Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Immunology and Infection
Click here for the English version

Immunology and Infection

En kateterrelatert Candida albicans infeksjonsmodell i mus

Published: March 22, 2024 doi: 10.3791/65307
Automatic Translation
1, 2, 1, 1, 1, 1
1School of Pharmacy, Health Science Center, Xi’an Jiaotong University, 2Key Laboratory of Livestock Infectious Diseases in Northeast China, Ministry of Education, College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shenyang Agricultural University

Summary

Vi etablerer en musemodell av C.albicans-assosiert kateterrelatert infeksjon (CRI), der biofilm dannes på kateteret, og interaksjonen mellom C.albicans og vert korrelerer godt med klinisk CRI. Denne modellen hjelper til med å skjerme terapier for C.albicans biofilm-assosierte CRI, og legger grunnlaget for klinisk transformasjon.

Abstract

Kateterrelatert infeksjon (CRI) er en vanlig nosokomial infeksjon forårsaket av candida albicans under kateterimplantasjon. Vanligvis dannes biofilmer på kateterets ytre overflate og fører til spredte infeksjoner, som er dødelige for pasienter. Det finnes ingen effektiv forebyggings- og behandlingsbehandling i klinikker. Derfor er det presserende å etablere en dyremodell av CRI for preklinisk screening av nye strategier for forebygging og behandling. I denne studien ble et polyetylenkateter, et mye brukt medisinsk kateter, satt inn på baksiden av BALB / c-musene etter hårfjerning. Candida albicans ATCC MYA-2876 (SC5314) som uttrykker forsterket grønt fluorescerende protein ble deretter inokulert på hudens overflate langs kateteret. Intens fluorescens ble observert på overflaten av kateteret under et fluorescerende mikroskop 3 dager senere. Modne og tykke biofilmer ble funnet på overflaten av kateteret ved skanning elektronmikroskopi. Disse resultatene indikerte adhesjon, kolonisering og biofilmdannelse av candida albicans på overflaten av kateteret. Hyperplasi av epidermis og infiltrasjon av inflammatoriske celler i hudprøvene indikerte histopatologiske forandringer i den CRI-assosierte huden. For å oppsummere ble en mus CRI-modell etablert. Denne modellen forventes å være nyttig i forskning og utvikling av terapeutisk behandling for candida albicans assosiert CRI.

Introduction

De siste årene, med utvikling og anvendelse av biomedisinske materialer, har implantatrelaterte infeksjoner fremstått som vanskelige kliniske problemer 1,2. Med den brede anvendelsen av medisinske katetre i klinikker, er antall relaterte infeksjoner og dødsfall stort hvert år 3,4. De vanlige infeksjonsveiene til en kateterrelatert infeksjon (CRI) inkluderer: (1) patogener på overflaten av huden infiltrerer i kroppen og fester seg til kateterets ytre overflate 5,6,7; (2) feilaktige aseptiske operasjonsavledede patogener invaderer, fester seg og koloniserer på kateteret; (3) patogener i blodsirkulasjonen fester seg og koloniserer på kateteret; (4) legemidler forurenset av patogen mikroorganisme.

Candida er den tredje vanligste årsaken til CRI 8,9. Det er svært sannsynlig å forårsake infeksjon i blodet og annen livstruende invasiv candidiasis etter at biofilmer er dannet på overflaten av implantatet. Prognosen er dårlig, og dødeligheten er høy2. Det er rapportert at biofilm dannes på overflaten av kateteret innen 2 uker etter innsetting av sentralvenøs og i kateterets lumen noen uker senere10,11.

Candida albicans (C. albicans) biofilmer dannet på medisinske katetre viser et dobbeltlagsnettverk bestående av gjær, stroma og mycelium12,13. Dannelsen av C. albicans biofilm er ikke bare en nøkkel for stoffresistens og immununnvikelse13, men også viktig for å produsere spredte sporer, noe som fører til ytterligere hematogen infeksjon 2,12 og resulterer i mer alvorlige og til og med livstruende konsekvenser. C. albicans-assosiert CRI er en viktig årsak til kliniske soppinfeksjoner 7,14, og mer enn 40% av pasientene med C. albicans-infeksjon i det sentrale venekateteret vil utvikle seg til bakteriemi15.

