Name: Développement d’un modèle de biofilm de colonie polymicrobienne pour tester les antimicrobiens dans la mucoviscidose (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 16 s
Description: Découvrez un modèle de biofilm polymicrobien pour tester les antimicrobiens dans la mucoviscidose. Cette méthode utilise Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus et Candida albicans pour évaluer la tolérance aux antibiotiques.

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<meta charset="utf8"></head><body>Modèle CF adaptable pour les tests antimicrobiens et l’analyse de la dynamique microbienne

<ol><li>2021 Cf foundation patient registry highlights report. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://cysticfibrosis.msu.edu/index.php/welcome/news-and-events/39-2021-cf-foundation-patient-registry-highlights-report">https://cysticfibrosis.msu.edu/index.php/welcome/news-and-events/39-2021-cf-foundation-patient-registry-highlights-report</a> (2022).</li>
<li>Guo, J., Garratt, A., Hill, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Worldwide+rates+of+diagnosis+and+effective+treatment+for+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cyst+Fibros%22%5BJournal%5D)">Worldwide rates of diagnosis and effective treatment for cystic fibrosis.</a> J Cyst Fibros. 21 (3), 456-462 (2022).</li>
<li>Mandal, V., Ghosh, N. N., Mitra, P. K., Mandal, S., Mandal, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+and+characterization+of+a+broad-spectrum+antimicrobial+5-butyl-2-pyridine+carboxylic+acid+from+Aspergillus+fumigatus+nhf-01%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Production and characterization of a broad-spectrum antimicrobial 5-butyl-2-pyridine carboxylic acid from Aspergillus fumigatus nhf-01.</a> Sci Rep. 12 (1), 6006(2022).</li>
<li>Françoise, A., Héry-Arnaud, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+microbiome+in+cystic+fibrosis+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Genes%22%5BJournal%5D)">The microbiome in cystic fibrosis pulmonary disease.</a> Genes. 11 (5), 536(2020).</li>
<li>Grasemann, H., Ratjen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22New+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Cystic fibrosis.</a> New Engl J Med. 389 (18), 1693-1707 (2023).</li>
<li>Camus, L., Vandenesch, F., Moreau, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+genotype+to+phenotype%3A+Adaptations+of+pseudomonas+aeruginosa+to+the+cystic+fibrosis+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Microb+Genom%22%5BJournal%5D)">From genotype to phenotype: Adaptations of pseudomonas aeruginosa to the cystic fibrosis environment.</a> Microb Genom. 7 (3), mgen000513(2021).</li>
<li>Rossi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pseudomonas+aeruginosa+adaptation+and+evolution+in+patients+with+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Pseudomonas aeruginosa adaptation and evolution in patients with cystic fibrosis.</a> Nat Rev Microbiol. 19 (5), 331-342 (2021).</li>
<li>Flemming, H. -C., Wingender, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biofilm+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The biofilm matrix.</a> Nat Rev Microbiol. 8 (9), 623-633 (2010).</li>
<li>Grainha, T., Jorge, P., Alves, D., Lopes, S. P., Pereira, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unraveling+pseudomonas+aeruginosa+and+candida+albicans+communication+in+coinfection+scenarios%3A+Insights+through+network+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Infect+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Unraveling pseudomonas aeruginosa and candida albicans communication in coinfection scenarios: Insights through network analysis.</a> Front Cell Infect Microbiol. 10, 550505(2020).</li>
<li>Flemming, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilms%3A+An+emergent+form+of+bacterial+life%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Biofilms: An emergent form of bacterial life.</a> Nat Rev Microbiol. 14 (9), 563-575 (2016).</li>
<li>Høiby, N., Bjarnsholt, T., Givskov, M., Molin, S., Ciofu, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotic+resistance+of+bacterial+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Antimicrob+Agents%22%5BJournal%5D)">Antibiotic resistance of bacterial biofilms.</a> Int J Antimicrob Agents. 35 (4), 322-332 (2010).</li>
<li>Lorusso, A. B., Carrara, J. A., Barroso, C. D. N., Tuon, F. F., Faoro, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+efflux+pumps+on+antimicrobial+resistance+in+Pseudomonas+aeruginosa%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Role of efflux pumps on antimicrobial resistance in Pseudomonas aeruginosa.</a> Int J Mol Sci. 23 (24), 15779(2022).</li>
