Modèle murin in vivo d’infection par implant rachidien

Résumé

Le protocole décrit un nouveau modèle murin in vivo d’infection par implant rachidien où un implant k-wire en acier inoxydable est infecté par Staphylococcus aureus Xen36 bioluminescent. La charge bactérienne est surveillée longitudinalement par imagerie bioluminescente et confirmée par le nombre d’unités formant colonie après euthanasie.

Résumé

Les infections des implants rachidiens laissent présager de mauvais résultats, car le diagnostic est difficile et l’éradication chirurgicale est en contradiction avec la stabilité mécanique de la colonne vertébrale. L’objectif de cette méthode est de décrire un nouveau modèle murin d’infection par implant rachidien (SII) qui a été créé pour fournir un outil in vivo peu coûteux, rapide et précis pour tester des thérapies potentielles et des stratégies de traitement pour les infections par implants vertébraux.

Dans cette méthode, nous présentons un modèle de chirurgie de la colonne vertébrale par voie postérieure dans lequel un fil k en acier inoxydable est transfigé dans l’apophyse épineuse L4 de souris de type sauvage C57BL/6J âgées de 12 semaines et inoculé avec 1 x 10³ UFC d’une souche bioluminescente de la bactérie Staphylococcus aureus Xen36. Les souris sont ensuite imagées longitudinalement pour la bioluminescence in vivo les jours postopératoires 0, 1, 3, 5, 7, 10, 14, 18, 21, 25, 28 et 35. Les signaux d’imagerie par bioluminescence (BLI) provenant d’un champ de vision normalisé sont quantifiés pour mesurer la charge bactérienne in vivo.

Pour quantifier l’adhérence des bactéries aux implants et aux tissus péri-implantaires, les souris sont euthanasiées et l’implant et les tissus mous environnants sont prélevés. Les bactéries sont détachées de l’implant par sonication, cultivées pendant la nuit, puis les unités formant colonie (UFC) sont comptées. Les résultats obtenus à l’aide de cette méthode comprennent les numérations bactériennes longitudinales mesurées par bioluminescence in vivo de S. aureus (flux maximal moyen) et les numérations d’UFC après euthanasie.

Alors que les modèles animaux antérieurs d’infection de la colonne vertébrale instrumentée impliquaient une analyse tissulaire invasive ex vivo, le modèle murin de SII présenté dans cet article tire parti de l’imagerie optique in vivo non invasive en temps réel des bactéries bioluminescentes pour remplacer l’étude statique des tissus. Les applications du modèle sont vastes et peuvent inclure l’utilisation de souches bactériennes bioluminescentes alternatives, l’incorporation d’autres types de souris génétiquement modifiées pour étudier simultanément la réponse immunitaire de l’hôte, et l’évaluation des modalités diagnostiques et thérapeutiques actuelles ou en recherche de nouvelles telles que les antibiotiques ou les revêtements d’implants.

Introduction

L’objectif de cette méthode est de décrire un nouveau modèle murin d’infection par implant rachidien (SII). Ce modèle a été conçu pour fournir un outil peu coûteux et précis permettant d’évaluer de manière flexible l’effet des variables de l’hôte, de l’agent pathogène et/ou de l’implant in vivo. La mise à l’essai de thérapies potentielles et de stratégies de traitement pour les infections par implants rachidiens dans ce modèle vise à guider le développement de la recherche avant l’application dans des modèles animaux plus grands et des essais cliniques.

L’infection liée à l’implant après une chirurgie de la colonne vertébrale est une compli....

Protocole

Tous les animaux ont été manipulés en stricte conformité avec les bonnes pratiques animales telles que définies dans les règlements fédéraux tels qu’énoncés dans la Loi sur le bien-être des animaux (AWA), le Guide de 1996 pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire, la Politique de PHS pour le soin et l’utilisation sans cruauté des animaux de laboratoire, ainsi que les politiques et procédures de l’établissement telles qu’énoncées dans le Manuel de formation sur le soin et l’utilisation des animaux. et tous les travaux sur les animaux ont été approuvés par le Comité de recherche sur les animaux (ARC) du chancelier de l’Université de Californie à Los Ange....

Résultats

La procédure présentée ici a été utilisée pour évaluer l’efficacité des régimes antibiotiques dans un modèle murin in vivo de SII. Plus précisément, l’efficacité de l’antibiothérapie combinée à la vancomycine et à la rifampicine a été comparée à celle de la vancomycine en monothérapie et à celle de témoins infectés non traités.

Avant la chirurgie, les souris ont été randomisées pour recevoir une thérapie combinée, une monothérapie ou un contrôle infecté. Une analyse statistique de la puissance.......

