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Artigo de método

In Vivo Investigation of Antimicrobial Therapy luz azul para-multirresistente Acinetobacter baumannii queimadura Infecções Usando bioluminescência Imagiologia

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DOI:

10.3791/54997

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28 de abril de 2017

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Neste artigo

Resumo

As infecções causadas por cepas bacterianas multirresistentes (MDR) surgiram como uma séria ameaça à saúde pública, necessitando do desenvolvimento de terapias alternativas. Apresentamos um protocolo para avaliar a eficácia da terapia antimicrobiana com luz azul (aBL) para infecções por Acinetobacter baumannii MDR em queimaduras de camundongos usando imagens de bioluminescência.

Resumo

Queime infecções continuam a ser uma importante causa de morbidade e mortalidade. O aparecimento crescente de bactérias resistentes a múltiplas drogas (MDR) levou à falha frequente de tratamentos com antibióticos tradicionais. alternativas terapêuticas são urgentemente necessários para combater bactérias MDR.

Uma abordagem não-antibiótico inovador, luz azul antimicrobiana (ABL), demonstrou eficácia promissora contra infecções MDR. O mecanismo de acção de Abl não é ainda bem compreendido. É geralmente formulada a hipótese de que ocorre naturalmente cromóforos endógenos fotossensibilizantes em bactérias (por exemplo, porfirinas de ferro livre, as flavinas, etc.) são excitados por Abl, que por sua vez produz citotóxicos espécies reactivas de oxigénio (ROS) através de um processo fotoquímico.

Ao contrário de uma outra abordagem antimicrobiana à base de luz, antimicrobiana terapia fotodinâmica (APDT), terapia Abl não requer o envolvimento de um photosensitiz exógenoer. Tudo que precisa para entrar em vigor é a irradiação de luz azul; por conseguinte, é simples e barata. Os receptores ABL são os fotossensibilizadores celulares endógenos em bactérias, em vez do ADN. Assim, Abl acredita-se ser muito menos genotóxico para as células do que a irradiação ultravioleta C (UVC), o que provoca danos no DNA directamente nas células hospedeiras hospedeiras.

Neste artigo, apresentamos um protocolo para avaliar a eficácia da terapia de ABL para MDR Acinetobacter baumannii infecções em um mouse modelo de queimaduras. Usando uma cepa bioluminescente engenharia, fomos capazes de monitorar de forma não invasiva a extensão da infecção em tempo real em animais vivos. Esta técnica é também uma ferramenta eficaz para o controlo da distribuição espacial de infecções em animais.

Introdução

Queimam infecções, que são frequentemente referidas por causa de lesões térmicas cutâneas, continuam a ser uma causa importante de morbidade e mortalidade 1. O tratamento de infecções da queimadura foi ainda mais comprometida pelo aumento da emergência de (MDR) 2 estirpes bacterianas resistentes a múltiplas drogas, devido ao uso de antibióticos. Uma bactéria Gram-negativas MDR importantes é Acinetobacter baumannii, que é conhecida por estar associada com feridas de batalha recentes e é resistente a quase todos os antibióticos disponíveis 3. A presença de biofilmes na focos ferida foi ava....

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Protocolo

1. Preparação de Cultura Bacteriana

  1. Adicionar 7,5 mL de Brain Heart Infusion (BHI) meio para um tubo de centrífuga de 50 mL. Semente células A. baumannii no meio BHI e então incubar a cultura de A. baumannii numa incubadora orbital (37 ° C) durante 18 h.
  2. Centrifugar a cultura de células a 3500 x g durante 5 minutos, remover o sobrenadante, e lavar os sedimentos em solução salina tamponada com fosfato (PBS).
  3. Re-suspender as pelotas de bactérias em PBS fresco e pipetar cuidadosamente a suspensão.
  4. Recolher 100 uL de suspensão bacteriana e fazer uma diluição de 1:10 utilizando PBS fresco.
  5. Transferir a d....

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Resultados

A estirpe de A. baumannii que é usado um isolado clínico MDR, como relatado previamente 12, 17. A estirpe bacteriana foi feita bioluminescente pela transfecção de luxCDABE ópera 11. A Figura 1A mostra as sucessivas imagens de luminescência bacteriana de um rato representativo queimar infectado com 5 x 10 6 A. baumannii e exposto a uma única exposição A.......

