) أو المستدمية النزلية (ب) لتحديد PK الأهداف / PD لمثبط PDF رواية 18. الدوائرتمثل عبئا البكتيرية متوسط 4-5 الفئران / المجموعة التي تلقت العلاج بجرعات متفاوتة من المجمع. أجريت تحليلات لربط فعالية مع خالية من المخدرات 24 ساعة AUC (الدوائر المفتوحة) أو AUC / هيئة التصنيع العسكري (الدوائر شغل). أعيد طبعها بإذن الجمعية الأمريكية حقوق التأليف والنشر © لعلم الأحياء الدقيقة، [الوسائل المضادة للجراثيم والعلاج الكيميائي، وحجم 60، 2016، الصفحات 180-189] 18. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| ركود الدم | 1-تسجيل 10 الحد | ||||||
| كائن حي | هيئة التصنيع العسكري (ميكروغرام / مل) | R 2 ل فاي خطت (٪) | فوك | فوك / هيئة التصنيع العسكري | فوك | فوك / هيئة التصنيع العسكري | ماكس قتل (سجل 10 الحد) |
| S. الرئوية | |||||||
| 10127 | 0.25 | 99.9 | 2.0 | 8.1 | 3.6 | 14.4 | 2.8 |
| 1316009S | 0.25 | 96.1 | 6.5 | 26.0 | 15.1 | 60.3 | 1.8 |
| ATCC10813 | 0.5 | 100 | 8.4 | 16.9 | 22.2 | 44.5 | 1.2 |
| 1307007S | 1 | 16.1 | 16.1 | 20.1 | 20.1 | 2.7 | |
| ATCC6303 | 1 | 99.8 | 19.8 | 19.8 | 24.8 | 24.8 | 2.8 |
| 1629 | 2 | 100 | 15.8 | 7.9 | 21.2 | 10.6 | 2.4 |
| 298443 | 2 | 99.9 | 26.5 | 13.2 | 31.0 | 15.5 | 2.3 |
| 336808 | 2 | 86 | 8.2 | 4.2 | 19.0 | 9.5 | 2.6 |
| 338860 | 2 | 99.5 | 2.9 | 1.5 | 6.7 | 3.4 | 2.8 |
| & #160؛ 340449 | 2 | 94.6 | ثمانية | 4.0 | 14.9 | 7.4 | 2.1 |
| L11259 | 2 | 100 | 7.1 | 3.5 | تسعة | 4.5 | 2.0 |
| يعني ± SD | NA ل | NA | 11.0 ± 7.5 | 11.0 ± 7.9 | 17.0 ± 8.2 | 19.5 ± 17.8 | 2.3 ± 0.5 |
| متوسط | NA | NA | 8.2 | 8.1 | 19.0 | 14.4 | 2.4 |
| المستدمية النزلية | |||||||
| 1998-100-126H | 1 | 99.7 | 7.3 | 7.3 | 13.4 | 13.4 | 2.9 |
| 503-008H | 1 | 99.8 | 7.1 | 7.1 | 13.9 | 13.9 | 2.7 |
| 08003H | 2 | 99.9 | 14.5 | 7.2 | 16.7 | 8.3 | 2.7 |
| H128 | 2 | 96.6 | 15.3 | 7.6 | 26.0 | 13.0 | 2.7 |
| 19001H | 4 | 91.9 | 14.8 | 3.7 | 37.3 | 9.3 | 3.0 |
| يعني ± SD | NA | NA | 11.8 ± 4.2 | 6.6 ± 1.6 | 21.5 ± 10.2 | 11.6 ± 2.6 | 2.8 ± 0.1 |
| متوسط | NA | NA | 14.5 | 7.2 | 16.7 | 13.0 | 2.7 |
| وNA، لا ينطبق. | |||||||
الجدول 1: PK الأهداف / PD لالمانع PDF رواية ضد S. الرئوية والمستدمية النزلية العزلات. الجامعة الأمريكية بالقاهرة خالية من المخدرات وAUC / أهداف هيئة التصنيع العسكري للركود و1-تسجيل 10 تخفيض في كفو من خط الأساس تم تحديد مدة 11 س. الرئوية و 5 المستدمية النزلية في الفئران المصابة مناعيا في الرئة وتعامل مع مركب 18. داتوكان يستخدم للمساعدة في جرعات الإنسان مختارة للتنمية السريرية. وقد تم تكييف هذا الجدول وطبع مع إذن، والجمعية الأمريكية حقوق التأليف والنشر © لعلم الأحياء الدقيقة، [الوسائل المضادة للجراثيم والعلاج الكيميائي، وحجم 60، 2016، الصفحات 180-189] 18.