Ifølge Infectious Disease Society of America, inkluderer den anbefalte behandlingen av Candida CRI (1) fjerning av det infiserte kateteret; (2) utsette pasientene for en 14 dagers systemisk antifungal behandling8; (3) reimplantere et nytt kateter4. Men i kliniske applikasjoner kan katetre ikke fjernes helt noen ganger. Noen pasienter kan bare behandles med systemisk antibiotika og antimikrobiell låseterapi, ledsaget av sterke bivirkninger16,17.

Eksisterende dyremodeller av C. albicans, som orofaryngeal candidiasis-modellen, vaginal candidiasis-modellen og invasiv systemisk infeksjonsmodell forårsaket av candidiasis18,19, kan ikke korrelere godt med den kliniske CRI. I denne studien ble det derfor etablert en C. albicans-assosiert CRI-modell hos mus. Klinisk vanlig brukte polyetylenkatetre ble brukt som subkutane implantater20,21, og C. albicans ble inokulert på hudoverflaten for å simulere adhesjon av C. albicans til medisinske katetre og dannelse av biofilmer.

Denne modellen har blitt brukt med hell i vårt laboratorium for å screene anti-biofilmeffekten av forskjellige terapier22. I tillegg, på grunn av lag-deteksjon av C. albicans etter kateterinfeksjon, ble en C. albicans-stamme inneholdende forbedret grønt fluorescerende protein (EGFP) konstruert og inokulert hos mus for å lette den intuitive observasjonen av koloniene og biofilmene av C. albicans på det implanterte kateteret.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Forsøksdyr, mannlige BALB / c-mus (12-16 g), ble kjøpt fra Laboratory Animal Center, Xi'an Jiaotong University Health Science Center. Alle prosedyrene ble godkjent av Institutional Animal Ethical Committee of Xi'an Jiaotong University med lisensnummer SCXK (Shaanxi) 2021-103.

1. Buffer og klargjøring av utstyr

  1. Transfekt C. albicans stammer med et høyt uttrykk plasmid pCaExp.
    1. Kjøp C. albicans (SC5314) fra ATCC. Oppnå EGFP høyekspresjon fluorescerende stamme22 ved å transfektere C. albicans med et høyekspresjonsplasmid pCaExp som inneholder den komplette åpne leserammen til EGFP-genet (plasmidkartet er vist i figur 1) og bruk dette for påfølgende eksperimenter.
  2. Kultur de transfektede C. albicans-stammene .
    1. Velg monoklonale kolonier av C. albicans fluorescerende stamme fra gjærekstraktet pepton dextrose medium (YPD) plate og kultur over natten (30 ° C og 220 rpm) i 5 ml YPD flytende medium (YPD + 50 μg / ml karbenicillin).
    2. Resuspender C. albicans i vanlig saltvann etter sentrifugering ved 400 x g i 5 min ved RT.
    3. Juster konsentrasjonen av C. albicans suspensjon til 1 x 108 celler/ml ved å sammenligne turbiditeten med 0,5 McFarland standard.
  3. Forbered de kirurgiske instrumentene.
    1. Sørg for å autoklavere alle kirurgiske instrumenter (saks, tang, hemostatisk tang, nåleholdere, suturnåler) ved 121 °C i 30 minutter. Sterile polyetylenkatetre (indre diameter: 0,28 mm; ytre diameter: 0,63 mm) brukes.
      MERK: Katetrene som ble brukt i denne studien ble sterilisert med etylenoksidgass og emballasjen ble åpnet i et ultrarent bord utsatt for UV i mer enn 30 minutter. Før implantasjon i mus ble katetrene nedsenket i 75% etanol for å forhindre forurensning.

2. Etablering av en muse-CRI-modell

MERK: Den kirurgiske prosedyren er vist i figur 2.

