Streptococcus pyogenes (Grupa A Streptococcus, GAS) to istotny patogen u ludzi, który powoduje martwicze zakażenia tkanek miękkich (NSTI)1, prowadząc do szybkiego niszczenia skóry i tkanek leżących pod powierzchnią 2,3,4. Badanie patogenezy tych infekcji wymaga modeli zwierzęcych, które powtarzają lokalne uszkodzenia tkanek, jednocześnie umożliwiając niezależną ocenę replikacji bakterii i patologii mediowanej przez gospodarza5. Wiele tradycyjnych modeli infekcji, takich jak inokulacja ogólnoustrojowa czy systemy hodowli komórek in vitro, ma ograniczone możliwości oddzielania obciążenia bakteryjnego od uszkodzenia tkanek, co utrudnia ocenę konkretnego wkładu czynników zjadliwości lub odpowiedzi gospodarza6.
Głównym celem tej metody jest dostarczenie standaryzowanego i powtarzalnego podskórnego modelu martwiczego zakażenia skóry spowodowanego przez myszy. Uzasadnieniem tej techniki jest stworzenie systemu, który oddziela replikację patogenów od uszkodzeń tkanek wywołanych przez gospodarza. Model ten jest wysoce przystosowany do powszechnych szczepów myszy laboratoryjnych. Chociaż szczep SKH1 (bezwłosy) jest często stosowany dla ułatwienia monitorowania zmian 7,8, protokół ten skutecznie działa na szczepach owłosionych (np. C57BL/6J) po depilacji. Opublikowane raporty zazwyczaj wykorzystują albo płeć, albo pojedynczą płeć (często kobiety) i często wykazują podobne obciążenie obszarem zmian/bakteryjnymi przy specyficznych warunkach eksperymentalnych; jednak genetyczne tło gospodarza i płeć mogą wpływać na nasilenie choroby GAS w niektórych warunkach i powinny być brane pod uwagę przy projektowaniu eksperymentów i analizie wyników9. Kluczową zaletą tego modelu nad alternatywami jest jego zdolność do podłużnego monitorowania miejscowej zmiany, umożliwiającej precyzyjne, niezależne określenie powierzchni wrzodów i obciążenia bakteryjnymi tego samego zwierzęcia w czasie. Przy odpowiednio dobranym inokulum i szczepie, infekcje podskórne są często lokalizowane i umożliwiają badanie postępu i ustąpienia zmian. Jednakże, to, czy infekcja pozostaje lokalna, zależy od szczepu, inokulum i gospodarza: niektóre izolaty kliniczne (lub szczepy, które nabywają mutacji covRS) oraz wystarczająco duże inokulum mogą się rozprzestrzeniać i powodować bakteriemię lub śmiertelną chorobę u myszy immunokompetentnych10. Autorzy powinni zgłaszać szczep, inokulum, trasę oraz wszelkie modyfikacje gospodarza oraz titrować inokulę podczas adaptacji modelu do nowego izolata. To podejście jest wysoce powtarzalne, dostępne i kompatybilne z różnorodnymi analizami dalszymi, w tym histologią i profilowaniem immunologicznym.
Protokół ten był stosowany do wielu szczepów GAS (w tym izolatów typu M1, takich jak HSC511 i inne M1T1 10,12) oraz do klinicznych izolatów NSTI. Ponieważ fenotypy zjadliwości różnią się między typami emm i poszczególnymi izolatami13, badacze powinni empirycznie optymalizować inokulum i monitorować rozprzestrzenianie się ogólnoustrojowego podczas przenoszenia protokołu na nowe szczepy.
Protokół ten jest odpowiedni dla badaczy z zakresu patogenezy mikroorganizmów, immunologii i badań translacyjnych, którzy chcą badać zjadliwość bakteryjną, odpowiedzi immunologiczne gospodarzy lub nowe strategie terapeutyczne ukierunkowane na zachowanie tkanek podczas inwazyjnych infekcji. Jego ustandaryzowany, ilościowy projekt pozwala na rygorystyczną ocenę interwencji i stanowi wszechstronną platformę do badania współzależności między replikacją patogenów a uszkodzeniami tkanek przez gospodarza.