Todos los experimentos con animales se llevaron a cabo en estricta conformidad con las directrices éticas establecidas por el Comité de Ética en Investigación Animal del Primer Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Xinjiang (Aprobación: IACUC-20231121-13) y de acuerdo con la guía de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) para el cuidado y uso de animales de laboratorio (edición 2011). Además, este estudio se realizó conforme a las directrices de ARRIVE. Todos los suministros (reactivos, consumibles, equipos y software) y su correspondiente información de fabricante y números de catálogo se proporcionan en la Tabla de Materiales para facilitar la reproducibilidad.
1. Cultivo bacteriano
Las cepas de referencia de Porphyromonas gingivalis y Fusobacterium nucleatum (identificadores de cepas proporcionados en la Tabla de Materiales) se manejaron bajo condiciones anaeróbicas. Se establecieron cultivos primarios en placas de agar de Columbia prereducidas y se incubaron anaeróbicamente (85% N₂, 10% H₂ y 5% CO₂) a 37 °C durante 48 horas. Para preparaciones experimentales, una sola colonia bien aislada fue inoculada en un caldo de infusión cardíaca cerebral de 40 mL e incubada bajo condiciones anaeróbicas idénticas hasta el crecimiento a mitad de la fase logarítmica (OD660 = 0,6–0,8). Para minimizar la exposición al oxígeno, se realizaron pasos de inoculación y transferencia dentro de una estación de trabajo anaeróbica utilizando medios y herramientas previamente reducidas. Las concentraciones bacterianas se estandarizaron a 1 ×10 8 UFC/mL para la exposición animal usando cuantificación basada en OD660 con una curva estándar OD–CFU específica de la cepa generada bajo las mismas condiciones de cultivo; La curva de calibración se estableció mediante dilución serial y conteo de colonias en placas de agar anaeróbico con al menos tres calibraciones independientes. Para los estudios de infección por trofoblastos, las suspensiones bacterianas se cuantificaron mediante un método de enumeración validado y se diluyeron en un medio de cultivo completo sin antibióticos para lograr la multiplicidad de infección (MOI) especificada inmediatamente antes del cocultivo.
2. Alojamiento y agrupación de animales
Ratones C57BL/6J libres de patógenos específicos (n = 90; 60 hembras, 30 machos) de 6 a 7 semanas fueron alojadas bajo condiciones controladas (22 °C ± 2 °C, 60% ± 10% de humedad, ciclo de luz de 12 horas) con acceso ad libitum a comida y agua. Tras una semana de aclimatación, los ratones se asignaron aleatoriamente en seis grupos experimentales (n = 15/grupo): control normal (NC), PAP con P. gingivalis (AP), PAP con F. nucleatum (FA), inyección normal de suero fisiofisio en venas caudales (VN), inyección de vena caudal (VP) de P. gingivalis e inyección de vena caudal (VF). Se registraron aleatorizaciones y asignaciones de jaulas para minimizar el sesgo de asignación y los posibles efectos en la jaula.
3. Establecimiento del modelo PAC
Todos los procedimientos quirúrgicos se realizaron en condiciones asépticas. La anestesia se indujo mediante la administración intraperitoneal de pentobarbital sódico (1,62 mg/30 g de peso corporal) combinada con sulfato de atropina (12,5 μg/30 g de peso corporal), y se confirmó una profundidad anestésica adecuada por la ausencia de reflejo de retirada del pedal. Los ratones se colocaron boca acostada sobre una almohadilla de calentamiento para mantener la temperatura corporal, y la boca se abrió suavemente para permitir una visualización estable de los primeros molares maxilares bilaterales. Bajo aumento, se abrieron las cámaras pulpares de los primeros molares maxilares bilaterales utilizando una fresa redonda estéril, seguida de la extracción del tejido pulpar coronal con microinstrumentos estériles. Se identificaron orificios de endodoncia mediante una pequeña lima endodóntica (tamaño 06–10), y se negociaron suavemente los conductos para lograr la permeabilidad evitando la fuerza excesiva y minimizar el riesgo de perforación. La cámara se enjuagó con solución fisiológica estéril (o PBS estéril) y se secó con puntas de papel estériles antes de la inoculación.