  1. Akklimatiser 30 BALB / c mus (12-16 g, hann) i spesifikke-patogenfrie (SPF) forhold med fri tilgang til vann og mat og 12 h-12 timer vekslende lys og mørk syklus.
  2. Del tilfeldig 30 BALB / c mus i tre grupper (n = 10 mus / gruppe): (A) normal kontrollgruppe; (B) katetergruppe (katetre implantert uten C. albicans); (C) Modellgruppe (katetre implantert med C. albicans).
  3. Bedøv musene med 1-4% isofluran og legg musene på et operasjonsbord i utsatt stilling. Tapet av rettingsrefleks og ingen respons på tåstimulering bekrefter den vellykkede anestesien. Fjern håret og steriliser operasjonsstedet med tre alternerende runder med jodofor- eller klorhexidin- og alkoholskrubb.
  4. La musene være i den normale kontrollgruppen uten behandling og gi fri tilgang til mat og vann.
  5. For musene i kateter- og modellgruppene, oppretthold anestesi ved 3% isofluran. Bekreft tilstrekkelig bedøvelsesdybde ved fravær av respons på tåklemme og juster isofluran konsentrasjon etter behov.
  6. For musene i katetergruppen, sett intradermalt en 1 ml steril sprøytenål inn i det ryggdepilerte området for å lage et hull. Sett inn et kateter (ca. 1 cm langt) i hullet etter at sprøytekanylen er fjernet.
  7. For musene i modellgruppen suspensjoneres pipette 20 μL C. albicans på rygghårfjerningsområdet for å simulere commensal C. albicans på huden.
  8. Etter at oppløsningen er absorbert av huden, settes det inn et kateter i det ryggdepilerte området med samme prosedyrer som beskrevet i trinn 2.5.
  9. Pipett ytterligere 20 μL C. albicans suspensjon langs kateteret til vevet for å simulere C. albicans i det ytre miljø.
  10. Fest katetrene med tape og gasbind og returner musene til burene for fôring. Ved slutten av behandlingen injiseres musene subkutant med meloksikam (4 mg/kg) som analgesi i tre påfølgende dager.
    MERK: Etter operasjonen ble mus forsiktig matet med vann og mat. Musene ble overvåket to ganger om dagen. Mus ble avlivet med en IACUC-godkjent metode hvis de opplevde fôringsvansker, betydelig vekttap (10-20%) og hypotermi.