| مجموعة العلاج ل | يعني تسجيل 10 س. الرئوية (كفو / الرئة) ب ± SD لسلالة (AMX / CA MIC): | |||||||
| 05010S (2 ميكروغرام / مل) | 16001S ج (4 ميكروغرام / مل) | 16001S (4 ميكروغرام / مل) | 30005S (4 ميكروغرام / مل) | 20009S (4 ميكروغرام / مل) | 05003S (8 ميكروغرام / مل) | 404053 (8 ميكروغرام / مل) | 47003S (8 ميكروغرام / مل) | |
| مراقبة | 7.3 ± 0.4 | 7.0 ± 0.8 | 5.7 ± 1.2 | 7.1 ± 0.7 | 7.1 ± 0.4 | 6.4 ± 0.6 | 6.8 ± 0.4 | 6.0 ± 0.3 |
| AMX / CA | ||||||||
| 2000/125 ملغ محاولة (نسبة 16: 1) | ≤ 1.7 ** | 2.8 ± 1.2 ** | 2.2 ± 0.8 ** | 2.3 ± 0.9 ** | 2.5 ± 0.9 ** | 2.0 ± 0.9 ** | 3.8 ± 1.4 ** | 1.8 ± 0.2 ** |
| 1000/125 ملغ ثلاث مرات يوميا (نسبة 8: 1) | NT | NT | 2.8 ± 0.5 ** | 2.7 ± 1.3 ** | 3.3 ± 0.9 ** | 4.9 ± 0.5 ** | 6.6 ± 1.3 | 4.7 ± 0.7 ** |
| 875/125 ملغ ثلاث مرات يوميا (نسبة 7: 1) | NT | NT | 3.0 ± 1.3 * | 2.1 ± 0.7 ** | 3.2 ± 0.4 ** | 5.2 ± 0.9 * | 6.4 ± 0.6 | 4.9 ± 0.4 ** |
| 875/125 ملغ محاولة (نسبة 7: 1) | NT | NT | 4.5 ± 1.2 * | 5.6 ± 1.3 * | 5.2 ± 0.7 ** | 6.3 ± 0.7 | 6.4 ± 0.7 | 5.5 ± 0.4 |
| 500/125 الدار ملغ (نسبة 4: 1) | 3.1 ± 1.3 ** | 4.5 ± 0.9 ** | NT | NT | NT | NT | NT | NT |
| أزيثروميسين، 1000/500 ملغ التطوير التنظيمي | NT | NT | NT | 5.8 ± 2.0 | 7.1 ± 0.9 | 3.1 ± 1.0 ** | 6.6 ± 0.4 | 6.07؛ 0.6 |
| الليفوفلوكساسين، 500 ملغ التطوير التنظيمي | NT | NT | 4.2 ± 0.8 * | 5.7 ± 0.8 * | 4.9 ± 0.8 ** | 3.0 ± 1.3 ** | 3.5 ± 0.2 ** | 3.9 ± 0.8 ** |
| مجموعة العلاج د | يعني تسجيل 10 المستدمية النزلية (كفو / الرئة) ± SD لسلالة: | |||||||
| H128 (β-اكتاماز إيجابي) | تشيسترفيلد (β-اكتاماز سلبية، ومقاومة الأمبيسلين) | |||||||
| مراقبة | 6.4 ± 0.6 | 6.7 ± 0.6 | ||||||
| AMX / CA | ||||||||
| 2000/125 ملغ محاولة (نسبة 16: 1) | 2.0 ± 0.7 ** | 3.1 ± 0.9 ** | ||||||
| 1000/125 ملغ ثلاث مرات يوميا (نسبة 8: 1) | 2.1 ± 1.0 ** | 3.6 ± 1.1 ** | ||||||
| 875/125 الدار ملغ (نسبة 7: 1) | 2.8 ± 1.3 ** | 3.8 ± 1.3 ** | ||||||
| 875/125 ملغ محاولة (نسبة 7: 1) | 2.0 ± 0.8 ** | 5.1 ± 1.1 ** | ||||||
| أزيثروميسين، 1000/500 ملغ التطوير التنظيمي | 3.2 ± 1.7 * | 5.8 ± 1.1 | ||||||
| الليفوفلوكساسين، 500 ملغ التطوير التنظيمي | ≤ 1.7 ** | ≤ 1.7 ** | ||||||
| وAMX / CA، أموكسيسيلين-clavulanate. محاولة، مرتين في اليوم؛ الدار.، ثلاث مرات باليوم؛ التطوير التنظيمي، مرة واحدة في اليوم. | ||||||||
