Para garantir a distribuição uniforme de bactérias nas esferas de ágar, é importante suspender uniformemente a mistura de ágar-bactérias derretida antes de adicioná-la à fase oleosa. A relação entre o volume de óleo e ágar-bactéria é crítica no controle do tamanho do grânulo. Uma proporção mais alta de óleo para ágar leva à formação de grânulos de ágar menores. Ao misturar a suspensão de ágar-bactérias com a fase oleosa, o controle de temperatura é crítico. A mistura de óleo-ágar deve ser quente o suficiente para permitir a emulsificação e a formação de gotículas, mas fria o suficiente para não prejudicar as bactérias. A agitação contínua enquanto resfria a mistura à temperatura ambiente ou abaixo permite que as gotículas de ágar se formem e solidifiquem.
A calibração adequada da placa de agitação, o tamanho da barra de agitação e a forma e tamanho do frasco são determinantes importantes de um vórtice uniforme. Uma barra de agitação posicionada no centro do frasco cria um vórtice simétrico, garantindo uma mistura uniforme. Uma barra de agitação descentralizada pode levar a um vórtice instável, resultando em grânulos de formato irregular e na introdução de bolhas de ar nos grânulos. Recomenda-se o monitoramento e ajuste em tempo real da posição da barra de agitação. O volume do balão deve ser proporcional ao volume da mistura óleo-ágar. Um balão de 500 mL é ideal para girar uma mistura de óleo-ágar de 90 mL, produzindo um vórtice visível. Ao usar frascos maiores, é importante ajustar o volume da mistura óleo-ágar, o tamanho do agitador e a velocidade do vórtice para obter um equilíbrio entre mistura eficaz e vórtice estável. Manter uma velocidade de vórtice consistente durante o processo e nas preparações de grânulos é fundamental para a reprodutibilidade de lote para lote.
O processo de preparação do grânulo de ágar, especificamente a velocidade de vórtice e a relação óleo-ágar, são adaptados de16,22, com pequenas modificações. As forças de cisalhamento dentro do vórtice giratório produzem inerentemente esferas de diferentes tamanhos. Para minimizar essa variabilidade de tamanho, a etapa de colheita do grânulo foi modificada com a introdução de várias etapas de lavagem, empregando um gradiente de velocidade e tempo de centrifugação decrescentes para garantir a remoção de grânulos de tamanho pequeno (e bactérias livres). Um filtro de micro-malha foi empregado para enriquecer as esferas do tamanho desejado, filtrando efetivamente as esferas maiores e aquelas que podem ter se formado por meio de coalescência aleatória. Para evitar perdas bacterianas ou de esferas à medida que a pasta de esferas passa pela seringa e pelo tubo conectado para inoculação intratraqueal do camundongo, é fundamental usar uma seringa de vidro, agulhas de alimentação de metal 24 G e um tubo conectado por metal.
A principal limitação do método é a complexidade técnica da preparação do grânulo e da inoculação intratraqueal para obter carga reprodutível do grânulo e implantação pulmonar. É necessária atenção aos detalhes e a capacidade de solucionar problemas. Além disso, o modelo não foi totalmente validado testando a eficácia dos antibióticos padrão e das combinações de antibióticos mais frequentes administradas a pacientes com Mab.
Atualmente, nenhum modelo de camundongo de infecção crônica por Mab foi validado na medida em que a eficácia de agentes únicos e combinações de medicamentos em pacientes pode ser razoavelmente prevista pelo modelo9. O sistema de camundongo C57BL / 6 embebido em contas de ágar foi explorado para testar a eficácia de tratamentos antimicrobianos 15,19,23. A alternativa mais próxima ao sistema de camundongo C57BL / 6 embebido em contas de ágar é o modelo de camundongo C3HeB / FeJ, que depende da imunossupressão da dexametasona para alcançar uma infecção crônica durável24,25. As vantagens do protocolo aqui descrito são que (i) camundongos C57BL/6 totalmente imunocompetentes e mais acessíveis podem ser usados, (ii) uma infecção produtiva e crônica pode ser obtida com a cepa tipo bem caracterizada ATCC 19977 e (iii) não há necessidade de imunossupressão quimicamente induzida, contornando a necessidade de injeções diárias de dexametasona, evitando assim potenciais interações medicamentosas e impacto na imunopatologia pulmonar.
Dada a falta de modelos de camundongos validados de infecção crônica por Mab para avaliar novos candidatos a medicamentos e regimes de medicamentos 8,9, a técnica descrita aqui tem o potencial de avançar no campo, melhorar o valor preditivo dos dados de eficácia pré-clínica, ajudar a priorizar regimes de medicamentos com o maior potencial para fornecer cura durável e, em geral, acelerar a descoberta e o desenvolvimento de medicamentos para a doença pulmonar Mab. O método pode ser aplicado a outros patógenos pulmonares e tem um histórico estabelecido para P. aeruginosa ou Haemophilus influenza. O principal objetivo do protocolo descrito aqui é fornecer detalhes e recomendações suficientes para garantir a facilidade de implementação e excelente reprodutibilidade de laboratório para laboratório.