3. Evaluering av CRI-modellen

  1. Etter 3 dager, bedøv musene med 3% isofluran og ofre dem ved cervikal dislokasjon. Samle katetre og hudvevsprøver fra baksiden av musene.
  2. Observer C. albicans og biofilm på kateteret ved å skanne elektronmikroskopi.
    1. Senk katetrene ned i 2,5 % glutaraldehydoppløsning ved 4 °C i 48 timer. Skyll katetrene med steril PBS tre ganger.
    2. Fest katetrene med 1% osminsyre i 3 timer og skyll dem med steril PBS tre ganger.
    3. Dehydrer cellene på katetrene i gradient etanoloppløsning med stigende konsentrasjoner (50%, 70%, 80%, 90% og 100%, 15 min / gradient).
    4. Senk katetrene i tert-butylalkohol tre ganger (30 min hver gang).
    5. Frys katetrene raskt i flytende nitrogen, og frysetørk prøven i en frysetørker i henhold til produsentens instruksjoner.
    6. Sputter-belegg kateterprøvene med en 10 nm gull ved en ionstråleavsetning.
    7. Observer tilstedeværelsen av C. albicans og dens biofilm på kateteroverflaten til hver gruppe under et skanningelektronmikroskop (under høyt vakuum, 1,5 kV-forhold) og registrer bildene i hver gruppe.
  3. Observer C. albicans på kateteret ved fluorescensmikroskopi.
    1. Senk katetrene i 4 % paraformaldehydoppløsning for fiksering ved 4 °C i 48 timer.
    2. Observer tilstedeværelsen av C. albicans og dens biofilm på kateteroverflaten til hver gruppe ved et fluorescensmikroskop under 484 nm eksitasjon og registrer bildene i hver gruppe.
      MERK: Forstørrelsen er 400x. Fluorescensen av Candida albicans kan observeres med eksitasjon ved 490 nm og utslipp ved 510 nm.
  4. Observer C. albicans som bor i musehuden.
    1. Senk det dorsale hudvevet hos mus ned i 4 % paraformaldehydoppløsning for fiksering ved 4 °C i 48 timer.
    2. Dehydrer det dorsale hudvevet i en gradient etanoloppløsning med stigende konsentrasjoner (50%, 70%, 80%, 90% og 100%, 15 min / gradient).
    3. Legg det dehydrerte dorsale hudvevet i parafin ved 55-60 °C. Vær oppmerksom på temperaturen for å unngå sprøtt vev. For å fjerne så mange urenheter som mulig, gjenta dette trinnet tre ganger (30 minutter hver).
    4. Seksjon dorsale hudvev (tykkelse = 5 μm) med en mikrotom.
    5. Devoks parafinseksjonene ved å senke lysbildene i xylen to ganger i 20 minutter.
    6. Rehydrer seksjonene via eluering med gradient etanol (absolutt etanol, 90% etanol, 75% etanol, vann) i 5 minutter hver gang.
    7. Beis seksjonene med periodisk syre ved å senke seksjonen i den periodiske syreoppløsningen i 15 minutter før vask med rennende vann en gang og destillert vann to ganger.
    8. Beis seksjonene med en chevron-fargeløsning (i henhold til produsentens instruksjoner) i 30 minutter i mørket og skyll seksjonene under rennende vann i 5 minutter.
    9. Dyp seksjonene i hematoksylinoppløsning i 3-5 minutter før vask med rennende vann (henholdsvis 2-3 min), differensiert løsning (5-10 min) og rennende vann.
    10. Senk seksjonene i etanol tre ganger (5 min hver) og xylen to ganger (5 min hver) før du forsegler seksjonen med nøytral tyggegummi.
    11. Observer bildene av prøven med et mikroskop og analyser C. albicans-rester i musehuden.
      MERK: Forstørrelsen er 10x for okularet og 4x eller 10x for objektivlinsen.
  5. Vær oppmerksom på de histopatologiske endringene i dorsale hudvev.
    1. Senk det dorsale hudvevet ned i 4 % paraformaldehydoppløsning for fiksering ved 4 °C i 48 timer. Dehydrer dorsale hudvev i gradient etanoloppløsning med stigende konsentrasjoner (50%, 70%, 80%, 90% og 100%, 15 min / gradient).
    2. Legg inn det dehydrerte dorsale hudvevet i parafin som beskrevet i trinn 3.4.3.
    3. Seksjon dorsale hudvev (tykkelse = 5 mm) med en mikrotom.
    4. Devoks parafinseksjonene ved å senke lysbildene i xylen to ganger i 20 minutter.
    5. Rehydrer seksjonene via eluering med gradient etanol (absolutt etanol, 90% etanol, 75% etanol, vann) i 5 minutter hver gang.
    6. Beis seksjonene med hematoksylin i 4 min før du skyller med vann fra springen for å fjerne flytefarge.
    7. Differensiere prøven med 1% saltsyre-etanolløsning før du skyller lysbildene med rennende vann.
    8. Fordyp prøven i 85% og 95% etanol i 5 minutter, og flekk dem med eosinløsning i 3 minutter.
    9. Dehydrer prøven ved å senke dem i gradient etanol (70%, 90%, 95% og 100%) og xylen i 2 minutter hver.
    10. Forsegl prøven med nøytral harpiks.
    11. Observer bildene av prøven med et mikroskop og analyser de patologiske endringene.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

C. albicans og biofilmer på katetrene kunne observeres av SEM. Som vist i figur 322 var overflaten av polyetylenkatetrene i katetergruppen glatt, og ingen adhert patogen mikroorganisme ble observert. Imidlertid var modne og tette C. albicans biofilmer synlige på overflaten av polyetylenkatetrene i modellgruppen, noe som indikerer at C. albicans kunne lykkes med å kolonisere og danne biofilmer på kateteroverflaten hos mus under eksperimentelle forhold. Videre bekreftet fluorescensmikroskopiresultatene ytterligere de ovennevnte konklusjonene (figur 4) 22. Det var ingen tydelig fluorescens på overflaten av polyetylenkatetrene i katetergruppen. Imidlertid var sterk fluorescens fra adherente C. albicans-celler synlig på kateteroverflaten i modellgruppen. Dette indikerte at et stort antall C. albicans-celler festet seg til overflaten av katetrene, noe som demonstrerte den vellykkede konstruksjonen av C. albicans biofilmrelaterte CRI-modeller hos mus.