| ب كان الحد من الكشف <1.7. *، تختلف اختلافا كبيرا من التحكم (P ≤ 0.05)؛ **، تختلف اختلافا كبيرا من التحكم (P ≤ 0.01)؛ NT، لم يتم اختباره. | ||||||||
| تم اختبار ج سلالة 16001S في تجربتين منفصلتين. | ||||||||
| د-أموكسيسيلين clavulanate 500/125 ملغ (4: 1) ثلاث مرات لم يختبر يوميا ضد سلالات المستدمية النزلية. | ||||||||
الجدول 2: فعالية لمحات التعرض صوغه البلازما البشرية لمختلف أموكسيسيلين / Clavulanate الجرعات نظم. وأظهرت البيانات التي تم إنشاؤها في الفئران مناعيا إصابة في الرئة مع العزلات س. الرئوية أو المستدمية النزلية استخدام هذا النموذج أن صيغة محسنة من أموكسيسيلين-clavulanate (2كان 000/125 ملغ مرتين يوميا) أكثر فعالية من الجرعات القياسية ضد العزلات مع مرتفعة في قابلية المختبر 19. وقد تم تكييف هذا الجدول وطبع مع إذن، والجمعية الأمريكية حقوق التأليف والنشر © لعلم الأحياء الدقيقة، [الوسائل المضادة للجراثيم والعلاج الكيميائي، وحجم 49، 2005، الصفحات 908-915] 19.
لتحقيق النجاح الأمثل في استنساخ هذا النموذج العدوى، وينبغي النظر في الاقتراحات الإضافية التالية. الفوعة من العزلات جديدة يمكن أن يتعزز من خلال الركض 2-3 مرات في الجسم الحي قبل استخدامها في الدراسة. ينبغي أن يكون دائما على استعداد الأسهم البكتيرية المجمدة من مصدر -derived الابتدائي في الجسم الحي مع عدد قليل من الممرات ممكن من الأصل، وإعادة تجميد أو تثبيط إعادة استخدام الأوراق المالية مذاب. يمكن استخدام العزلات السريرية الأخيرة تعافى من المرضى الذين يعانون من الالتهاب الرئوي، و / أو إعداد الثقافات في مرحلة النمو سجل أيضا تساعد على تحسين وضع العدوى. والتخفيف خمسة أمثالها في آغار (على سبيل المثال بإضافة 2 مل المالحة تعليق إلى 8 مل أجار) يمكن استخدامها بدلا من عشرة أضعاف لزيادة اللقاح البكتيري، وحجم اللقاح يمكن تعديلها بناء على حجم الحيوان (على سبيل المثال 200 ميكرولتر / الحيوان عادة تلقيح إلى 250 الفئران ز). قبل إضافة تعليق البكتيرية المالحة فيأجار (أي في الخطوة 2.3)، وكثافة البكتيرية يمكن التنبؤ بها أو تقدر بالمعاينة البصرية، ومعايير ماكفارلاند أو قياسات الكثافة الضوئية. ومن المفيد أن تصبح مألوفة مع خصائص النمو في المختبر لكل عزل قبل إجراء التجارب في الجسم الحي. الاتساق في النمو ومعالجة تمكن من تقدير أكثر دقة للكثافة البكتيرية لأي عزل معين. الطرق الميكروبيولوجية القياسية التي تختلف عن تلك التي وصفها، مثل وسائل الإعلام والمجانسة الأنسجة بديل، يمكن أن تستخدم بالشكل المناسب لإعداد قائح وتعداد البكتيريا من الأنسجة المصابة.
