Stabilire un modello di Cornea ex vivo suina per lo studio dei trattamenti farmacologici contro la cheratite batterica

Katarzyna Okurowska; Sanhita Roy; Praveen Thokala; Lynda Partridge; Prashant Garg; Sheila MacNeil; Peter  N. Monk; Esther Karunakaran

doi:10.3791/61156

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Articolo metodologico

Stabilire un modello di Cornea ex vivo suina per lo studio dei trattamenti farmacologici contro la cheratite batterica

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DOI:

10.3791/61156

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12 maggio 2020

Katarzyna Okurowska¹^,² , Sanhita Roy³ , Praveen Thokala⁴ , Lynda Partridge¹^,⁵ , Prashant Garg³ , Sheila MacNeil¹^,⁶ , Peter N. Monk¹^,⁷ , Esther Karunakaran¹^,²

¹Sheffield Collaboratorium for Antimicrobial Resistance and Biofilms (SCARAB), University of Sheffield, ²Department of Chemical and Biological Engineering, University of Sheffield, ³Hyderabad Eye Research Foundation, L V Prasad Eye Institute, ⁴Health Economics and Decision Science, School of Health and Related Research, University of Sheffield, ⁵Department of Molecular Biology and Biotechnology, University of Sheffield, ⁶Department of Materials Science and Engineering, University of Sheffield, ⁷Department of Infection, Immunity and Cardiovascular Disease, University of Sheffield

In questo articolo

Sommario

Questo articolo descrive un protocollo passo-passo per impostare un modello suino ex vivo di cheratite batterica. Pseudomonas aeruginosa è usato come organismo prototipico. Questo modello innovativo imita l'infezione in vivo in quanto la proliferazione batterica dipende dalla capacità del batterio di danneggiare il tessuto corneale.

Abstract

Quando si sviluppano nuovi antimicrobici, il successo delle sperimentazioni sugli animali dipende da un'accurata estrapolazione dell'efficacia antimicrobica dai test in vitro alle infezioni animali in vivo. I test in vitro esistenti in genere sopravvalutano l'efficacia antimicrobica in quanto la presenza del tessuto ospite come barriera di diffusione non è contabilizzata. Per superare questo collo di bottiglia, abbiamo sviluppato un modello corneale suino ex vivo di cheratite batterica usando Pseudomonas aeruginosa come organismo prototipico. Questo articolo descrive la preparazione della cornea suina e il protocollo per l'istituzione dell'infezione. Gli stampi in vetro su misura consentono una configurazione semplice della cornea per gli studi sulle infezioni. Il modello imita l'infezione in vivo poiché la proliferazione batterica dipende dalla capacità del batterio di danneggiare il tessuto corneale. L'accertamento dell'infezione è verificato come un aumento del numero di unità di formazione della colonia valutate tramite conteggio delle piastre vitali. I risultati dimostrano che l'infezione può essere stabilita in modo altamente riproducibile nelle cornee ex vivo utilizzando il metodo qui descritto. Il modello può essere esteso in futuro per imitare la cheratite causata da microrganismi diversi da P. aeruginosa. Lo scopo finale del modello è quello di indagare l'effetto della chemioterapia antimicrobica sui progressi dell'infezione batterica in uno scenario più rappresentativo delle infezioni in vivo. In tal modo, il modello qui descritto ridurrà l'uso di animali per i test, migliorerà i tassi di successo negli studi clinici e, in ultima analisi, consentirà una rapida traduzione di nuovi antimicrobici in clinica.

Introduzione

Le infezioni corneali sono importanti cause di cecità e si verificano in proporzioni epidemiche nei paesi a basso e medio reddito. L'eziologia della malattia varia da regione a regione, ma i batteri rappresentano la grande maggioranza di questi casi. Pseudomonas aeruginosa è un importante agente patogeno che causa una malattia rapidamente progressiva. In molti casi, i pazienti sono lasciati con cicatrici stromali, astigmatismo irregolare, richiedono trapianto o, nel peggiore dei casi, perdono un^{occhio 1}^,².

La cheratite batterica causata da P. aeruginosa è un'infezi....