La inoculación bacteriana se realizó mediante una suspensión estandarizada a 1 × 108 UFC/mL. Para hacer la dosificación reproducible, el volumen administrado se fijó operativamente en 2 μL por diente (aproximadamente 2 × 105 UFC por diente), administrado mediante una punta calibrada de micropipeta situada en la entrada de la cámara. Luego se colocaba una punta de papel absorbente estéril pre-remojada con la misma suspensión en la cámara de pulpa para mantener la exposición localizada. El parto exitoso se confirmó mediante un humectamiento visible de la punta del papel y la ausencia de filtraciones en la cavidad oral. Tras la inoculación, la cámara se secaba al aire hasta que no quedaba líquido visible, luego se sellaba con un adhesivo dental ligeramente curado (20 s), y se restauraba utilizando un compuesto de resina fluida y curado a la luz (20 s). La integridad del sello se confirmó mediante inspección visual y una sondeo suave; Las restauraciones que mostraban huecos o pérdidas tempranas se volvieron a sellar inmediatamente. Se proporcionaron analgesia y monitorización postprocedimentales según las directrices institucionales de cuidado animal.
Dos semanas después, se obtuvieron radiografías periapicales para confirmar el establecimiento de la CAP. El establecimiento exitoso se definió por una radiolucencia periapical clara con cambios óseos circundantes compatibles con inflamación periapical crónica y destrucción ósea. El apareamiento se inició dos semanas después de la infección/establecimiento del modelo.
4. Establecimiento del modelo de inyección de venas caudales
Se prepararon suspensiones bacterianas a una concentración de 1 × 108 UFC/mL en solución salina estéril. Los ratones fueron sujetados y la cola se calentó durante 1–2 minutos para dilatar las venas laterales de la cola. Las inyecciones se realizaban utilizando una aguja de calibre fino (normalmente 29–30 G) insertada con bisel hacia arriba en la vena lateral de la cola con un ángulo poco pronunciado (aproximadamente 10–15°). La correcta colocación intravenosa se confirmó mediante un destello de sangre en el núcleo y una infusión suave con baja resistencia; La colocación infructuosa se indicó por un aumento de la resistencia y/o formación de una bolita subcutánea, en cuyo caso la infusión se detuvo y se repitió en un lugar más próximo tras un breve recalentamiento. Los ratones recibieron inyecciones diarias durante tres días consecutivos (100 μL por ratón cada vez). Tras tres días, las mujeres fueron alojadas con los hombres y se revisaron los tapones vaginales a la mañana siguiente. Tras la confirmación de los tapones vaginales (DG 0,5), se administraron inyecciones cada tres días (100 μL por ratón cada vez) hasta el día 15 de gestación.
5. Establecimiento del modelo de ratón embarazado
Hembras y machos fueron alojados juntos en una proporción de 2:1 (hembra:macho) durante la noche a partir de las 20:00 de cada día. La presencia de un tapón vaginal o una citología vaginal espermatopositiva a las 08:00 de la mañana siguiente se designó como día gestacional (DG) 0,5. Para cada ratón se registraron el peso corporal inicial, el peso del prepartum, el peso posparto, la duración gestacional, el peso al nacer neonatal, el tamaño de la camada y el número de mortinados. Según estudiosprevios, 29,30, el parto que ocurrió antes del día 18,5 se definió operativamente como parto prematuro en ratones. Dado que el acortamiento gestacional puede ocurrir dentro del periodo de término, los resultados del embarazo se interpretaron prestando atención a la distinción entre el parto prematuro verdadero y el fenotipo de acortamiento gestacional.
6. Recogida y procesamiento de muestras
En el día 15 gestacional, se seleccionaron al azar tres ratones embarazados por grupo para muestreo placentario y vascular (NC/AP/AF y VN/VP/VF). Tras la anestesia inducida por inyección intraperitoneal de pentobarbital sódico (1,62 mg por 30 g de peso corporal) y sulfato de atropina (12,5 μg por 30 g de peso corporal), se obtuvieron muestras de sangre mediante sangrado retroorbital. Los ratones eran eutanasiados en una cámara de dióxido de carbono hasta que se confirmaba la muerte por ausencia de respiración, latido cardíaco y reflejo corneal; La entrega de dióxido de carbono siguió un enfoque de relleno gradual, coherente con las directrices institucionales de bienestar animal. La bifurcación de la arteria carótida y los tejidos placentarios se recogieron rápidamente utilizando instrumentos estériles para reducir la contaminación por muestras cruzadas. El tejido placentario se dividió en dos partes: una se almacenó a −80 °C y la otra se fijó en formol neutral al 10% durante 24 horas, seguida de deshidratación graduada de etanol e incrustación de parafina. Los ratones restantes fueron monitorizados por el peso corporal diario, la duración gestacional, el tamaño de la camada y el peso al nacer.