يوصى بدرجة كبيرة لإعداد أو إذابة أجار اليوم قبل التجربة وتخزينها بين عشية وضحاها في حمام مائي مستقل لتعيين 50 درجة مئوية. وهذا تبسيط العملية ومساعدة حارس ضد أجار يجري حار جدا في ذلك الوقت من العدوى. وعند درجة حرارة 41-42 درجة مئوية تحقق توازن جيد بين maintaiنينغ أجار في حالة سائلة دون أن يكون حار جدا للبقاء البكتيريا على المدى القصير. كبديل محتمل لالآجار المغذي، وقد استخدم أجار النبيل بنجاح في بعض التجارب. أنبوب واحد من اللقاح أجار وعادة ما يكفي للتجربة برمتها (وأوصى)، ولكن أنابيب متعددة يمكن أن تكون مستعدة لإصابة عدد كبير من الحيوانات (على سبيل المثال أكثر من 60)، أو عندما تتم عملية نقل العدوى لفترة أطول من 30 - 45 دقيقة إذا ويلزم عدة أنابيب اللقاح، إضافة تعليق البكتيرية المالحة إلى كل أنبوب من أجار كما هو مطلوب. وهذا يقلل من خطر أن بقاء البكتيريا و / أو اللياقة البدنية وسوف تتأثر التعرض الطويل لدرجة حرارة مرتفعة قبل التلقيح. وتجدر الإشارة إلى أن استخدام أنابيب اللقاح متعددة قد تتطلب أيضا إجراءات إضافية التوزيع العشوائي للحيوانات. كلما أمكن ذلك، ويصيب جميع الحيوانات من إعداد اللقاح نفسه. فمن المستحسن لتكييف حجم التجارب على المستوى الحالي من الكفاءة مع الشركة المصرية للاتصالاتchnique.
باحث المهرة يمكن التنبيب وتطعيم حيوان في أقل من 30 ثانية وتطعيم ما يصل الى 5-6 الحيوانات في الدفعة (أي مع حقنة واحدة كاملة من اللقاح أجار). بالنسبة لأولئك تعلم هذه التقنية، وسرعة لا تقل أهمية عن أجار سوف تبدأ في ترسيخ؛ ومع ذلك، وضع دقيق للاللقاح هو أكثر أهمية. تبدأ مع 1 أو 2 الحيوانات لكل دفعة، وزيادة كما تصبح هذه التقنية أكثر دراية. ولا تزال هذه الحيوانات على التنفس أثناء التنبيب. وبالتالي، فإن نافذة وقت للتلقيح يعتمد على مدى سرعة تعافي الحيوان من الأيزوفلورين، الذي يجب أن يكون حوالي 2-3 دقائق. الحيوانات التي توقظ خلال عملية يمكن إعادة تخدير وحاول مرة ثانية، ولكن لا ينصح أن تفعل ذلك مرارا وتكرارا. ومن المتوقع التلقيح الناجح في المحاولة الأولى في ما يقرب من 100٪ من الحيوانات مرة واحدة ويتم تحقيق الكفاءة. لاحظ أنه من الأسهل لتعلم التقنية باستخدام الفئران أولا. الفئران هي أكثر حساسية وأقل أيضاليرة سورية هي أكثر عرضة للانسداد مع أجار طدت إن لم يكن التلاعب بسرعة. المحاقن ما قبل ارتفاع درجات الحرارة، وأنابيب والمالحة وكذلك الحفاظ على جهاز التنبيب على سطح الدافئ (وليس الساخن)، مثل وسادة التدفئة على إعداد منخفض، يمكن أن تساعد في منع تصلب آغار. عندما تعلم هذه التقنية، فإنه من المفيد أيضا لممارسة التنسيب المناسب من اللقاح باستخدام صبغة داكنة اللون (مثل تتركز أزرق الميثيلين) بدلا من تعليق البكتيرية في أجار. تنفيذ الإجراء كما هو موضح، ولكن الموت ببطء الحيوان مباشرة بعد التلقيح للصباغة (عدم السماح للحيوان لاسترداد بين التخدير والقتل الرحيم). تشريح لتحديد حيث تم وضع الصبغة، وضبط تقنية وفقا لذلك.
