$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Candida albicans is een commensaal organisme, te vinden op verschillende plaatsen van gezonde individuen, bijvoorbeeld op de huid of als een deel van de tractus en vaginale flora. Echter, in het ziekenhuis, en vooral immunogecompromitteerde patiënten, kan een groot aantal infecties 1 veroorzaken. Bij dergelijke individuen, het verzwakte immuunsysteem maakt Candida cellen te verspreiden in de bloedbaan en diepere weefsels binnen te vallen waardoor levensbedreigende infecties. Bovendien is de aanwezigheid van abiotische substraten zoals centrale veneuze en urinaire katheters, kunstmatige hartkleppen en gewrichten kunnen een niche voor Candida bevestiging 2 verschaffen. Hechting aan dergelijke substraten is voordat verder biofilm ontwikkeling, waarop een laag gist en hyphal cellen ingebed in extracellulair polymeermateriaal vertegenwoordigt hoofdzakelijk uit polysacchariden 2. C. albicans katheter-geassocieerde infectiesworden geassocieerd met een hoog sterftecijfer. Een algemeen kenmerk van biofilms is hun verminderde gevoeligheid voor bekende antimycotica, zoals azolen 3,4. Alleen nieuwere klassen van antimycotica, zoals echinocandinen en liposomale formulering van amfotericine B bleken werkzaam tegen katheter infecties 5-7 zijn. Door biofilm veerkracht antimycotica zijn therapeutische benaderingen erg beperkt, wat vaak leidt tot verwijdering van de katheter en de daaropvolgende vervanging als enige oplossing.
De meeste van onze huidige kennis van C. albicans biofilm ontwikkelen komt uit in vitro naar abiotische substraten zoals polystyreen, of kunststof voor de vervaardiging van bovengenoemde inrichtingen, bijvoorbeeld, silicone, polyurethaan 2. Deze modellen zijn zeer geavanceerd en proberen de situatie in vivo zo goed mogelijke nabootsen. Echter, deze systemen niet betrekking op de continue bloedstroom en thij immuunsysteem van de host. Dit resulteerde in de ontwikkeling van in vivo modelsystemen, zoals centrale veneuze katheter (CVC) model 8-10, de prothese stomatitis model van orale candidiasis 11 en een muizenmodel voor katheters candidurie 12. Bovendien, C. albicans biofilm ontwikkeling werd bestudeerd in vivo op de mucosale oppervlakken, zoals die van de vagina 13 en mondholte 14. Ons laboratorium heeft bijgedragen aan de oprichting van een onderhuidse C. albicans biofilm model, dat is gebaseerd op het implantaat van geïnfecteerde catheter stuks op de achterkant van Sprague Dawley 15. Dit model werd met succes gebruikt in ons laboratorium biofilm gevoeligheid testen fluconazol en echinocandine medicijnen 5,16, namelijk combinatoriële therapie van diclofenac en caspofungine 17 bestuderen. Recenter passen wij deze voor gebruik in BALB / c muizen 18,19. Invergelijking met andere in vivo modellen, het belangrijkste voordeel van deze subcutaan model is de mogelijkheid om meerdere biofilms per dier ontwikkeld binnen het lumen van geïmplanteerde katheter stukken te bestuderen.
Om het aantal proefdieren verminderen, hebben wij dit model aan de ontwikkeling van C. bestuderen aangepast albicans biofilms niet-invasief met behulp van bioluminescentie beeldvorming (BLI) 18,19. Deze werkwijze bleek een krachtige techniek die kan worden gebruikt om biofilms kwantificeren meten van de specifieke BLI signaal op het gebied van belang (in ons geval het gebied van geïmplanteerde katheters), het vermijden van dierlijk offer. In vergelijking met bacteriën die zowel het gen en het substraat vereist voor de bioluminescentie reactie kan uitdrukken door de invoering van een specifiek lux operon 20 meeste eukaryote organismen, zoals C. albicans, zijn afhankelijk van de heterologe expressie van een luciferase gen in combinatie met deexterne toediening van een specifiek substraat, zoals D- luciferine of coelenterazine 21. Waarschijnlijk door de aanwezigheid van de schimmel celwand en C. albicans morfogenese, de intracellulaire aflevering van het substraat voor het enzym luciferase was een grote uitdaging 21. Om dit probleem op te lossen, Enjalbert et al. 22 gemanipuleerde een stam waarin een synthetisch C. albicans-codon geoptimaliseerde versie van het gen voor de natuurlijk uitgescheiden Gaussia princeps luciferase (Gluc) werd gefuseerd met de C albicans PGA59 gen, een GPI verankerde celwand eiwit. Door de aanwezigheid van luciferase in de celwand, kunnen problemen met de intracellulaire beschikbaarheid van het substraat worden voorkomen. Dit bijzondere systeem werd gebruikt om oppervlakkige infecties veroorzaakt door C. bestuderen albicans 22. Zeer recent BLI werd ook gebruikt om de progressie van orofaryngeale candidiasis en mogel followe behandeling 23. Deze bevindingen ondersteunen het gebruik van BLI als een veelbelovende techniek infecties veroorzaakt door vrij levende cellen maar ook device geassocieerde infecties te bestuderen.
In deze studie beschrijven we de C. albicans biofilm ontwikkeling van polyurethaan katheter stukken in BALB / c muizen en kwantificering middels BLI. We geven een gedetailleerd protocol van in vitro kolonisatie van polyurethaan katheters gedurende de adhesie gevolgd door implantatie in muizen en verdere biofilm ontwikkeling in levende dieren. Naast het meten van het BLI-signaal uitgezonden door de C. albicans cellen, ook de kolonievormende eenheden vergelijking met de standaard techniek voor biofilm fungale belasting kwantificering bepalen.