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Discussão

Abl é um novo método para o tratamento de infecções. Desde o seu mecanismo de ação é completamente diferente da de quimioterapia, é mais de uma fisioterapia. O agente que medeia o efeito antimicrobiano é a irradiação de luz azul (400-470 nm). Com o desenvolvimento de LEDs azuis, ganhamos acesso a uma abordagem antimicrobiano à base de luz simples e eficaz para infecções MDR.

Neste protocolo, descrevemos o desenvolvimento de um modelo de rato de infecções de queimaduras causadas por uma estir.......

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Divulgações

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado em parte pelo Centro de Integração de Medicina e Tecnologia Inovadora (CIMIT) sob o Acordo de Cooperação de Atividade de Aquisição de Pesquisa Médica do Exército dos EUA (CIMIT No. 14-1894 para TD) e os Institutos Nacionais de Saúde (1R21AI109172 para TD). YW foi apoiado por uma Bolsa de Pesquisa para Estudantes da ASLMS (BS. S02.15). Somos gratos a Tayyaba Hasan, PhD no Wellman Center por sua co-orientação para YW.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
IVIS PerkinElmer Inc, Waltham, MAIVIS Lumina Série IIIImagem pré-clínica in vivo
Diodo emissor de luz LEDVieLight Inc, Toronto, Canadá 415 nmFonte de luz para iluminação
Medidor de energia/energiaThorlabs, Inc., Newton, NJPM100DDetector de irradiância de luz
Mouse Charles River Laboratories, Wilmington, MABALB/c7-8 semanas de idade, 17-19 g peso
Acinetobacter baumannii  Brooke Army Medical Center, Fort Sam Houston, TXIsolado clínicoCepa luminescente projetada
Seringas de insulinaFisher Scientific14-826-79BD Lo-Dose U-100 Seringas de insulina para injeção
Cloreto de sódioFisher Scientific7210160,9% Cloreto de sódio
fosfato tamponado salino, 1x SoluçãoFisher ScientificBP24384 Um tampão fosfato padrão usado em muitos procedimentos biomoleculares
Infusão de Cérebroe Coração Fisher ScientificB11059Meio de cultura bacteriana
Falcon 15 mL Tubos de Centrífuga CônicosFisher Scientific14-959-70CPara centrífuga de suspensão bacteriana
Agitadores Orbitais Incubados de BancadaRede de Suprimentos de Laboratório, Inc, Atkinson, NH Incu-Shaker MiniPara cultura de bactérias
Inoculando LoopsFisher Scientific22-363-605   Para espalhar inoclo bacteriano na superfície de queimadura de camundongos
Pontas de Pipeta Redi-Tip da Fisher Scientific, 1-200 µ LFisher Scientific02-707-502Pontas de Pipeta
Thermo Scientific  Centrífuga Sorvall Legend X1Fisher Scientific75-004-220Para separação de suspensão bacteriana
Bloco de LatãoSmall Parts, Inc., Miami, FL10 mm por 10 mm Para criação de queimaduras em camundongos
Luvas de Alta Temperatura Extreme Dragon PBI/KevlarSuperior Glove Works Ltd, Cheektowaga, NYPBI83514 Luvas resistentes ao calor
Pratos GreinerSigma-Aldrich Co. LLCP5112-740EA35 mm &vezes; Placa
Quente Digital CorningCole-Parmer Instrument Company, LLCUX-84301-6510" x 10", 220 VAC, para água fervente 
Cama Cirúrgica Aquecida a Água de Linha Fina para Ratos/RatoE-Z SystemsEZ-211Previne perda de calor e hipotermia durante a cirurgia
Pomada veterináriaS& K Pharma, GmbHKerato Biciron 5%,pomada oftálmica Augensalbe para prevenir o ressecamento dos olhos
de 10 mm

Referências

  1. Gibran, N. S. Summary of the 2012 ABA Burn Quality Consensus conference. J Burn Care Res. 34 (4), 361-385 (2013).
  2. Sommer, R., Joachim, I., Wagner, S., Titz, A. New approaches to control infections: anti-biofilm strategies against gram-negative bacteria.....

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Reimpressões e permissões

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