نقطة النهاية الأولية في هذا النموذج هو كفو من الرئتين المصابة. البقاء على قيد الحياة ليست مؤشرا جيدا من عبء البكتيرية وليس نقطة نهاية الموصى بها. لدراسات الفعالية، وN المقترح هو 5-6 الحيوانات في كل مجموعة حيث أن هذا هو predicteد للكشف عن ≥1 سجل 10 الاختلافات بين الجماعات كفو مع السلطة لا يقل عن 90٪. الحيوانات يمكن أن يصاب في مجموعات بحيث زملائه في قفص البقاء معا، أو يمكن أن يتبع عملية التوزيع العشوائي الحقيقية. لاحظ أنه إذا تم تعيين مجموعة من القفص، يجب أن تكون مصابة المجموعات في تسلسل عشوائي مع الضوابط النمو في نهاية الدراسة إصابة آخر (للتأكد من بقاء البكتيرية / واللياقة البدنية لا تتأثر طول الوقت تتعرض لدرجة حرارة مرتفعة في حمام مائي). يجب أن تكون هناك أساليب فرض رقابة البيانات اللازمة، وينصح أحدا باستثناء الإزالة الفورية من أي حيوان الذي كان من الواضح أن سوء تلقيح في بداية الدراسة (قبل الشروع في أي علاج). الحيوانات التي يصرح باستخدامها قبل نهاية الدراسة ينبغي أخذ عينات والنتائج المدرجة في مجموعة البيانات إلا إذا تم تحديد سبب وجيه لاستبعاد بأثر رجعي (أي حدث لا علاقة للعدوى أو العلاج). المرحل المخدرات قد قسم الشؤون الماليةإلخ بعض العينات واعتبار مهم في جميع النماذج العدوى في الجسم الحي. إذا تم إعطاء مركب في كثير من الأحيان، على مقربة من وقت القتل الرحيم أو لديه طويلة نصف الحياة، ويمكن أن تكون موجودة في جناسة الأنسجة بتركيز عال بما يكفي لمواصلة قتل البكتيريا خارج الجسم خلال عملية التعداد الجرثومي (تخفيف وتصفيح عينات أو على لوحات أجار خلال الحضانة بين عشية وضحاها). لمنع هذا، والفحم المنشط و / أو مادة مضافة الذي يحط من قدر جزيء نشط من دون إيذاء الخلايا البكتيرية ويمكن أن يضاف إلى العينة السابقة إلى التجانس. وتشمل الأساليب الأخرى الطرد المركزي العينات لإزالة الغالبية العظمى من مركب نشط (الذي يجب أن يبقى في طاف) وتوظيف التخفيف مختلفة والطلاء خطط لتخفيف بما فيه الكفاية مركب نشط إلى تركيز غير المثبطة.
كما يتضح من الأمثلة هو مبين في الشكل 2، وهذا النموذج بنجاح طnduces التهابات الرئة في القوارض مع مجموعة واسعة من الكائنات الحية بما فيها تلك التي لا تنمو بشكل جيد في نماذج أخرى (مثل المستدمية النزلية). هذه الالتهابات هي متسقة وقابلة للتكرار، والحد من احتمال أن سوف تحتاج إلى أن تتكرر بسبب فشل نموذج و / أو ضعف الأداء مع عزل نظرا التجارب. على الرغم من أن الحيوانات مناعيا، أنهم غير قادرين على حل سريع العدوى، على كل حال. وهذا يسمح لزيادة المرونة في طول الدراسة، والحفاظ على العديد من العزلات العدوى قابلة للحياة من خلال 96 ساعة على الأقل من دون الحاجة إلى تكرار الحقن للحفاظ على العدلات. وقد لوحظ أن المنافع المحتملة لدراسة فعالية مضادة للجراثيم في الحيوانات مناعيا سابقا 20 و 21، وليس هناك دليل على أن لبعض المركبات الكيميائية (مثل oxazolidinones)، وبيانات من القوارض غير قلة العدلات قد تتنبأ بدقة أكثر الأهداف تعرض الإنسان مقارنة مع أولئك الذين أصبحوا قلة العدلات 5. الأداة المساعدة متعددة الأغراض رانه أظهر نموذج في أرقام 3 و 4 و الجدولين 1 و 2. وهذه الدراسات هي جزء من مجموعة كبيرة من البيانات المنشورة وغير المنشورة التي تم إنشاؤها باستخدام هذا النموذج لدعم جهود الرصاص الأمثل 16، 17، 22-24، للمقارنة وتأكيد الجرعات الإنسان المقترحة نظم 19، 25-29 ولتوصيف PK / PD 18، 30-32. بينما هذا النموذج هو في البداية أكثر تعقيدا لإجراء مقارنة مع طريقة استنشاق الأنف، هناك العديد من الفوائد كما هو موضح أعلاه. مع الممارسة والاستخدام الروتيني، وينبغي أن تصبح تقنيات واضحة للأداء.
