Method Article

Candida albicans Biofilm sviluppo sulla medicalmente rilevanti Foreign Bodies in un mouse sottocutaneo modello seguito da Bioluminescence Imaging

DOI:

10.3791/52239

January 27th, 2015

In This Article

Summary

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Presentiamo una procedura sperimentale di sviluppo del biofilm di Candida albicans in un modello sottocutaneo murino. I biofilm fungini sono stati quantificati determinando il numero di unità formanti colonie e mediante un imaging a bioluminescenza non invasivo, in cui la quantità di luce prodotta corrisponde al numero di cellule vitali.

Abstract

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Candida albicans sviluppo di biofilm su superfici biotici e / o abiotici rappresenta una minaccia specifica per i pazienti ospedalizzati. Finora, C. biofilm albicans sono stati studiati prevalentemente in vitro, ma vi è la necessità fondamentale per una migliore comprensione di questo processo dinamico in condizioni in vivo. Abbiamo sviluppato un modello di ratto per via sottocutanea in vivo per studiare C. formazione di biofilm albicans. Nel nostro modello, multipla (fino a 9) Candida -infected dispositivi vengono impiantati alla parte posteriore dell'animale. Questo ci dà un grande vantaggio rispetto al sistema venoso centrale modello catetere in quanto ci permette di studiare diversi biofilm indipendenti in un animale. Recentemente, abbiamo adattato questo modello per studiare C. albicans biofilm sviluppo in topi BALB / c. In questo modello, maturo C. biofilm albicans si sviluppano entro 48 ore e dimostrano la tipica architettura biofilm tridimensionale. La quantificazione di biofilm fungineè tradizionalmente analizzato post mortem e richiede sacrificio host. Poiché questo richiede l'uso di molti animali di effettuare studi cinetici, abbiamo applicato non invasivo bioluminescenza (BLI) per longitudinalmente seguire in vivo maturare C. albicans biofilm sviluppare nel nostro modello sottocutaneo. C. cellule albicans erano stati ideati per esprimere il gene Gaussia princeps luciferasi (Gluc) attaccato alla parete cellulare. Il segnale di bioluminescenza è prodotta dalla luciferasi che converte il substrato coelenterazine aggiunto in luce che può essere misurato. Il segnale BLI assomigliava conta di cellule ottenute da cateteri espiantati. Di imaging non invasiva per quantificare in formazione vivo biofilm fornisce applicazioni immediate per lo screening e la validazione di farmaci antifungini in condizioni in vivo, così come per gli studi basati su interazioni ospite-patogeno, dichiara contribuendo ad una migliore comprensionezione della patogenesi delle infezioni da catetere-associate.

Introduction

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Candida albicans è un organismo commensale, che può essere trovato in differenti siti di individui sani, per esempio sulla pelle o come parte della flora gastrointestinale e vaginale. Tuttavia, in ospedalizzati, e specialmente immunocompromessi pazienti, può causare una vasta gamma di infezioni 1. In questi individui, il sistema immunitario indebolito permette alle cellule di Candida per diffondere nel flusso sanguigno e di invadere i tessuti più profondi che causano infezioni pericolose per la vita. Inoltre, la presenza di substrati abiotici quali cateteri venosi centrali e delle vie urinarie, valvole cardiache artificiali e fughe può fo....

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Protocol

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NOTA: Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati approvati dal comitato etico della KU Leuven (numero di progetto 090/2013). Mantenere gli animali in conformità con le linee guida KU Leuven cura degli animali.

1. C. albicans Crescita

  1. Ventiquattro ore prima dell'inizio della sperimentazione animale, preparare piastre YPD aggiungendo 10 g di estratto di lievito granulato, 20 g di peptone batteriologica, e 15 g di agar granulare. Portare il volume a 900 ml con acqua Milli-Q e autoclave.
  2. Aggiungere 50 ml di sterile al 40% di glucosio. Mescolare bene e versare in piastre di Petri. Lasciare piastre di agar ....

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Results

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In questo studio, dimostriamo la procedura chirurgica di catetere dell'impianto e durante espianto in vivo C. albicans biofilm sviluppo in un topo. Inoltre, mostriamo la quantificazione dei biofilm maturi non solo di CFU classica enumerazione, ma anche di BLI.

Come mostrato nella Figura 1A, non fosforescenti pezzi catetere poliuretano sono stati tagliati in 1 dispositivi cm e successivamente rivestite con siero. Questo passaggio è molto importante perché permette di.......

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Discussion

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L'uso di modelli animali, e in particolare i modelli di roditori, per gli studi dedicati a biofilm microbici è molto importante in quanto il sistema immunitario dell'ospite è un fattore essenziale nella formazione di biofilm che i modelli in vitro non possono spiegare. In questo studio, descriviamo un relativamente semplice sottocutanea C. albicans modello murino biofilm, che può essere facilmente adottata in un laboratorio di ricerca e non richiede forti competenze tecniche. Questo modello è s.......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato supportato dal KU Leuven PF 'IMIR', dalla comunità di ricerca FWO sulla biologia e l'ecologia dei biofilm batterici e fungini (FWO: WO.026.11N) e dal progetto FWO G.0804.11. SK ringrazia KU Leuven per la borsa di studio PDMK 11/089 e FWO per la borsa di studio post-dottorato. Siamo grati a Nico Vangoethem per la sua assistenza nella preparazione delle figure. Ringraziamo Celia Lobo Romero per l'assistenza tecnica durante le procedure sperimentali in vivo.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Estratto di lievito granulatoMerckMERC1.03753.0500
Peptone batteriologicoOxoidLP037B
Agar granulatoDifco214530
D-(+)-glucosioFluka49159-5KG
Soluzione salina tamponata con fosfato Preparato in laboratorioper 1 litro di 10x PBS: 80 g di NaCl, 2 g di KCl, 14,4 g di Na2HPO4, 2,4 g di KH2PO4
RPMI1640 con L-glutammina e senza carbonato di sodio...SigmaR6504-1LPreparati secondo il protocollo per i test di sensibilità ai farmaci Candida albicans 
3-(N-Morpholino)acido propansolfonato (MOPS)SigmaM1254MOPS viene utilizzato per regolare il pH del mezzo RPMI (pH 7,0)
fetale bovino (FBS)SigmaF7524
Catetere endovenoso in poliuretano trippa-lume (diametro 2,4 mm, Certofix Trio S730) BBraunCV-15703Parte in poliuretano tagliata in pezzi da 1 cm
DesametasoneFagron SAS, Francia611139Immunosoppressore (soluzione madre 10 mg/ml)
Ampicillina Duchefa Biochemie, Paesi BassiA0104Profilassi antibatterica
Ketamina 1000Pfizer804 119
DomitoPfizer134737-1Anestetico
AntisedanPfizer134783-2Inversione dell'anestesia
Gel di xilocaina (2%) - questo è LinisolAstraZeneca352 1206Anestetico locale per la pelle
oftalmico Terramicina/polimixina-bPer prevenire la secchezza e l'infezione degli occhi
Celenterazina Prolume (Nanolight)NF-CTZ-FBAgente sensibile alla luce (deve essere tenuto al buio)
Iodio isopropanolo (1%)3M™ DuraPrep&commercio;  Disinfettante per la pelle
0,5 % di clorexidina in alcol al 70 %.  CediumDisinfettante per la pelle
Attrezzatura
Camera
Siringhe da insulina (0,3 ml)Terumo Myjector 29G324826Per iniezione di colenteterazina
RasoioPer piccoli animali
StrumentiForbici, 2 paia di pinzette, bisturi
TermoforoLeica14042321474
Sutura cutaneaJohnson& JohnsonK890HFilo chirurgico, ago
Sonicatore a bagno d'acquaBranson 2210
Telecamera BLI (IVIS Spectrum) Perkin Elmer, software AlamedaIVISSPE
Living Image Perkin Elmer, Alameda(versione 4.2)
siero anestetico Unguento di conteggio delle cellule elettrico chirurgici sterili

References

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  1. Yapar, N. Epidemiology and risk factors for invasive candidiasis. Ther Clin Risk Manag. 10, 95-105 (2014).
  2. Tournu, H., Van Dijck, P. Candida biofims and the host: models and new concepts for eradication. Int J Microbiol. 2012, 845352(2012).
  3. T....

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Candida albicans BiofilmBioluminescence ImagingSubcutaneous Mouse ModelCatheter ImplantationGaussia LuciferaseNon invasive MonitoringFungal Biofilm FormationAntifungal Drug ScreeningHost pathogen InteractionsIn Vivo Imaging

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