Descrevemos um in-house projetado em vitro fluxo modelo de câmara, que permite a investigação de adesão bacteriana ao enxerto de tecidos.
Artigo de método
Descrevemos um in-house projetado em vitro fluxo modelo de câmara, que permite a investigação de adesão bacteriana ao enxerto de tecidos.
Várias condutos valvulados e válvulas de stent montado são utilizadas para substituição de válvula de trato (RVOT) de saída do ventrículo direito em pacientes com doença cardíaca congênita. Quando usando materiais protéticos, no entanto, esses enxertos são suscetíveis a infecções bacterianas e várias respostas do hospedeiro.
Identificação de fatores bacterianos e anfitrião que desempenham um papel vital na endovascular aderência dos microorganismos é de importância para compreender melhor a fisiopatologia da superveniência de infecções como a endocardite infecciosa (IE) e desenvolver preventiva estratégias. Portanto, o desenvolvimento de modelos competentes para investigar a adesão bacteriana em condições fisiológicas de cisalhamento é necessário. Aqui, descrevemos o uso de um recém-projetado em vitro perfusão câmara baseado em placas paralelas que permite o estudo da adesão bacteriana aos diferentes componentes dos tecidos de enxerto como expostos a matriz extracelular, células endoteliais e áreas inertes . Esse método combinado com formadoras de Colônia (CFU) unidade de contagem é adequada para avaliar a propensão dos materiais de enxerto para adesão bacteriana sob fluxo. Além disso, o sistema de câmara de fluxo pode ser usado para investigar o papel dos componentes do sangue na adesão bacteriana sob condições de cisalhamento. Temos demonstrado que a fonte de tecido, sua morfologia superficial e especificidade de espécies bacterianas não são os principais fatores determinantes na adesão bacteriana enxertar tecidos usando nosso modelo de perfusão in-house projetado em vitro .
Staphylococcus aureus (S. aureus) emprega uma variedade de estratégias de virulência para burlar o sistema de defesa imunológica host colonizando superfícies biológicas ou não biológicos, implantadas na circulação humana, que leva a graves infecções intravasculares como sepse e IE,1,2,3,4,5. Restos de IE um tratamento importante associado a complicação em pacientes após o implante de válvulas protéticas do coração enquanto factores individuais, contribuindo para o aparecimento de IEare não ainda plenamente compreendido6,7. Sob condições de fluência, as bactérias encontram forças de cisalhamento, que eles precisam superar para aderir ao vaso parede8. Modelos, que permitem estudar a interação entre bactérias e tecido da prótese valvular ou endotélio sob fluxo, são de interesse como eles refletem na vivo situação mais.
Vários mecanismos específicos facilitam a aderência bacteriana às células endoteliais (ECs) e a matriz de subendothelial expostos (ECM) levando a colonização do tecido e maturação de vegetações, sendo essenciais primeiros passos no IE9. Várias proteínas de superfície estafilocócicas ou MSCRAMMs (componentes superfície microbianas reconhecer moléculas da matriz adesiva) têm sido descritos como mediadores de adesão às células do hospedeiro e a proteínas de ECM interagindo com moléculas como a fibronectina, fator de fibrinogênio, colágeno e von Willebrand (VWF)8,10,11. No entanto, tendo em conta a dobrar intra molecular de alguns fatores de virulência, estudadas na maior parte em condições estáticas, muitas dessas interações podem ter diferente relevância nas infecções endovascular na circulação de sangue.
Portanto, apresentamos um in-house projetado em vitro fluxo paralelo-placa modelo de câmara, que permite a avaliação da aderência bacteriana aos diferentes componentes do ECM e ECs no contexto de enxertos de tecido implantado na posição RVOT. O objetivo geral do método descrito neste trabalho é estudar os mecanismos de interação entre as bactérias e os tecidos subjacentes endovascular em condições de fluxo, que estão intimamente relacionados com o ambiente na vivo de patógenos de circulação sanguínea, tais como S. aureus. Esta nova abordagem enfoca a susceptibilidade de superfícies de tecido de enxerto para aderência bacteriana para identificar potenciais fatores de risco para o desenvolvimento do IE.
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1. preparar o enxerto de tecidos para estudos In Vitro
Nota: Três tipos de tecidos foram utilizados: patch de pericárdio bovino (BP), enxertos criopreservado Homograft (CH) e bovinos de Veia Jugular (BJV). Em caso de conduta BJV e CH (tecido processadas pelo Banco Europeu de Homograft (EHB) e armazenados em nitrogênio líquido antes de usar), foram utilizados tanto a parede e folhetos valvulares. Patch de BP e conduíte BJV foram comprados de fabricantes. Antes da utilização, descongele o CH seguindo as instruções de EHB12.
2. preparar as bactérias para experimentos de perfusão
Nota: Três isolados bacterianos foram utilizados: Cowan (ATCC 12598) S. aureus , s. epidermidis ATCC 149900 e S. sanguinis NCTC 7864. S. aureus e S. epidermidis foram cultivadas a 37 ° C em caldo tryptic soja (TSB) e S. sanguinis foi cultivado a 37 ° C com 5% CO2 em caldo de infusão cérebro coração (BHI).
3. in vitro perfusão experimentos utilizando uma câmara de fluxo paralelo-placa
4. fluorescência microscopia de bactérias aderidas enxertar tecidos mediante perfusão
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Para melhor compreender os mecanismos por trás IE desenvolvimento, este modelo permite a avaliação de bacteriano e fatores de tecido associado apresentam a situação na vivo do início da infecção.
No detalhe, a abordagem do romance em vitro permite quantificar adesão bacteriana em condições de fluxo de tecidos diferentes do enxerto por perfusing fluorescente etiquetadas bactérias sobre os tecidos exerce...
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Observações clínicas recentes dar atenção especial a IE como uma complicação em pacientes submetidos a substituição da válvula da RVOT6,13. Disfunção da válvula implantada no IE é o resultado da interação bacteriana com o enxerto endovascular, levando a extensa inflamatória procoagulante reações1,e14. O modelo apresentado romance em vitro permitiu-nos investigar se as diferenças em estruturas de ...
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Este estudo foi patrocinado por uma concessão do fundo de pesquisa KU Leuven (OT/14/097) dada ao RH. TRV foi Postdoctoral Fellow da Fundação de pesquisa FWO - Flandres (Bélgica; Grant Number - 12K0916N) e RH é suportado pela pesquisa clínica fundo de UZ Leuven.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Remendo de pericárdio bovino (BP), Pericárdio Peri-Guard Flexível | Synovis Surgical Innovations, EUA | PC-0404SN | |
| Conduítes de veia jugular bovina (BJV) | Conduíte de contegra; Medtronic Inc, EUA | M333105D001 | |
| homoenxerto criopreservado CH | European Homograft Bank (EHB) | - | |
| Acu-Punch | Acuderm Inc, EUA | P850 (8 mm); P1050 (10 mm) | |
| albumina humana | Flexbumin; Baxter, Bélgica | BE171464 LOTE:16G12C | |
| Caldo de soja tríptico (TSB) | Fluka, Steinheim, Alemanha | 22092-500G | |
| Caldo de infusão cardíaca (BHI) | Fluka | 53286-500G | |
| Solução salina tamponada com fosfato (PBS). | Gibco | 14190-094 | |
| 5(6)-Carboxifluoresceína N-hidroxisuccinimida éster (CF) | Sigma-Aldrich, Alemanha | 21878-100MG-F | |
| Bomba peristáltica (MODELO ISM444B) | Padrão Ismatec BVP-Z; Cole Parmer, Wertheim, Alemanha | 631942-2 | |
| Banho de sonicação | Limpador ultrassónico VWR; VWR, Radnor, Pa | 142-6044 | 230V/50 -60Hz 60VA; HF45kHz, 30W |
| ProLong Gold Antifade Mountant | Invitrogen by ThermoFisher | P36930 | |
| InCell Analyzer 2000 (scanner de fluorescência) | GE Healthcare Life Sciences, Pittsburgh, Pa | 29027886 | |
| Arium Pro VF - água ultrapura - H2O | MilliQ Millipore | 87206462 | |
| Lâminas microscópicas - Câmaras de cultura de tecidos (1 poço) | Sarstedt | 94.6140.102 | |
| 1-well em Lumox destacável | Sarstedt | 94.6150.101 | |
| Aço Inoxidável - lâminas cirúrgicas Tubo de | Swann-Morton | 311 | |
| Tygon, 1/8"ID x 1/4"OD | Cole-Parmer | EW-95702-06 Faixa de | temperatura: – 80 a 200 graus; C Esterilizar: Com óxido de etileno, irradiação gama, ou autoclave por 30 min, 15 psi de pressão |
| PharMed BPT Tubing | Saint-Gobain | AY242012 | Autoclavável 30 min a 121° Tubulação C |
| Tygon LMT-55 | Saint Gobain Performance Plastics™ | ||
| termostato | BMG BIOMEDIZINTECHNIK | 300-0042 | 230V, 90VA, 50Hz |
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