Para garantizar la distribución uniforme de las bacterias en las perlas de agar, es importante suspender uniformemente la mezcla de agar fundido y bacterias antes de añadirla a la fase oleosa. La relación entre el volumen de aceite y bacterias de agar es fundamental para controlar el tamaño de las perlas. Una mayor proporción de aceite a agar conduce a la formación de perlas de agar más pequeñas. Al mezclar la suspensión de bacterias de agar con la fase oleosa, el control de la temperatura es fundamental. La mezcla de aceite y agar debe estar lo suficientemente caliente para permitir la emulsificación y la formación de gotas, pero lo suficientemente fría como para no dañar las bacterias. La agitación continua mientras se enfría la mezcla a temperatura ambiente o por debajo permite que se formen y solidifiquen gotas de agar.
La calibración adecuada de la placa de agitación, el tamaño de la barra de agitación y la forma y el tamaño del matraz son determinantes importantes de un vórtice uniforme. Una barra de agitación colocada en el centro del matraz crea un vórtice simétrico, lo que garantiza una mezcla uniforme. Una barra de agitación descentrada puede provocar un vórtice inestable, lo que da como resultado cuentas de forma irregular y la introducción de burbujas de aire en las cuentas. Se recomienda la supervisión y el ajuste en tiempo real de la posición de la barra de agitación. El volumen del matraz debe ser proporcional al volumen de la mezcla de aceite y agar. Un matraz de 500 mL es ideal para hacer girar una mezcla de aceite y agar de 90 mL, produciendo un vórtice visible. Cuando se utilizan matraces más grandes, es importante ajustar el volumen de la mezcla de aceite y agar, el tamaño del agitador y la velocidad de vórtice para lograr un equilibrio entre una mezcla efectiva y un vórtice estable. Mantener una velocidad de vórtice constante durante el proceso y en todas las preparaciones de cordones es fundamental para la reproducibilidad de un lote a otro.
El proceso de preparación de perlas de agar, específicamente la velocidad de vórtice y la relación aceite-agar, se adaptan de16,22, con pequeñas modificaciones. Las fuerzas de cizallamiento dentro del vórtice giratorio producen inherentemente cordones de diferentes tamaños. Para minimizar esta variabilidad de tamaño, se modificó la etapa de recolección de perlas introduciendo varias etapas de lavado, empleando un gradiente de velocidad y tiempo de centrifugación decrecientes para garantizar la eliminación de perlas de pequeño tamaño (y bacterias libres). Se empleó un filtro de micromalla para enriquecer las cuentas del tamaño deseado, filtrando eficazmente las cuentas más grandes y las que pueden haberse formado a través de la coalescencia aleatoria. Para evitar pérdidas de perlas o bacterias a medida que la suspensión de perlas pasa a través de la jeringa y el tubo conectado para la inoculación intratraqueal del ratón, es fundamental utilizar una jeringa de vidrio, agujas de alimentación metálicas de 24 G y un tubo conectado por metal.
La principal limitación del método es la complejidad técnica de la preparación de las perlas y la inoculación intratraqueal para lograr una carga de perlas reproducible y la implantación pulmonar. Se requiere atención al detalle y la capacidad de solucionar problemas. Además, el modelo no ha sido completamente validado mediante pruebas de la eficacia de los antibióticos estándar de atención y las combinaciones de antibióticos más frecuentes administradas a los pacientes con Mab.
En la actualidad, no se ha validado ningún modelo murino de infección crónica por Mab hasta el punto de que el modelo9 pueda predecir razonablemente la eficacia de los agentes individuales y las combinaciones de fármacos en los pacientes. El sistema de ratón C57BL/6 incrustado en perlas de agar se ha explotado para probar la eficacia de los tratamientos antimicrobianos 15,19,23. La alternativa más cercana al sistema de ratón C57BL/6 incrustado en perlas de agar es el modelo de ratón C3HeB/FeJ, que se basa en la inmunosupresión con dexametasona para lograr una infección crónica duradera24,25. Las ventajas del protocolo aquí descrito son que (i) se pueden utilizar ratones C57BL/6 totalmente inmunocompetentes y más asequibles, (ii) se puede obtener una infección productiva y crónica con la cepa tipo bien caracterizada ATCC 19977, y (iii) no hay necesidad de inmunosupresión inducida químicamente, evitando la necesidad de inyecciones diarias de dexametasona, evitando así posibles interacciones farmacológicas e impactos en la inmunopatología pulmonar.
Dada la falta de modelos murinos validados de infección crónica por Mab para evaluar nuevos candidatos a fármacos y regímenes farmacológicos 8,9, la técnica aquí descrita tiene el potencial de hacer avanzar el campo, mejorar el valor predictivo de los datos preclínicos de eficacia, ayudar a priorizar los regímenes farmacológicos con mayor potencial para proporcionar una cura duradera y, en general, acelerar el descubrimiento y desarrollo de fármacos para la enfermedad pulmonar Mab. El método se puede aplicar a otros patógenos pulmonares y tiene un historial establecido para P. aeruginosa o Haemophilus influenza. El objetivo principal del protocolo descrito aquí es proporcionar suficientes detalles y recomendaciones para garantizar la facilidad de implementación y una excelente reproducibilidad de laboratorio a laboratorio.