For å verifisere infeksjonen av musehudvev mer intuitivt, ble Sheff Periodate fargeanalyse utført. Den oppdager karbohydrater i soppcellene, som ofte brukes i klinisk forskning (figur 5) 22. Hudvevet i normalkontroll- og katetergruppen ble negativt farget av periodisk syre-Schiff (PAS), som indikerte fravær av C. albicans-celler i vevet. Et lite antall positive PAS-fargede C. albicans-celler ble observert i modellgruppen, noe som ytterligere validerte den vellykkede simuleringen av C. albicans-relatert invasjon og adhesjon.

Deretter ble de patologiske endringene i musens hudvev indusert av C. albicans evaluert ved histopatologisk analyse. Som vist i figur 622 ble overhuden betydelig fortykket og utvidet til den indre delen av huden i modellgruppen. Inflammasjonsinfiltrasjon var også synlig, noe som indikerte at infeksjonen av C. albicans forårsaket åpenbare patologiske forandringer i musens hudvev. Epidermislaget, dermislaget, talgkjertlene, hårsekkene og andre strukturer var klare og fullstendige i katetergruppen. Det ble ikke observert ødem og inflammasjonsinfiltrasjon, tilsvarende som i den normale kontrollgruppen. Disse resultatene indikerte at innsetting av kateteret alene ikke forårsaket åpenbare forandringer i hudvevet. De patologiske endringene i vevene i modellgruppen skyldtes infeksjonen forårsaket av C. albicans. Oppsummert validerer resultatene den vellykkede etableringen av en CRI-musemodell assosiert med C. albicans biofilm.

Figure 1
Figur 1: pCaExp plasmidatlas. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Skjematisk fremstilling av prosedyren i den C.albicans-assosierte CRI-musmodellen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: SEM på kateterets overflate i hver gruppe. (A) Katetergruppe; (B) Modellgruppe (1000x, skala bar = 50 μm; 5000x, skala bar = 10 μm). Dette tallet er endret med tillatelse fra Mo et al.22. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Kateteroverflatefluorescensmikroskopi i hver gruppe. (A) Katetergruppe; (B) Modellgruppe (skala bar = 100 μm). Dette tallet er endret med tillatelse fra Mo et al.22. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 5
Figur 5: H&E-farging av bakhuden hos mus i hver gruppe. (A) Kateter gruppe; (B) Modellgruppe; (C) Kontrollgruppe, (40x, skala bar = 400 μm; 100x, skala bar = 200 μm). Dette tallet er endret med tillatelse fra Mo et al.22. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 6
Figur 6: PAS-farging av bakhuden hos mus i hver gruppe. (A) Kateter gruppe; (B) Modellgruppe; (C) Kontrollgruppe, (40x, skala bar = 400 μm; 100x, skala bar = 200 μm). Betydelig fortykkelse og utvidelse av epidermislaget til den indre delen av huden kan ses i modellgruppen (røde rektangler). Dette tallet er endret med tillatelse fra Mo et al.22. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

CRI er en av de vanligste nosokomiale infeksjonene i klinisk praksis23. Patogener i hudvedhengene, som epidermis, talgkjertler og hårsekker, er alle mulige årsaker til CRI23,24. Candida er det tredje største patogenet som forårsaker CRI, der Candida albicans var den vanligste typen biofilminfeksjon25,26. Derfor hadde vi som mål å bygge en relevant dyremodell av Candida albicans biofilmrelatert CRI for å støtte behandling og forebygging av relatert CRI.

For å konstruere CRI-modellen ble en liten mengde C. albicans tilsatt til musens dorsale hud, som simulerer den kliniske situasjonen der en del av C. albicans ikke kan utryddes fullstendig i dypvev og appendager i huden ved rutinemessig sterilisering. Etter implantasjonen av kateteret ble C. albicans re-inokulert for å etterligne tilstedeværelsen av C. albicans i det ytre miljø under operasjonen.

