تعد الالتهابات الجلدية قضية عالمية مهمة ، مع تكاليف اقتصادية كبيرة لمقدمي الرعاية الصحية في جميع أنحاء العالم. يلعب تطور مقاومة الأدوية المتعددة وتكوين الأغشية الحيوية بواسطة مسببات الأمراض دورا رئيسيا في انتشار الجروح غير الملتئمة1،2،3،4. نتيجة لذلك ، تعد التهابات الجلد والأنسجة الرخوة أحد الأسباب الأكثر شيوعا لتمديد فترة الاستشفاء وإعادة القبول اللاحقة5. التأخير في التئام الجروح مكلف لكل من المرضى ومقدمي الرعاية الصحية ، حيث تشير بعض التقديرات إلى أن حوالي 6.5 مليون مريض يتأثرون سنويا في الولايات المتحدة. في المملكة المتحدة ، تؤدي الالتهابات الجلدية والمضاعفات المرتبطة بها إلى ما يقرب من 75000 حالة وفاة سنويا2،4،6.
المكورات العنقودية الذهبية (S. aureus) هي ممرض هائل للجرح يتم عزله بشكل متكرر عن جروح المرضى 2,7. زاد معدل ظهور مقاومة الأدوية المتعددة بشكل كبير في 2000s. خلال هذا الوقت ، كان حوالي 60٪ من التهابات الجلد البكتيرية الحادة والتهابات بنية الجلد إيجابية للثقافة لمقاومة الميثيسيلين 1. يشير العدد المتزايد من السلالات المقاومة للأدوية المتعددة بين المكورات العنقودية ، وفي الواقع مسببات الأمراض الأخرى ، خلال العقود الماضية 2 إلى الحاجة الملحة للتطوير السريع للمضادات الحيوية مع طرق جديدة للعمل يمكنها التغلب على المقاومة.
ومع ذلك ، منذ أوائل عام 2000 ، سيطرت على برامج اكتشاف المضادات الحيوية أوقات نمو أطول ومعدلات نجاح منخفضة ، حيث دخلت 17٪ فقط من المضادات الحيوية الجديدة التجارب السريرية في الولايات المتحدة على موافقة السوق8. يشير هذا إلى وجود تباين بين نتائج الاختبارات المختبرية للمضادات الحيوية الناشئة ونتائجها السريرية . يمكن القول أن هذا التباين يرجع إلى حد كبير إلى الاختلافات في فسيولوجيا البكتيريا أثناء العدوى في الجسم الحي وخلال الطرق الميكروبيولوجية التقليدية عند اختبار فعالية المضادات الحيوية في المراحل قبل السريرية في المختبر . لذلك ، هناك حاجة إلى طرق معملية جديدة أكثر تمثيلا لعلم وظائف الأعضاء البكتيرية أثناء العدوى لتحسين معدلات النجاح في برامج اكتشاف المضادات الحيوية.
تشمل الطرق الحالية لدراسة الالتهابات الجلدية دراسات على الحيوانات الحية (مثل الفئران) ، ونماذج الجلد خارج الجسم الحي (مثل الخنازير) ، ونماذج الجلد المهندسة بالأنسجة ثلاثية الأبعاد (مثل الإنسان) 9،10،11،12. يتم تنظيم الدراسات في الحيوانات الحية بشكل صارم ولها إنتاجية منخفضة نسبيا. في النماذج الحيوانية ، تسبب الجروح والعدوى ضائقة كبيرة للحيوانات وتثير مخاوف أخلاقية. تتطلب نماذج الجلد البشري ، خارج الجسم الحي أو الأنسجة المهندسة ، موافقة أخلاقية ، والامتثال للتشريعات المحلية والعالمية (قانون الأنسجة البشرية ، إعلان هلسنكي) ، وهناك صعوبة في الحصول على الأنسجة ، مع بعض الطلبات التي تستغرق سنوات للوفاءبها 13,14. كلا النوعين من النماذج كثيفة العمالة ويتطلبان خبرة كبيرة لضمان النجاح التجريبي. تتطلب بعض نماذج عدوى الجلد خارج الجسم الحي الحالية أقراصا وإضافات ملقحة مسبقا لسرير الجرح لتمكين العدوى. على الرغم من أن هذه النماذج مفيدة بشكل لا يصدق ، إلا أن هناك قيودا في عملية العدوى حيث تحد المواد المضافة من استخدام سرير الجرح كمصدر للمغذيات10،15،16،17. لا يستخدم النموذج الموصوف في هذه الدراسة أي إضافات إلى سرير الجرح ، مما يضمن أن أمراض العدوى وعدد الخلايا القابلة للحياة هي نتيجة للاستخدام المباشر لسرير الجرح كمصدر وحيد للمغذيات.
نظرا للحاجة إلى طرق مختبرية جديدة ، تم تطوير نموذج جديد عالي الإنتاجية خارج الجسم الحي للعدوى الجلدية لاستخدامه في تقييم فعالية المضادات الحيوية الناشئة. تواجه دراسات عدوى الجلد العديد من التحديات - التكاليف المرتفعة ، والمخاوف الأخلاقية ، والنماذج التي لا تظهر صورة كاملة20,21. تسمح نماذج Ex vivo ونماذج 3D explant بتصور أفضل لعملية المرض ويمكن أن يكون للعلاجات تأثير من نموذج أكثر صلة سريريا. هنا ، يتم وصف إعداد نموذج جديد لجلد الأغنام ، وهو بسيط وقابل للتكرار وذو صلة سريريا وله إنتاجية عالية. تم اختيار جلد الأغنام لأن الأغنام هي واحدة من الثدييات الكبيرة التي يشيع استخدامها لنمذجة الاستجابات للعدوى في الجسم الحي. علاوة على ذلك ، فهي متاحة بسهولة من المسالخ ، مما يضمن إمدادا ثابتا بالجلد للبحث ، ولا يتم حرق جثثها ، مما يضمن جودة الأنسجة الجيدة. استخدمت هذه الدراسة S. aureus كممرض نموذجي. ومع ذلك ، فإن النموذج يعمل بشكل جيد مع الكائنات الحية الدقيقة الأخرى.