وتجدر الإشارة في بعض الدراسات إلى أن عبء البكتيرية في الأساس كان أقل من ذلك استهداف عادة في النماذج عدوى الرئة الأخرى. ومن المقرر في جزء كبير منه إلى تخفيف المطلوبة في أجار وحجم التحدي صغير، لا سيما في الفئران هذا. ومع ذلك، ينبغي أن يلاحظ أيضاالذي ينظر إلى نمو البكتيريا في جميع الحالات حتى عندما كان عبء الأولي منخفضة نسبيا. الهدف الأساسي الحمل البكتيري هو 6-6،5 سجل 10 كفو / الرئتين (6،8-7،3 سجل 10 كفو / ز من الأنسجة في الفئران على أساس متوسط الأوزان الرئة) والتي تتطابق مع الكثافة المقدرة في المرضى من البشر مع التهاب رئوي حاد 33. والعبء الأساسي العالي يمكن أن يتحقق عن طريق زيادة تركيز اللقاح البكتيري أو عن طريق تأخير بدء إدارة مجمع للسماح نمو البكتيريا إضافية؛ ومع ذلك، وزيادة حمولة التحدي الكثير يمكن أن يؤدي إلى مرض حاد بشكل غير طبيعي والحاد (أي الموت في أقل من 24 ساعة) التي هي الحرارية لجميع العلاجات المضادة للبكتيريا بغض النظر عن قابلية. على الرغم من أن يتم وضع اللقاح في البداية تفضيلي في الرئة اليسرى للحيوان، تنتشر العدوى عادة في جميع أنحاء كلا الرئتين. المرض تدريجيا الرئة، ونشر البكتيريا إلى الأجهزة الأخرى، والاعتلال في نهاية المطاف هو في كثير من الأحيان observإد مع س. الرئوية، K. الرئوية والزائفة الزنجارية. من الفائدة، والالتهابات مع النزلية H. وA. baumannii وعادة ما تكون أكثر احتباسا، نادرا ما تؤدي إلى الموت في قائح البكتيريا المحدد.
وترتبط النتائج فعالية تم الحصول عليها من هذا النموذج بشكل جيد مع في المختبر لمحات قابلية وكذلك الأهداف / PD PK محددة. لوحظ انخفاض في عبء البكتيرية بشكل روتيني للعزلة تعتبر عرضة للوكيل التي يجري اختبارها، في حين أن المعرض يعتبر مقاومة أي تغيير أو نمو البكتيريا فوق خط الأساس 16، 17، 19، 24-29. وقد أظهرت الدراسات على الفئران تقييم اثنين الكينولون وماكروليد استخدام هذا النموذج 32 أن الهدف PK / PD المطلوبة ل1-تسجيل 10 تخفيض في S. الرئوية بالمقارنة مع خط الأساس ترتبط مع الهدف المحدد في الفئران عن قلة العدلات، والأهم من ذلك، مع أهداف السريرية لpneum البكتيرية المكتسبة من المجتمعonia 6، 7، 34، 35. Gepotidacin، آلية المضادات الحيوية الجديدة، تم اختبار ضد متعددة S. الرئوية ويتطلب الهدف PK / PD مماثل ل1-تسجيل انخفاض بنسبة 10 في هذا الرئة نموذج إصابة 31 كما هو مطلوب ل1-تسجيل انخفاض بنسبة 10 في نموذج الفخذ العدلات 36 عندما اتخذ اختراق الرئة في الاعتبار (البيانات في الملف). وبالمثل، فإن PK الأهداف / PD تحدد في الفئران لGSK2251052 ضد الزائفة الزنجارية ثابتة للركود، 1- و2-تسجيل 10 تخفيضات في كفو بين هذا النموذج الرئة (30) والعدلات الفخذ نموذج العدوى عند النظر اختراق الرئة 37، 38 . العلاقة مع نموذج التهاب في الرئتين العدلات باستخدام التلقيح داخل الأنف والفقراء؛ ومع ذلك، لم GSK2251052 لا تنتج أكثر من استجابة ثابتة في هذه الدراسة 38. وقد يعزى ذلك إلى اللقاح البكتيري العالي، الذي كان 8 سجل 10 خلية / الماوس بالمقارنة مع 6 سجل 10 خلية / الماوس في الفخذ العدلات 37 و داخل القصبة الهوائية التنبيب 30 نماذج. جمع البيانات مثل هذا أمر بالغ الأهمية لقياس، لأنها تتيح المقارنة المباشرة مع النماذج والعلاقة مع البيانات السريرية الحالية لتقييم القدرة على التنبؤ متعدية. واستخدام أكثر انتشارا من التنبيب الرئة نموذج العدوى داخل الرغامى توفير بيانات إضافية لهذه الأنواع من التحليلات.