<li>Michaelis, C., Grohmann, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Horizontal+gene+transfer+of+antibiotic+resistance+genes+in+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Antibiotics+.%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Horizontal gene transfer of antibiotic resistance genes in biofilms.</a> Antibiotics .(Basel). 12 (2), 328(2023).</li>
<li>Worlitzsch, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+reduced+mucus+oxygen+concentration+in+airway+pseudomonas+infections+of+cystic+fibrosis+patients%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Effects of reduced mucus oxygen concentration in airway pseudomonas infections of cystic fibrosis patients.</a> J Clin Invest. 109 (3), 317-325 (2002).</li>
<li>König, J., Schreiber, R., Voelcker, T., Mall, M., Kunzelmann, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cystic+fibrosis+transmembrane+conductance+regulator+%28CFTR%29+inhibits+ENaC+through+an+increase+in+the+intracellular+Cl-+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Reps%22%5BJournal%5D)">The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) inhibits ENaC through an increase in the intracellular Cl- concentration.</a> EMBO Reps. 2 (11), 1047-1051 (2001).</li>
<li>Palmer, K. L., Mashburn, L. M., Singh, P. K., Whiteley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystic+fibrosis+sputum+supports+growth+and+cues+key+aspects+of+Pseudomonas+aeruginosa+physiology%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Cystic fibrosis sputum supports growth and cues key aspects of Pseudomonas aeruginosa physiology.</a> J Bacteriol. 187 (15), 5267-5277 (2005).</li>
<li>Valenza, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+and+antimicrobial+susceptibility+of+microorganisms+isolated+from+sputa+of+patients+with+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cyst+Fibros%22%5BJournal%5D)">Prevalence and antimicrobial susceptibility of microorganisms isolated from sputa of patients with cystic fibrosis.</a> J Cyst Fibros. 7 (2), 123-127 (2008).</li>
<li>Alam, F., Catlow, D., Di Maio, A., Blair, J. M. A., Hall, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Candida+albicans+enhances+meropenem+tolerance+of+Pseudomonas+aeruginosa+in+a+dual-species+biofilm%5BTitle%5D)+AND+%22J+Antimicrob+Chemother%22%5BJournal%5D)">Candida albicans enhances meropenem tolerance of Pseudomonas aeruginosa in a dual-species biofilm.</a> J Antimicrob Chemother. 75 (4), 925-935 (2020).</li>
<li>Burmølle, M., Ren, D., Bjarnsholt, T., Sørensen, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+in+multispecies+biofilms%3A+Do+they+actually+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Interactions in multispecies biofilms: Do they actually matter.</a> Trends Microbiol. 22 (2), 84-91 (2014).</li>
<li>Lories, B., Belpaire, T. E. R., Smeets, B., Steenackers, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Competition+quenching+strategies+reduce+antibiotic+tolerance+in+polymicrobial+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Biofilms+Microbiomes%22%5BJournal%5D)">Competition quenching strategies reduce antibiotic tolerance in polymicrobial biofilms.</a> NPJ Biofilms Microbiomes. 10 (1), 23(2024).</li>
<li>Nabb, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymicrobial+interactions+induce+multidrug+tolerance+in+Staphylococcus+aureus+through+energy+depletion%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Polymicrobial interactions induce multidrug tolerance in Staphylococcus aureus through energy depletion.</a> Front Microbiol. 10, 2803(2019).</li>
<li>Cornforth, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pseudomonas+aeruginosa+transcriptome+during+human+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Pseudomonas aeruginosa transcriptome during human infection.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 115 (22), E5125-E5134 (2018).</li>
<li>Wolter, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Staphylococcus+aureus+small-colony+variants+are+independently+associated+with+worse+lung+disease+in+children+with+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Staphylococcus aureus small-colony variants are independently associated with worse lung disease in children with cystic fibrosis.</a> Clin Infect Dis. 57 (3), 384-391 (2013).</li>
<li>Takagi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mucin+o-glycans+are+natural+inhibitors+of+Candida+albicans+pathogenicity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Chem+Biol%22%5BJournal%5D)">Mucin o-glycans are natural inhibitors of Candida albicans pathogenicity.</a> Nat Chem Biol. 18 (7), 762-773 (2022).</li>
<li>Cinical and Laboratory Standard Institute. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Methods+for+dilution+susceptibility+tests+for+bacteria+that+grow+aerobically%22">Methods for dilution susceptibility tests for bacteria that grow aerobically</a>. 35 Tenth Edition, (2), (2015).</li>
<li>Roberts, A. E., Kragh, K. N., Bjarnsholt, T., Diggle, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+limitations+of+in+vitro+experimentation+in+understanding+biofilms+and+chronic+infection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">The limitations of in vitro experimentation in understanding biofilms and chronic infection.</a> J Mol Biol. 427 (23), 3646-3661 (2015).</li>
<li>Macia, M. D., Rojo-Molinero, E., Oliver, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+susceptibility+testing+in+biofilm-growing+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Microbiol+Infect%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial susceptibility testing in biofilm-growing bacteria.</a> Clin Microbiol Infect. 20 (10), 981-990 (2014).</li>
<li>Coenye, T., Goeres, D., Van Bambeke, F., Bjarnsholt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Should+standardized+susceptibility+testing+for+microbial+biofilms+be+introduced+in+clinical+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Microbiol+Infect%22%5BJournal%5D)">Should standardized susceptibility testing for microbial biofilms be introduced in clinical practice.</a> Clin Microbiol Infect. 24 (6), 570-572 (2018).</li>
<li>Turner, K. H., Wessel, A. K., Palmer, G. C., Murray, J. L., Whiteley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Essential+genome+of+Pseudomonas+aeruginosa+in+cystic+fibrosis+sputum%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Essential genome of Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis sputum.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (13), 4110-4115 (2015).</li>
<li>Miles, A. A., Misra, S. S., Irwin, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+estimation+of+the+bactericidal+power+of+the+blood%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hyg%22%5BJournal%5D)">The estimation of the bactericidal power of the blood.</a> J Hyg. 38 (6), 732-749 (1938).</li>
<li>Robertson, S. N., Romero, M., Fenn, S., Kohler Riedi, P. L., Cámara, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development%2C+characterization%2C+and+evaluation+of+a+simple+polymicrobial+colony+biofilm+model+for+testing+of+antimicrobial+wound+dressings%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Development, characterization, and evaluation of a simple polymicrobial colony biofilm model for testing of antimicrobial wound dressings.</a> J Appl Microbiol. 135 (3), lxae042(2024).</li>
<li>Rumpf, C., Lange, J., Schwartbeck, B., Kahl, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Staphylococcus+aureus+and+cystic+fibrosis-a+close+relationship.+What+can+we+learn+from+sequencing+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Pathogens%22%5BJournal%5D)">Staphylococcus aureus and cystic fibrosis-a close relationship. What can we learn from sequencing studies.</a> Pathogens. 10 (9), 1177(2021).</li>
<li>Tay, W. H., Chong, K. K. L., Kline, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymicrobial-host+interactions+during+infection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Polymicrobial-host interactions during infection.</a> J Mol Biol. 428 (17), 3355-3371 (2016).</li>
<li>Orazi, G., O'toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%26%2334%3BIt+takes+a+village%26%2334%3B%3A+Mechanisms+underlying+antimicrobial+recalcitrance+of+polymicrobial+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">&#34;It takes a village&#34;: Mechanisms underlying antimicrobial recalcitrance of polymicrobial biofilms.</a> J Bacteriol. 202 (1), e00530-e00519 (2019).</li>
<li>Arjes, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+biofilm+colony+growth+supports+a+mutualism+involving+matrix+and+nutrient+sharing%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional biofilm colony growth supports a mutualism involving matrix and nutrient sharing.</a> eLife. 10, e64145(2021).</li>
<li>Kasza, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ciprofloxacin+poly%28%CE%B2-amino+ester%29+conjugates+enhance+antibiofilm+activity+and+slow+the+development+of+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interf%22%5BJournal%5D)">Ciprofloxacin poly(β-amino ester) conjugates enhance antibiofilm activity and slow the development of resistance.</a> ACS Appl Mater Interf. 16 (5), 5412-5425 (2024).</li>
<li>Martin, I., Waters, V., Grasemann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Approaches+to+targeting+bacterial+biofilms+in+cystic+fibrosis+airways%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Approaches to targeting bacterial biofilms in cystic fibrosis airways.</a> Int J Mol Sci. 22 (4), 2155(2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1 et micro ; L boucles d’inoculation&nbsp ;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>13 mm 0,2 et micro ; Disques en polycarbonate de taille de pores M&nbsp ;</td><td>Isopore&nbsp ;</td><td>GTTP01300</td><td>Des disques plus grands sont également disponibles.</td></tr><tr><td>Tubes renforcés de 2 mL&nbsp ;</td><td>Thermofisher&nbsp ;</td><td></td><td></td>15545809</tr><tr><td>billes en céramique de 2,5 ml.</td><td>Qiagen</td><td>13114-325</td><td></td></tr><tr><td>500 mL verre borosilicate Duran bouteille</td><td>Sigma Aldrich&nbsp ;</td><td>Z305197</td><td>flacons plus grands disponibles en plus grands volumes sont souhaités</td></tr><tr><td>Plaques de culture 6 puits</td><td>Greiner</td><td>657165</td><td></td></tr><tr><td>7 mL Bijou</td><td>Thermofisher&nbsp ;</td><td>129B</td><td></td></tr><tr><td>Plaques 96 puits</td><td>Thermofisher&nbsp ;</td><td>167008</td><td>pour dilutions en série dans le dosage de l’UFC</td></tr><tr><td>Plaques de gélose pour la préparation de plaques de P. aerugnisa, S. aureus, et C. albicans</td><td></td><td></td><td>&nbsp ;LB miller pour P. aeruginosa et S. aureus et Sabouraud dextrose agar pour C. albicans&nbsp ; </td></tr><tr><td>Batteur à billes - adapté aux tubes de 2 mL Fisherbrand</td><td>&nbsp ;</td><td>15515799</td><td>Thermofisher broyeur à billes 24</td></tr><tr><td>centrifugeuse de table&nbsp ;</td><td></td><td></td><td>doit être capable d’au moins 8000 x g</td></tr><tr><td>Fond noir transparent 96 plaques de puits</td><td>Costar&nbsp ;</td><td>3603</td><td></td></tr><tr><td>Bec Bunsen&nbsp ;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Conteneurs pour l’élimination de l’équipement et du matériel contaminés conformément aux règlements de l’institut en matière de santé et de sécurité.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>eau déminéralisée&nbsp ;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ADNe&nbsp ;</td><td>Sigma Aldrich&nbsp ;</td><td>31149</td><td></td></tr><tr><td>Unité de filtration&nbsp ;</td><td>Fisherbrand&nbsp ;</td><td>FB12566504</td><td>Interchangeable selon la pompe à vide utilisée mais doit avoir une taille de pores de 0,2 & micro ; m</td></tr><tr><td>Hémocytomètre et lamelle</td><td>Hawksley&nbsp ;</td>Les hémocytomètres <td>HC001</td><td>peuvent différer en taille et en volume. Vérifiez et ajustez les calculs CFU en conséquence.</td></tr><tr><td>Bouillon LB&nbsp ;</td><td>oxoid&nbsp ;</td><td>1.46813</td><td></td></tr><tr><td>Gélose au sel de mannitol&nbsp ;</td><td>Oxoïde&nbsp ;</td><td></td><td></td>CM0085B</tr><tr><td>méropénème</td><td>abcr</td><td>Ab243429</td><td></td></tr><tr><td>Mucine de l’estomac porcin Type II</td><td>Sigma Aldrich&nbsp ;</td><td>M2378</td><td></td></tr><tr><td>Nystatine</td><td>Millipore&nbsp ;</td><td></td><td></td>1003352658</tr><tr><td>boîtes de Pétri</td><td>SLS</td><td>SLS2000</td><td></td></tr><tr><td>Saline tamponnée au phosphate</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gélose d’isolement de Pseudomonas</td><td>Millipore&nbsp ;</td><td>17208</td><td></td></tr><tr><td>Sel de sodium de résazurine&nbsp ;</td><td>Sigma Aldrich&nbsp ;</td><td></td><td></td>199303</tr><tr><td>gélose au dextrose Sabouraud&nbsp ;</td><td>Oxoïde&nbsp ;</td><td>CM0041</td><td></td></tr><tr><td>sélection de pinces&nbsp ;</td><td></td><td></td><td>Pince à pointe fine et à tissus avec dents pour le transfert de billes de céramique</td></tr>, <tr><td>pipette</td><td></td><td></td><td></td>sérologique</tr><tr><td>, agitation et incubateurs statiques&nbsp ;</td><td></td><td></td><td>doit être contrôlé en température</td></tr><tr><td>Sparks microtitre lecteur de plaque</td><td>Tecan&nbsp ;</td><td></td><td>Pour le dosage de la résazurine, le lecteur de plaque de microtitrage doit disposer des filtres appropriés ou être un monochromateur pour détecter la fluorescence.</td></tr><tr><td>spectrophotomètre</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gélose technique (Agar Technical No.2 )</td><td>Oxoid&nbsp ;</td><td>LP0012B</td><td></td></tr><tr><td>tétracycline</td><td>Sigma Aldrich&nbsp ;</td>Réticulant UV <td>T7660</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp ;</td><td>Spectroline&nbsp ;</td><td>11-992-89</td><td></td></tr><tr><td>pompe à vide/flasque</td><td>Fisherbrand&nbsp ;</td><td></td><td></td>FB12566504</tr><tr><td>bain-marie&nbsp ;</td><td></td><td></td><td>Doit être capable de maintenir 55 &deg ; C</td></tr><tr><td>Bouillon YPD&nbsp ;</td><td>Millipore&nbsp ;</td><td>Y1375&nbsp ;</td><td>Peut être acheté préfabriqué ou fabriqué à partir des ingrédients de base</td></tr></tbody></table>

développement d’un modèle de biofilm de colonie polymicrobienne pour tester les antimicrobiens dans la mucoviscidose

Development of a Polymicrobial Colony Biofilm Model to Test Antimicrobials in Cystic Fibrosis

La simplicité du modèle de biofilm d’interface solide-air permet le dépistage d’un grand nombre d’antimicrobiens dans différentes conditions cliniquement pertinentes à la fois. Ce modèle permet d’évaluer l’efficacité des antibiotiques à l’aide de numérations d’UFC et de dosages métaboliques dans des biofilms mono et polymicrobiens à réaliser en une semaine. En raison de la nature du modèle, il permet également de manipuler facilement les conditions environnementales, telles que la modification de la composition des milieux et le placement des biofilms dans des conditions réduites en oxygène et anaérobies. À l’aide de ce modèle, nous avons montré des changements de tolérance à deux antibiotiques couramment utilisés dans la fibrose kystique entre P. aeruginosa cultivé dans des biofilms mono-espèces et polymicrobiens (Figure 1). Parallèlement, nous avons pu déterminer comment le traitement antimicrobien peut avoir un impact sur la dynamique des populations au sein des biofilms polymicrobiens (Figure 2).
Pour réaliser ces expériences, l’inoculum initial a été préparé comme spécifié dans le protocole ci-dessus, conduisant à la formation de biofilms mono-espèces stables et polymicrobiens avec des UFC/mL reproductibles et de petits écarts-types déterminés par une ANOVA à un ou deux facteurs. Ce modèle a également mis en évidence une croissance constante et une récupération des UFC, tout en permettant la possibilité de combiner ces techniques de microbiologie classiques avec d’autres techniques non réalisées dans cette étude sans avoir besoin d’un traitement sophistiqué. Il s’agit notamment de l’imagerie telle que l’imagerie vivante/morte, la visualisation matricielle et l’analyse moléculaire, que d’autres modèles tridimensionnels ne sont pas en mesure d’offrir d’une manière aussi accessible (Figure 1)31. Il convient de noter que l’écart-type attendu pour les UFC/mL augmente lorsque les données sont affichées en pourcentage de survie par rapport aux UFC/mL (figure 1). En comparant l’efficacité du traitement antibiotique entre les biofilms mono-espèces et polymicrobiens, on a constaté une augmentation significative de toutes les concentrations d’antibiotiques nécessaires pour atteindre une destruction de 50 %. Une augmentation de 2 log de la concentration d’antibiotiques a été nécessaire pour atteindre ce niveau de destruction du méropénème et de la tobramycine (figure 1). Il y avait également une augmentation globale de la survie de P. aeruginosa en présence de S. aureus et de C. albicans dans le biofilm polymicrobien lorsqu’ils étaient traités avec 64 μg/mL de tobramycine, alors que l’inverse était vrai pour le méropénème.
La méthode utilisée pour déterminer l’activité métabolique mesure l’activité globale de l’ensemble du biofilm polymicrobien sans pouvoir distinguer la contribution individuelle de chaque espèce. Pour cette raison, seuls les changements métaboliques monospécifiques démontrent l’utilisation de tests d’activité métabolique pour ce modèle. Pour les biofilms monospécifiques, il y avait une forte relation entre la survie de P. aeruginosa et l’activité métabolique du méropénème et de la tobramycine (figure 2). L’utilisation de l’activité métabolique et du nombre d’UFC à partir des mêmes échantillons permet d’identifier facilement les effets bactériostatiques et bactéricides. Pour les biofilms polymicrobiens, la détermination de l’activité métabolique peut indiquer comment le ciblage d’une espèce peut induire une augmentation globale de l’activité métabolique du biofilm et, par conséquent, potentiellement augmenter la croissance microbienne d’autres espèces.
Bien que les UFC soient la référence en matière de tests de sensibilité aux antimicrobiens, dans les biofilms polymicrobiens, elles permettent également d’évaluer la composition des espèces au sein du biofilm. En traitant P. aeruginosa dans des biofilms polymicrobiens, nous sommes non seulement en mesure de montrer l’augmentation de MBEC50 pour cet organisme, mais aussi d’établir l’effet que cela a sur les autres espèces co-isolées (Figure 3). C’est le cas, par exemple, du méropénème (antipseudomonal), où la réduction de P. aeruginosa s’accompagne d’une augmentation de l’UFC de S. aureus et de C. albicans , ce qui fait de S. aureus l’organisme le plus répandu en cas d’exposition à certaines concentrations d’antibiotiques (figure 3A). Cela souligne l’importance de tenir compte de la nature polymicrobienne du biofilm en raison de l’augmentation potentielle de la taille de la population d’autres espèces pathogènes lors du traitement d’un agent pathogène particulier.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67213/67213fig01.jpg"> 
Figure 1 : Variation de la tolérance antimicrobienne de P. aeruginosa au méropénème et à la tobramycine entre les biofilms mono et polymicrobiens cultivés dans le modèle d’interface solide-air. Le PAO1 de P. aeruginosa cultivé dans des biofilms mono ou polymicrobiens avec S. aureus et C. albicans a été établi à l’aide des modèles d’interface solide-air pendant 24 h sur SCFM2. Les biofilms ont été traités avec une gamme de concentrations (A) de méropénème ou (B) de tobramycine de 0,125 μg/mL à 64 μg/mL, ainsi qu’un contrôle sans antibiotique. La CFU/mL de chaque biofilm a été déterminée. P. aeruginosa Les UFC ont été déterminées dans l’EFP et converties en pourcentage de survie en utilisant le témoin négatif comme survie de 100 %. Les barres d’erreur indiquent l’écart-type, et chaque point de données est dérivé de 3 répétitions biologiques, chacune avec trois répétitions techniques. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67213/67213fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67213/67213fig02.jpg"> 
Figure 2 : Variation de l’activité métabolique des biofilms de P. aeruginosa en présence de méropénème ou de tobramycine cultivés dans le modèle d’interface solide-air. P. aeruginosa Des biofilms de PAO1 ont été cultivés sur SCFM2 dans le modèle d’interface solide-air, et une gamme de concentrations (A) de méropénème ou (B) de tobramycine de 0,125 μg/mL à 64 μg/mL a été ajoutée avec un témoin sans antibiotique. La plaque a été lue par fluorescence à une excitation de 540 nm et une émission de 590 nm toutes les 30 min. Le pourcentage d’activité métabolique a été calculé en déterminant le pourcentage de cette activité sur chaque échantillon traité aux antibiotiques par rapport au témoin sans antibiotique. Les barres d’erreur indiquent l’écart-type, et chaque point de données est dérivé de 3 répétitions biologiques, chacune avec trois répétitions techniques. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67213/67213fig02large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67213/67213fig03.jpg"> 
Figure 3 : Impact sur le nombre total d’UFC de P. aeruginosa, S. aureus et C. albicans récupérés à partir d’un modèle d’interface polymicrobienne solide-air après un traitement antimicrobien.S. aureus et C. albicans ont été cultivés sur SCFM2 sur le modèle d’interface solide-air. P. aeruginosa a été ajouté, et une gamme de concentrations de 0,125 μg/mL à 64 μg/mL de (A) méropénème ou (B) de tobramycine a été ajoutée aux biofilms avec un témoin sans antibiotique. La CFU/mL de chaque biofilm a été déterminée. Les barres d’erreur indiquent un écart-type, et chaque point de données a été dérivé de 3 répétitions biologiques, chacune avec trois répétitions techniques. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67213/67213fig03large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
Figure supplémentaire 1 : Mise en place et déroulement du modèle d’interface solide-air. Représentation graphique de l’établissement du modèle d’interface solide-air, de la perturbation du biofilm et des sorties. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67213/Supplementary%20figure%201.zip" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.</a>

Développement d’un modèle de biofilm de colonie polymicrobienne pour tester les antimicrobiens dans la mucoviscidose

A range of bacteria biofilm models exist for the testing of antibiotics. However, many of these are limited to a single experimental output, such as ...

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