I denne studien ble et 3-dagers tidspunkt valgt for modellkonstruksjonen, som er lavere enn for de tradisjonelle C. albicans biofilmrelaterte dyremodellene18,27 på grunn av vanskeligheten i biofilmdannelsen. Etter infeksjon var C. albicans-adhesjon og biofilmdannelse synlig på kateteroverflaten i denne modellen, noe som ble påvist ved SEM- og fluorescensmikroskopiresultater (figur 3 og figur 4). Dette kan skyldes at konsentrasjonen av C. albicans i denne studien var 1 × 108 CFU / ml, som var mye høyere enn for andre dyremodeller18,27. Dessuten er huden rundt kateteret i konstant kontakt med det ytre miljø. For å simulere de ekstreme miljøene som CRI kan støte på, ble C. albicans inokulert igjen etter operasjonen.

Tilbakefall av infeksjon er ofte forårsaket av patogener som forblir i omkringliggende vev 23,28,29. Derfor er tilstedeværelsen eller fraværet av patogener i vev viktig for CRI. I denne artikkelen ble PAS-farging utført for å undersøke rester av C. albicans i hudvevet. Denne metoden kan også brukes til å evaluere clearanceeffekten av nye terapeutiske legemidler eller metoder for CRI.

Avslutningsvis ble en Candida albicans-stamme med eGFP brukt til å konstruere en muse-CRI-modell for å lette den intuitive observasjonen av Candida albicans kolonisering på katetre. Denne stammen kan også brukes til å evaluere samspillet mellom Candida albicans og vertsceller, for eksempel invasjonen og adhesjonen av Candida albicans til verten, anti-Candida albicans effekten av terapeutikk og immunresponsen. Dessuten ble en to-trinns inokulasjonsmetode brukt til å simulere patogener avledet fra det ytre miljø og kroppen. Det er verdt å merke seg at etterfølgende mikrobiell kultur etter infeksjon ikke ble utført. Tilstedeværelsen av biofilm er en viktig faktor i den lave følsomheten til kulturer 30,31,32. Tidligere rapporter tyder på at mikrobiell kultur etter infeksjon hadde lav sensitivitet, spesifisitet og nøyaktighet 30,31,32,33,34. I stedet er tilstedeværelsen av biofilmer på implantatet en mer pålitelig indeks. Derfor ble SEM og fluorescensmikroskopi brukt i denne studien for å visualisere og identifisere Candida albicans som danner biofilmer.

Denne modellen simulerte imidlertid ikke interaksjonen mellom pasientens svekkede immunforsvar og Candida albicans-infeksjonen observert i klinikker. Hvis modellen kunne vurdere immunkompromitterte behandlinger (for eksempel kontinuerlige injeksjoner av glukokortikoider)35 før Candida albicans-inokulasjonen , ville det være mulig å bedre simulere infeksjoner som forekommer i kliniske situasjoner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de ikke har noen kjente konkurrerende økonomiske interesser eller personlige forhold som kunne ha syntes å påvirke arbeidet rapportert i denne artikkelen.

Acknowledgments

Vi er takknemlige for den økonomiske støtten fra Natural Science Foundation of Shaanxi Province (tilskuddsnummer 2021SF-118) og National Natural Science Foundation of China (tilskuddsnummer 81973409, 82204631).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.5 Mactutrius turbidibris Shanghai Lujing Technology Co., Ltd 5106063
2.5% glutaraldehyde fixative solution Xingzhi Biotechnology Co., Ltd DF015
4 °C refrigerator Electrolux (China) Electric Co., Ltd ESE6539TA
Agar Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd 01-023
Analytical balances Shimadzu ATX124
Autoclaves Sterilizer SANYO MLS-3750
Butanol Tianjin Chemio Reagent Co., Ltd 200-889-7
Carbenicillin Amresco C0885
Eclipse Ci Nikon upright optical microscope  Nikon Eclipse Ts2-FL
Glucose Macklin  D823520
Inoculation ring Thermo Scientific 251586
Isoflurane RWD 20210103
Paraformaldehyde Beyotime Biotechnology P0099
PAS dye kit Servicebio G1285
Peptone Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd 01-001
Polyethylene catheter Shining Plastic Mall PE100
RWD R550 multi-channel small animal anesthesia machine  RWD R550
SEM Hitachi TM-1000
Temperature incubator Shanghai Zhichu Instrument Co., Ltd ZQTY-50N
Ultrapure water water generator Heal Force NW20VF
Ultrasound machine Do-Chrom DS10260D
Xylene Sinopharm  Chemical Reagent Co., Ltd 10023428
Yeast extract Thermo Scientific Oxoid LP0021B