هناك العديد من القيود من هذا النموذج الالتهاب الرئوي مناعيا. أولا، أنها ليست مناسبة تماما لتقييم ظهور مقاومة عفوية لأن اللقاح البكتيري العالية المطلوبة عادة لمثل هذه النتائج دراسات في وجود عدوى حادة جدا. وبعد محاولات لتحقيق البكتيرية أعباء من 7 أو 8 سجل 10 كفو في الأساس، وقد لوحظ الاعتلال السريع (أي الحيوانات أصبحت تحتضر في أقل من 24 ساعة) على الرغم من الغسل الكامل للقائح لإزالة السموم الموجودة مسبقا (البيانات في الملف). هذاقد يكون من الممكن التغلب على هذه المشكلة عن طريق استخدام القوارض أكبر. الفئران والجرذان وخصوصا أثقل (> 250 غرام)، ويبدو أن تتسامح مع أفضل العالي قائح بالمقارنة مع الفئران وقد تكون مناسبة لهذه الأنواع من الدراسات. والقيد الثاني هو أن استخدام أجار بمثابة العدوى محسن قد يحول دون استخدام نموذج لتقييم معين المضيف: التفاعلات الممرض. ويعتقد أن آغار يوفر نقطة اتصال محمية حتى يتم تأسيس العدوى تماما داخل الرئة. فمن الممكن لتقديم اللقاح في المياه المالحة بدلا من أجار للمساعدة في التغلب على هذه المسألة؛ ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن هذا لن يؤدي إلا إلى الإصابة مع بعض العزلات. ثالثا، هناك منحنى التعلم حاد المطلوبة لإتقان هذه التقنية. هذا الإجراء يمكن أن يكون دقيقا، لا سيما في الفئران. فمن السهل أن تضع عن طريق الخطأ قنية المعدن في المريء، واستخدام القوة المفرطة يمكن أن تؤدي إلى ثقب إما المريء أو القصبة الهوائية. وضع دقيق للاللقاح أيضامطلوب أو الحيوانات إما لا يتعافى أو لا تكون مصابة بشكل كاف. ومع ذلك، مع الصبر والمثابرة، يمكن للمرء أن يصبح كفاءة عالية وأداء هذه التقنية بسرعة، سلاسة ودقة.
عن طريق إزالة شرط العدلات، وزيادة متانة والتكاثر، مما يسمح للمحققين لدراسة المزيد من مسببات الأمراض والمعزولة، وتحسين مرونة التصميم التجريبي وتوفير العدوى تحديا لتوصيف الدوائية لعلاج الالتهاب الرئوي، وهذا النموذج التهاب في الرئتين مناعيا يضيف قيمة كبيرة لاكتشاف المضادات الحيوية المجتمع. وزيادة استخدام هذا النموذج من قبل المحققين إضافية تساعد على توفير القياس اللازمة لذلك للحصول على قبول أكثر انتشارا ومواصلة تقديم معلومات داعمة لتفسير مناسب.