7. Cultivo celular y tratamiento
La línea celular de trofoblastos humanos HTR-8/SVneo fue cultivada en medio RPMI 1640 suplementado con suero fetal bovino inactivado al 10% a 37 °C y un 5% de CO₂. Para los experimentos de infección, las células HTR-8/SVneo (1 × 106 células) en fase de crecimiento logarítmico se sembraron en placas de 6 pozos y se dejaron adherirse durante la noche. Antes del desafío bacteriano, el medio se sustituyó por medio completo sin antibióticos para evitar efectos antibacterianos acumulados durante el cocultivo. Se añadieron suspensiones bacterianas de P. gingivalis o F. nucleatum en MOI = 50, y cada pozo se ajustó a un volumen final de 2,5 mL utilizando un medio de cultivo completo. Las placas se incubaron durante 24 horas. Los supernadantes se recogieron a las 24 horas y se clarificaron mediante una breve centrifugación para eliminar los restos antes de la medición de citocinas. Las células adherentes se lavaron dos veces con PBS estéril para eliminar bacterias no adherentes y luego se procesaron inmediatamente para la extracción de ARN o proteínas según los flujos de trabajo descritos a continuación.
8. Análisis histológico de la placenta del ratón
Los tejidos placentarios se fijaron en formalina neutral al 10% durante 24 horas, incrustados en parafina y seccionados a un grosor de 4,5 μm. Se realizó una tinción rutinaria de hematoxilina y eosina (H&E) para examinar la morfología placentaria. Para la tinción inmunohistoquímica, se visualizó la localización del antígeno utilizando un sustrato peroxidasa cromogénica que producía depósitos marrones en los sitios positivos, seguida de una contra-tinción con hematoxilina. Los controles negativos se realizaron reemplazando anticuerpos primarios por suero no inmune.
Para mejorar la reproducibilidad y transparencia, la evaluación inmunohistoquímica utilizó un enfoque de puntuación semicuantitativa predefinido. La intensidad de la tinción se calificó como 0 (ninguna), 1 (débil), 2 (moderada) o 3 (fuerte), y el porcentaje de células positivas se puntuó como 0 (<5%), 1 (5–25%), 2 (26–50%), 3 (51–75%) o 4 (>75%). Se calculó una puntuación de inmunoreactividad multiplicando la intensidad y el porcentaje de cada campo. Para cada placenta, se puntuaron al menos cinco campos de alta potencia no solapados de regiones anatómicas comparables. La puntuación se realizó de forma independiente por dos observadores cegados a la asignación de grupos, y los desacuerdos se resolvieron mediante una revisión conjunta.
9. Detección cuantitativa en tiempo real por PCR de señales de ADN bacteriano en la bifurcación carotídea y la placenta del ratón
El ADN tisular se extrajo mediante un flujo de trabajo de extracción de ADN tisular basado en columna de sílice. Los lisados tisulares se clarificaron por centrifugación a 12.000 × g durante 5 minutos a 20–25 °C, y los sobrenadantes se aplicaron a columnas de sílice para la unión al ADN mediante centrifugación a 12.000 × g durante 1 minuto a 20–25 °C. Los pasos de lavado se realizaron según el flujo de trabajo, con cada lavado seguido de centrifugación a 12.000 × g durante 1 minuto a 20–25 °C. Se realizó un centrifugado en seco final a 12.000 × g durante 2 minutos a 20–25 °C para eliminar etanol residual. El ADN se eluía en un tampón de elución de 50 μL tras una incubación de 2 minutos a 20–25 °C y se recogía por centrifugación a 12.000 × g durante 1 minuto a 20–25 °C. El ADN genómico bacteriano se extrajo utilizando un flujo de trabajo de extracción de ADN bacteriano basado en columna de sílice, utilizando los mismos parámetros de centrifugación de unión/lavado/centrifugación/elución, salvo que el flujo de trabajo requiera lo contrario.