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kojic, E. M., Darouiche, R. O. Candida infections of medical devices. microbiology reviews. 17 (2), 255-267 (2004).
  2. Giri, S., Kindo, A. J. A review of Candida species causing blood stream infection. Indian Journal of Medical Microbiology. 30 (3), 270-278 (2012).
  3. Weinstein, R. A., Darouiche, R. O. Device-associated infections: A macroproblem that starts with microadherence. Clinical Infectious Diseases. 33 (9), 1567-1572 (2001).
  4. Mermel, L. A., et al. Guidelines for the management of intravascular catheter-related infections. Clinical Infectious Diseases. 32 (9), 1249-1272 (2001).
  5. Seidler, M., Salvenmoser, S., Müller, F. -M. C. In vitro effects of micafungin against Candida biofilms on polystyrene and central venous catheter sections. International Journal of Antimicrobial Agents. 28 (6), 568-573 (2006).
  6. Chaves, F., et al. Diagnosis and treatment of catheter-related bloodstream infection: Clinical guidelines of the Spanish Society of Infectious Diseases and Clinical Microbiology and (SEIMC) and the Spanish Society of Spanish Society of Intensive and Critical Care Medicine and Coronary Units (SEMICYUC). Medicina Intensiva. 42 (1), 5-36 (2018).
  7. Raad, I. I., Bodey, G. P. Infectious complications of indwelling vascular catheters. Clinical Infectious Diseases. 15 (2), 197-208 (1992).
  8. Paul DiMondi, V., Townsend, M. L., Johnson, M., Durkin, M. Antifungal catheter lock therapy for the management of a persistent Candida albicans bloodstream infection in an adult receiving hemodialysis. Pharmacotherapy. 34 (7), e120-e127 (2014).
  9. Bouza, E., Guinea, J., Guembe, M. The role of antifungals against candida biofilm in catheter-related candidemia. Antibiotics (Basel). 4 (1), 1-17 (2014).
  10. Raad, I., et al. Ultrastructural analysis of indwelling vascular catheters: a quantitative relationship between luminal colonization and duration of placement. The Journal of Infectious Diseases. 168 (2), 400-407 (1993).
  11. Yousif, A., Jamal, M. A., Raad, I. Biofilm-based central line-associated bloodstream infections. Advances in Experimental Medicine and Biology. 830, 157-179 (2015).
  12. Douglas, L. J. Candida biofilms and their role in infection. Trends in Microbiology. 11 (1), 30-36 (2003).
  13. Mack, D., et al. Biofilm formation in medical device-related infection. International Journal of Artificial Organs. 29 (4), 343-359 (2006).
  14. Schinabeck, M. K., et al. Rabbit model of Candida albicans biofilm infection: liposomal amphotericin B antifungal lock therapy. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 48 (5), 1727-1732 (2004).
  15. Anaissie, E. J., Rex, J. H., Uzun, O., Vartivarian, S. Predictors of adverse outcome in cancer patients with candidemia. The American Journal of Medicine. 104 (3), 238-245 (1998).
  16. Fujimoto, K., Takemoto, K. Efficacy of liposomal amphotericin B against four species of Candida biofilms in an experimental mouse model of intravascular catheter infection. Journal of Infection and Chemotherapy. 24 (12), 958-964 (2018).
  17. Shuford, J. A., Rouse, M. S., Piper, K. E., Steckelberg, J. M., Patel, R. Evaluation of caspofungin and amphotericin B deoxycholate against Candida albicans biofilms in an experimental intravascular catheter infection model. The Journal of Infectious Diseases. 194 (5), 710-713 (2006).
  18. Koh, A. Y., Köhler, J. R., Coggshall, K. T., Van Rooijen, N., Pier, G. B. Mucosal damage and neutropenia are required for Candida albicans dissemination. PLoS Pathogens. 4 (2), e35 (2008).
  19. Tucey, T. M., et al. Glucose homeostasis is important for immune cell viability during candida challenge and host survival of systemic fungal infection. Cell Metabolism. 27 (5), 988-1006 (2018).