الكتاب والعاملين في شركة جلاكسو سميث كلاين للادوية وتملك أسهم من الأسهم دفع جميع داخل الشركة.
يرغب JH أن نعترف وأشكر معلمه، صديق والمدير السابق فاليري بيري لتعليم لنا لأول مرة هذا النموذج. وغاري Woodnutt، الذي علمنا أسس وألهم التزامنا مجال مضاد للجراثيم PK / PD. ترغب جميع المؤلفين أن أشكر ديفيد باين على دعمه وتقديره للعلم لدينا. ونود أن نعترف لدينا سابقا في الجسم الحي الزملاء علم الأحياء المجهرية الذين ساهموا في الجسم من البيانات التي تم إنشاؤها باستخدام هذه الطرق، وخاصة بيت DeMarsh، روب ستروب، روني صفحة ونيريسا سيمون. وأخيرا، نتوجه بالشكر لدينا في المختبر الزملاء علم الأحياء المجهرية للحصول على المساعدة، وخاصة لتوفير كافة البلدان المتوسطة الدخل نطلب (لين مكلوسكي، جوش الغربية وشارون مين)؛ ولفريق العمل لدينا علم الأحياء الدقيقة السريرية الذي يقدم مشورة الخبراء والدعم (ليندا ميلر، نيكول Scangarella-عمان وديبورا بتلر).
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| TSA II Trypticase Soy Agar مع 5٪ من دم الأغنام | Becton Dickinson and Company | 4321261 | |
| Chocolate II Agar | Becton Dickinson and Company 4321267 | ||
| BBL Brain Heart Infusion Broth Modified | Becton Dickinson and Company | 299070 | |
| BBL Trypticase Soy Broth مع 20٪ Glycerol | Becton Dickinson and Company 297808 | وسائط تخزين ل مخزون مجمد | |
| حلقة تلقيح | Nunc | 251586 | |
| 0.9٪ كلوريد الصوديوم ، USP | Baxter Healthcare Corporation | NDC 0338-0048-04 | |
| Difco Nutrient Agar | Becton Dickinson and Company | 213000 | |
| 30 مل أنبوب طرد مركزي قائم بذاته مع غطاء | EverGreen Scientific | 222-3530-G80 | |
| 50 مل أنبوب مخروطي بولي بروبيلين 30 × 115 مم | فالكون ، ماركة كورنينج | 352070 | |
| 14 مل أنبوب دائري القاع من مادة البولي بروبيلين 17 × 100 مم | دليل 352059 | ماركة كورنينج | |
| Intek Services Ltd | GT01 | قنية معدنية مصنوعة حسب الطلب للفئران | |
| 90 'أنابيب بورتكس | SAI | POR-080-100 | قنية بلاستيكية للفئران |
| 1 مل تيرابايت طرف انزلاق حقنة | Becton Dickinson and Company | 309659 | |
| إبرة PrecisionGlide 25 جم × 5/8 | بكتون ديكنسون وشركاه | 305122 | |
| إبرة تغذية - مستقيمة 20 × 3 "2-1 / 4 | Popper and Sons، Inc | 7903 | تستخدم لإنشاء قنية معدنية للفئران |
| أنابيب البولي إيثيلين Intramedic | ماركة كلاي آدامز - Becton Dickinson and Company | 427401 | قنية بلاستيكية للفأر ؛ |
| 75 TN 5.0 & micro; حقنة L 26s / 2 "/ 2 | هاميلتون | 87930 | HPLC حقنة حقن الزجاج |
| أنبوب بيركس ، ثقافة 25x150 لولبي مع بطانة مطاطية | Corning | 9825-25 | للأوتوكلاف / تخزين القنيات المعدنية |
| 70٪ كحول الأيزوبروبيل | Vi-Jon (بجعة) NDC | 0869-0810-43 | |
| Isoflurane ، USP | Piramal Healthcare | NDC 66794-013-10 | |
| Stomacher ؛ | Seward | Stomacher80 | |
| Stomacher 80 كيس كلاسيكي | Seward | BA6040 | |
| لوحة فحص ، 96 بئر ، قاع دائري | Costar ، Corning Inc | 3795 | اختياري ، للتخفيف التسلسلي |
| Blood Omni Plates | Hardy | #A127 | اختياري ، لوحات دم مستطيلة |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن