מודל בעלי חיים של זיהומים הקשורים לשתלים בעכברים

הקמת מודל יציב של בעלי חיים מספקת לנו פלטפורמות אמינות לבדיקת טיפולי זיהום הקשורים לשתלים תוך חקירת סטטיסטיקות פתולוגיות ותגובה חיסונית בתוך מיקרו-סביבת זיהום. במאבק על טיפול ב-PGI, טכניקות מתפתחות, כגון הדמיה פלואורסצנטית, מיקרוסקופ אלקטרונים, טרנסקריפטומיקה, מציעות בחירה רבת עוצמה לחקר מחזורי החיים והעתיד של חיידקים ב-PGI. עם זאת, ראשית עלינו לבסס מודל חיות PGI איכותי וניתן לשחזור.

האתגר כעת הוא בניית מודל יציב וניתן לשחזור המחקה את המיקרו-סביבה המורכבת in vivo, מציאות קלינית לזיהומים הקשורים לשתלים. עדיפים על מודלים של מורסה תת עורית, מודלים של זיהומים הקשורים לשתלים מציעים רלוונטיות קלינית משופרת, מקיימים זיהומים, משפרים את יכולת השחזור ואת הבטיחות הביולוגית הגדולה יותר. שיטת דוגמנות זו בטוחה ואמינה ביותר, מעניקה לנו חקירה מקיפה של מנגנונים פתופיזיולוגיים, ומעוררת פיתוח קריטריונים אבחנתיים עם מתיחות טיפוליות ממוקדות.

כדי להתחיל, השג תרביות של Staphylococcus aureus. הסר לולאה מלאה של התרבית בעזרת לולאת חיסון, פס את התרחיף על צלחת אגר דם ודגירה. בחר מושבה עצמאית אחת, עגולה וחלקה עם פיגמנטציה צהובה זהובה ואזור המוליזה ברור.

בעזרת לולאה סטרילית, חסנו אותו לצינור צנטריפוגה סטרילי של 15 מיליליטר המכיל חמישה מיליליטר מרק סויה טריפטי סטרילי. הניחו את הצינור באינקובטור רועד המכוון ל-37 מעלות צלזיוס ונערו במהירות של 200 סיבובים לדקה למשך 12 שעות. מדללים את תרחיף החיידקים עם מרק סויה טריפטי ביחס של אחד ל -50 ודוגרים שוב.

לאחר מכן, השתמש בספקטרופוטומטר כדי למדוד ולתעד את הצפיפות האופטית ב-600 ננומטר כדי לאשר שהחיידקים הגיעו לשלב הצמיחה הלוגריתמי. לאחר מכן, פיפטה שלושה מיליליטר מהתרחיף החיידקי לתוך צינור. מערבבים אותו עם שלושה מיליליטר PBS סטרילי קר.

צנטריפוגה את התערובת בחום של 3000 גרם למשך 10 דקות בארבע מעלות צלזיוס. בעזרת פיפטה, השליכו את הסופרנטנט והשעו בעדינות את כדור החיידקים ב-PBS. השעו מחדש את גלולת החיידקים השטופה ב-PBS לניסויים נוספים.

חלקו באופן אקראי 20 עכברים מסוג בר 6J C57BL bar 6J לשתי קבוצות של קבוצת הזיהום הקשור לשתל וקבוצת המורסה התת עורית. החל תגי אוזניים נפרדים על כל עכבר לזיהוי אישי. לאחר הרדמה והכנת עור החיות, השתמש בלהבי ניתוח סטריליים כדי לבצע חתך של סנטימטר אחד באזור הגב של כל עכבר.

לאחר מכן, הכנס שתל טיטניום סטרילי לכיס התת עורי שנוצר מהחתך. כעת, השתמש במזרק סטרילי של מיליליטר אחד כדי להזריק 100 מיקרוליטר של תרחיף חיידקי Staphylococcus aureus ישירות על פני הטיטניום. עבור קבוצת המורסה התת עורית, צור, חיטא ותפור את החתך ישירות ללא החדרת שתל.

הזרקו 100 מיקרוליטר של תרחיף סטפילוקוקוס זהוב לאתר החתך באמצעות מזרק סטרילי של מיליליטר אחד. כדי להעריך את הזיהומים ברקמה ההיקפית, הנח את דגימת הרקמה שנקטפה בצינור סטרילי. הוסף מסה שווה של PBS סטרילי ושלושה חרוזי שחיקה מפלדה סטרילית לכל צינור.

הומוגניזציה של הרקמות בשלושה מחזורים ב-70 הרץ למשך 60 שניות כל אחד עם הפסקה של 20 שניות בין מחזורים. לאחר הומוגניזציה, מערבל את הדגימות למשך חמש דקות. כעת, הכינו דילולים סדרתיים של הרקמה הומוגנטית עם PBS.

בעזרת מיקרופיפטה, זרוק 15 מיקרוליטר מכל הומוגנט מדולל על חלקים ייעודיים של צלחות אגר דם. לאחר מכן דגרו את צלחות אגר הדם בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס מבלי לנער במשך 24 שעות. קבוצת הזיהום הקשור לשתלים פיתחה קרע פצע גלוי ביום השלישי.

ביום העשירי, שתי קבוצות העכברים הראו סימנים של החלמת פצעים, כאשר קבוצת המורסה התת עורית הראתה התאוששות בולטת יותר מאשר קבוצת הזיהום הקשור לשתלים ביום ה-14. תרביות חיידקים מרקמה נגועה הראו צמיחה חיידקית גבוהה מתמשכת בקבוצת הזיהום הקשור לשתלים בכל נקודות הזמן, בעוד שקבוצת המורסה התת עורית הראתה ירידה הדרגתית במושבות החיידקים מהיום השלישי ליום ה-14. מיקרוסקופ אלקטרונים סורק הראה כיסוי חיידקי צפוף יותר ויותר על יריעות הטיטניום בקבוצת הזיהום הקשור לשתל מהיום השלישי עד היום ה-14.

צביעת Giemsa חשפה ירידה ניכרת בחיידקים בקבוצת המורסה התת עורית ביום ה-14, בעוד שקבוצת הזיהום הקשורה לשתל שמרה על נוכחות חיידקית גבוהה לאורך כל התקופה. צביעת המטוקסילין ואאוזין הדגימה כי חדירת תאים דלקתיים בקבוצת המורסה התת עורית פחתה משמעותית ביום ה-14, בעוד שקבוצת הזיהום הקשורה לשתל הראתה חדירה תאית צפופה באופן מתמשך. בדיקה היסטולוגית של רקמות הלב, הכבד, הטחול, הריאות והכליות לא הראתה נגעים או חריגות גלויות בקבוצת הזיהום הקשור להשתלה בהשוואה לקבוצת הביקורת.