La concentración y pureza del ADN se midieron utilizando un cuantificador de ácidos nucleicos de microvolumen, y la integridad se evaluó mediante electroforesis en gel de agarosa. Las muestras de ADN calificadas se almacenaron a –20 °C para su posterior análisis. Los genes bacterianos objetivo se amplificaron y clonaron utilizando cebadores listados en la Tabla Suplementaria 1, con las condiciones de PCR detalladas en la Tabla Suplementaria 2 y la Tabla Suplementaria 3. Las bandas objetivo amplificadas fueron purificadas, clonadas según las especificaciones de la Tabla Suplementaria 4 y transformadas en células competentes de Escherichia coli DH5α. Se verificaron cepas que contenían plásmidos recombinantes para asegurar secuencias correctas de inserción, y se extrajo ADN plasmídico para la preparación estándar. Se generaron curvas estándar realizando qPCR sobre estandartes de plásmidos en serie diluidos que contenían fragmentos de genes bacterianos objetivo. Las señales bacterianas de ADN P. gingivalis 16S y F. nucleatum 16S en muestras de bifurcación carotídea y placenta fueron detectadas cuantitativamente mediante PCR en tiempo real, con números de copias de ADN calculadas a partir de los valores de Ct usando la curva estándar. Los sistemas y programas de reacción se detallan en la Tabla Suplementaria 5 y la Tabla Suplementaria 6, respectivamente. Dado que la qPCR indica señales de ADN bacteriano en lugar de viabilidad o localización celular, las interpretaciones sobre la presencia microbiana en la interfaz materno-fetal siguen siendo cautelosas.
10. Detección de factores inflamatorios por ELISA en muestras de suero de ratón y sobrenacionantes de cultivo celular
Todos los reactivos y muestras se equilibraron a temperatura ambiente antes de la prueba. Se midieron los niveles séricos de TNF-α e IL-1β utilizando los flujos de trabajo ELISA en ratones, y los niveles de TNF-α e IL-1β en sobrenadadores de cultivos celulares se determinaron mediante flujos de trabajo ELISA humanos, siguiendo los procedimientos del kit. Se midieron estándares y muestras en pozos duplicados, y se generaron curvas estándar para cada placa. Los duplicados técnicos se promediaron para obtener un valor por cada réplica biológica.
11. Otros análisis de biología molecular
Para la qRT-PCR, se extrajo ARN total de células cultivadas utilizando un flujo de trabajo de extracción de ARN basado en fenol-cloroformo. Tras la separación de fases, la fase acuosa se clarificó mediante centrifugación a 12.000 × g durante 10 minutos a 4 °C, y el ARN se precipitó, lavó y resuspendió según el flujo de trabajo. La concentración de ARN se midió con un analizador de ácidos nucleicos y la integridad del ARN se evaluó mediante electroforesis en gel de agarosa. Se realizó transcripción inversa para generar ADNc, y se utilizó PCR cuantitativa en tiempo real para cuantificar los niveles de ARNm de TNF-α e IL-1β. Las secuencias de cebadores se enumeran en la Tabla Suplementaria 7, las mezclas de reacción en la Tabla Suplementaria 8 y los programas de reacción en la Tabla Suplementaria 9.
Para la borrada Western, los lisados proteicos de tejidos placentarios de ratón o células trofoblastas se clarificaron mediante centrifugación a 12.000 × g durante 15 minutos a 4 °C, cuantificados y sometidos a SDS-PAGE, seguido de transferencia de membrana y detección basada en anticuerpos mediante un flujo de trabajo de imagen por fluorescencia. La carga igual de proteínas se estableció en 30 μg por carril. Las imágenes originales de membrana sin recortar, incluidos marcadores de peso molecular, se conservaron para todas las manchas presentadas en las figuras y están disponibles en el DOI: 10.57760/sciencedb.28254. Salvo que se especifique lo contrario, "n" se refiere a réplicas biológicas (animales individuales o cultivos celulares independientes), mientras que las repeticiones técnicas se utilizan para el control de calidad y no sustituyen la replicación biológica.
12. Análisis estadístico
Los análisis estadísticos se realizaron utilizando software de análisis estadístico y las figuras se generaron con software de gráficos (listados en la Tabla de Materiales). Los datos continuos normalmente distribuidos se presentaron como media ± desviación estándar y se analizaron mediante ANOVA unidireccional con pruebas post hoc adecuadas, mientras que los datos no distribuidos normalmente se expresaron como mediana (rango intercuartíl) y se analizaron mediante la prueba de Kruskal–Wallis con comparaciones por pares apropiadas. Los umbrales de significación estadística se establecieron en P < 0,05, P < 0,01 y P < 0,001. Salvo que se especifique lo contrario, "n" denota réplicas biológicas, y réplicas técnicas (por ejemplo, pozos ELISA duplicados) se promediaron para obtener un único valor por réplica biológica.