  20. Lawrence, E. L., Turner, I. G. Materials for urinary catheters: a review of their history and development in the UK. Medical Engineering & Physics. 27 (6), 443-453 (2005).
  21. Schumm, K., Lam, T. B. Types of urethral catheters for management of short-term voiding problems in hospitalized adults: a short version Cochrane review. Neurourology and Urodynamics. 27 (8), 738-746 (2008).
  22. Mo, F., et al. Development and evaluation of a film forming system containing myricetin and miconazole nitrate for preventing candida albicans catheter-related infection. Microbial Drug Resistance. 28 (4), 468-483 (2022).
  23. Balikci, E., Yilmaz, B., Tahmasebifar, A., Baran, E. T., Kara, E. Surface modification strategies for hemodialysis catheters to prevent catheter-related infections: A review. Journal of Biomedical Materials Research. Part B, Applied Biomaterials. 109 (3), 314-327 (2021).
  24. María, L. T., Alejandro, G. S., María Jesús, P. G. Central venous catheter insertion: Review of recent evidence. Best Practice & Research. Clinical Anaesthesiology. 35 (1), 135-140 (2021).
  25. Kojic, E. M., Darouiche, R. O. Candida infections of medical devices. Clinical Microbiology Reviews. 17 (2), 255-267 (2004).
  26. He, Y., et al. Retrospective analysis of microbial colonization patterns in central venous catheters, 2013-2017. Journal of Healthcare Engineering. 2019, 8632701 (2019).
  27. Mo, F., et al. In vitro and in vivo effects of the combination of myricetin and miconazole nitrate incorporated to thermosensitive hydrogels on C. albicans biofilms. Phytomedicine. 71, 153223 (2020).
  28. Cantón-Bulnes, M. L., Garnacho-Montero, J. Practical approach to the management of catheter-related bloodstream infection. Revista Espanola de Quimioterapia. 32 Suppl 2 (Suppl 2), 38-41 (2019).
  29. Böhlke, M., Uliano, G., Barcellos, F. C. Hemodialysis catheter-related infection: prophylaxis, diagnosis and treatment. The Journal of Vascular Access. 16 (5), 347-355 (2015).
  30. Fang, X., et al. Effects of different tissue specimen pretreatment methods on microbial culture results in the diagnosis of periprosthetic joint infection. Bone & Joint Research. 10 (2), 96-104 (2021).
  31. Naumenko, Z. S., Silanteva, T. A., Ermakov, A. M., Godovykh, N. V., Klushin, N. M. Challenging diagnostics of biofilm associated periprosthetic infection in immunocompromised patient: A clinical case. Open Access Macedonian Journal of Medical Sciences. 7 (5), 786-790 (2019).
  32. Cai, Y., et al. Metagenomic next generation sequencing improves diagnosis of prosthetic joint infection by detecting the presence of bacteria in periprosthetic tissues. International Journal of Infectious Diseases. 96, 573-578 (2020).
  33. Samanipour, A., Dashti-Khavidaki, S., Abbasi, M. R., Abdollahi, A. Antibiotic resistance patterns of microorganisms isolated from nephrology and kidney transplant wards of a referral academic hospital. Journal of Research in Pharmacy Practice. 5 (1), 43-51 (2016).
  34. Huang, G., Huang, Q., Wei, Y., Wang, Y., Du, H. Multiple roles and diverse regulation of the Ras/cAMP/protein kinase A pathway in Candida albicans. Molecular Microbiology. 111 (1), 6-16 (2019).
  35. Garlito-Díaz, H., et al. A new antifungal-loaded sol-gel can prevent candida albicans prosthetic joint infection. Antibiotics (Basel). 10 (6), 711 (2021).

Tags

Immunologi og infeksjon utgave 205
En kateterrelatert <em>Candida albicans</em> infeksjonsmodell i mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yang, C., Mo, F., Zhang, J., Zhang,… More

Yang, C., Mo, F., Zhang, J., Zhang, P., Li, Q., Zhang, J. A Catheter-Related Candida albicans Infection Model in Mouse. J. Vis. Exp. (205), e65307, doi:10.3791/65307 (2024).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter