Pour assurer la répartition uniforme des bactéries dans les billes de gélose, il est important de suspendre uniformément le mélange agar-bactéries fondu avant de l’ajouter à la phase huileuse. Le rapport volumique huile/gélose-bactérie est essentiel pour contrôler la taille des billes. Un rapport huile/gélose plus élevé conduit à la formation de billes de gélose plus petites. Lors du mélange de la suspension d’agar-bactéries avec la phase huileuse, le contrôle de la température est essentiel. Le mélange huile-gélose doit être suffisamment chaud pour permettre l’émulsification et la formation de gouttelettes, mais suffisamment froid pour ne pas nuire aux bactéries. L’agitation continue tout en refroidissant le mélange à température ambiante ou inférieure permet aux gouttelettes d’agar de se former et de se solidifier.
Un bon calibrage de la plaque d’agitation, la taille de la barre d’agitation, ainsi que la forme et la taille du ballon sont des déterminants importants d’un vortex uniforme. Une barre d’agitation positionnée au centre du ballon crée un vortex symétrique, assurant un mélange uniforme. Une barre d’agitation décentrée peut entraîner un vortex instable, entraînant des billes de forme irrégulière et l’introduction de bulles d’air dans les billes. Il est recommandé de surveiller et d’ajuster en temps réel la position de la barre d’agitation. Le volume de la fiole doit être proportionnel au volume du mélange huile-gélose. Une fiole de 500 mL est idéale pour faire tourner un mélange d’huile et de gélose de 90 mL, produisant un vortex visible. Lors de l’utilisation de flacons plus grands, il est important d’ajuster le volume du mélange huile-agar, la taille de l’agitateur et la vitesse de vortex pour obtenir un équilibre entre un mélange efficace et un vortex stable. Le maintien d’une vitesse de vortex constante pendant le processus et entre les préparations de cordons est essentiel pour la reproductibilité d’un lot à l’autre.
Le processus de préparation des billes d’agar, en particulier la vitesse de vortex et le rapport huile-agar, sont adaptés de16,22, avec des modifications mineures. Les forces de cisaillement à l’intérieur du vortex en rotation produisent intrinsèquement des billes de différentes tailles. Pour minimiser cette variabilité de taille, l’étape de récolte des billes a été modifiée en introduisant plusieurs étapes de lavage, en utilisant un gradient de vitesse et de temps de centrifugation décroissants pour assurer l’élimination des billes de petite taille (et des bactéries libres). Un filtre à micro-mailles a été utilisé pour enrichir les billes de la taille souhaitée, filtrant efficacement les perles plus grosses et celles qui peuvent s’être formées par coalescence aléatoire. Pour éviter les pertes de billes ou de bactéries lors du passage de la boue de billes à travers la seringue et le tube connecté pour l’inoculation intratrachéale de la souris, il est essentiel d’utiliser une seringue en verre, des aiguilles d’alimentation métalliques de 24 G et un tube connecté en métal.
La principale limitation de la méthode est la complexité technique de la préparation des billes et de l’inoculation intratrachéale pour obtenir une charge de billes reproductible et une implantation pulmonaire. Le souci du détail et la capacité de dépanner sont requis. De plus, le modèle n’a pas été entièrement validé par les tests d’efficacité des antibiotiques standard et des combinaisons d’antibiotiques les plus fréquemment administrées aux patients atteints de Mab.
À l’heure actuelle, aucun modèle murin d’infection chronique à Mab n’a été validé dans la mesure où l’efficacité d’agents uniques et de combinaisons de médicaments chez les patients peut être raisonnablement prédite par le modèle9. Le système de souris C57BL/6 intégré dans une bille de gélose a été exploité pour tester l’efficacité des traitements antimicrobiens 15,19,23. L’alternative la plus proche du système murin C57BL/6 intégré à la gélose est le modèle murin C3HeB/FeJ, qui repose sur l’immunosuppression de la dexaméthasone pour obtenir une infection chronique durable24,25. Les avantages du protocole décrit ici sont les suivants : (i) il est possible d’utiliser des souris C57BL/6 entièrement immunocompétentes et les plus abordables, (ii) d’obtenir une infection productive et chronique avec la souche type bien caractérisée ATCC 19977, et (iii) il n’y a pas d’exigence d’immunosuppression induite chimiquement, ce qui permet d’éviter la nécessité d’injections quotidiennes de dexaméthasone, évitant ainsi les interactions médicamenteuses potentielles et l’impact sur l’immunopathologie pulmonaire.
Étant donné l’absence de modèles murins validés d’infection chronique à Mabpour évaluer de nouveaux candidats médicaments et régimes médicamenteux 8,9, la technique décrite ici a le potentiel de faire avancer le domaine, d’améliorer la valeur prédictive des données d’efficacité précliniques, d’aider à prioriser les schémas thérapeutiques ayant le plus fort potentiel de fournir un traitement durable et, dans l’ensemble, d’accélérer la découverte et le développement de médicaments pour la maladie pulmonaire à Mab. La méthode peut être appliquée à d’autres agents pathogènes pulmonaires et a fait ses preuves pour P. aeruginosa ou Haemophilus influenza. L’objectif principal du protocole décrit ici est de fournir suffisamment de détails et de recommandations pour assurer une facilité de mise en œuvre et une excellente reproductibilité d’un laboratoire à l’autre.