Discussion

Les infections liées aux implants dans la colonne vertébrale laissent présager de mauvais résultats pour les patients 1,2,3,4,5. Contrairement à de nombreuses autres zones du corps, le matériel infecté de la colonne vertébrale ne peut souvent pas être retiré en raison du risque d’instabilité et de compromission neurologique. Ce défi unique dans le contexte des.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Balance analytique ME104	Mettler Toledo	30029067	capacité de 120 g, précision d’affichage de 0,1 mg, écran LCD rétroéclairé, réglage interne, base métallique
BD Bacto Tryptic Bouillon de soja	Becton Dickinson (BD)	BD 211825	BD Bacto Tryptic Bouillon de soja (milieu de digestion de caséine de soja)
Spectrophotomètre UV-VIS Biomate 3S	Thermo Scientific	840-208300	Spectrophotomètre; Thermo Scientific ; BioMate 3S ; Support de cellule à six positions ; Bande passante spectrale : 1,8 nm ; Lampe au xénon longue durée ; Stocker jusqu’à 40 méthodes d’essai ; 16 x 13 x 9 po H; 19 livres ; Cordon d’alimentation 100/240V US
Rotor à godet oscillant Bioshield 720+	Rotor	75003183	Thermo Scientific, Godet oscillant ; Thermo Scientific ; BIOShield 720 haute vitesse ; Capacité : 4 x 180 ml (0,72 l) ; Angle : 90 degrés ; Vitesse max./RCF : 6300rpm/7188 x g ; Rayon max. : 16,2 cm
Branson Ultrasonics 2510R-MTH (Sonicator)	Branson Ultrasonics	CPX952217R	*modèle similaire, notre modèle n’est plus fabriqué* Branson Ultrasonics MH Series Bain de nettoyage à ultrasons chauffé, 120V, 0,75 gal
Bullet Blender Storm Homogénéisateur	Next Advance	BBY24M	Le Bullet Blender Storm est le membre le plus puissant de la famille Bullet Blender. Homogénéisez jusqu’à 24 de vos échantillons les plus coriaces (fémur, peau, cartilage, tumeur, etc.) de souris en quelques minutes seulement. Refroidissement par air et commerce ; minimise la chaleur de l’échantillon. Utilise 1,5 ml de bouchon à vis RINO® ; tubes ou à pression Eppendorf® ; Coffre-fort ; Tubes.
Germinator 500	Microscopie électronique Sciences	66118-10	Le Germinator 500 est conçu pour décontaminer uniquement les instruments de micro-dissection métallique. Il est destiné à être utilisé exclusivement à des fins >. Une stérilisation efficace ne peut être assurée en raison de l’absence de méthodes de surveillance de l’efficacité de la stérilisation < routine > pour la stérilisation aux billes de verre. Le Germinator 500 a été conçu et construit pour réussir le test de validation de la suspension de spores de stérilisateur sec : USP XXIII, Part 1211.
Incubateur CO2 Heracell 150i	Thermo Scientific	51026282	Système d’imagerie IVIS
Lumina X5	Perkin Elmer	CLS148590	Le système d’imagerie optique 2D à haut débit IVIS Lumina X5 combine la bioluminescence et la fluorescence à haute sensibilité avec les rayons X à haute résolution dans un système compact qui s’adapte à votre paillasse. Avec un champ de vision élargi de 5 souris pour l’imagerie optique 2D et notre gamme unique d’accessoires pour accélérer la configuration et l’étiquetage, il n’a jamais été aussi facile et rapide d’obtenir des données robustes&mdash ; et réponses&mdash ; sur les aspects anatomiques et moléculaires de la maladie.
MAXQ 4450 Agitateur de banc d’incubation Thermo	Scientific	SHKE4450	incubé ; Thermo Scientific ; Numérique; MaxQ 4450 ; Vitesse 15 à 500 tr/min +/-1 tr/min ; 5 °C au-dessus de la température ambiante à 80 °C ; 120V 50/60Hz
PBS, Phosphate Saline Tamponné	Bioréactifs	BP24384	PBS, Phosphate salin tamponné, 1X Solution, pH 7,4
Sorvall Legend Micro 21 Centrifugeuse, Ventilé	Thermo Scientific	75002436	24 x 1,5/2,0mL Rotor avec couvercle de bioconfinement ClickSeal
SORVALL LEGEND X1R 120V Centrifugeuse	Thermo Scientific	75004261	centrifugeuse, de paillasse ; Thermo Scientific ; Sorvall Legend X1R (réfrigéré), capacité de 1 L ; Vitesse max./RCF 15 200 tr/min/25 830 x g ; Refroidissement sans CFC -10C à +40C ; Bactéries pathogènes bioluminescentes 120V 60Hz
Staphylococcus aureus - Xen36	Perkin Elmer	119243	Staphylococcus aureus - Xen36 pour la découverte de médicaments in vivo et in vitro. Ce produit est dérivé d’une souche parentale de l’American Type Culture Collection, utilisée sous licence. Staphylocoque. aureus-Xen36 possède une copie stable de l’opéron Photorhabdus luminescens lux sur le plasmide natif.
TUTTNAUER AUTOCLAVE 2540E 120V	Heidolph Tuttnauer	23210401	Stérilisateur, de paillasse ; Heidolph ; Tuttnauer ; Modèle 2540E ; La conception autonome avec réservoir rechargeable contrôle la pureté de l’eau pour la stérilisation ; 120V 50/60Hz ; 1400w. Avec commandes électroniques
Tween 80	Fisher Bioreagents	BP338-500	Tween 80, Fisher BioReagents, détergent non ionique pour l’extraction sélective des protéines
Mélangeur vortex VX-200 Mélangeur	Labnet Internation	S0200	120V, 230V : 0 - 2 850 tr/min, 120V : 0 - 3 400 tr/min Chlorure
de sodium 0,9 % Pfizer	Injectables/Hospira	00409-4888-10	Chlorure de sodium injectable à 0,9 %, USP

unique 150L , Fisher tactile ou continu