Vi beskriver en forsinket inokulasjonsprotokoll for generering av kroniske sårinfeksjoner hos immunkompetente mus.
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) er et stort nosocomial patogen av økende relevans for menneskers helse og sykdom, spesielt i innstillingen av kroniske sårinfeksjoner hos diabetikere og innlagte pasienter. Det er et presserende behov for kroniske infeksjonsmodeller for å hjelpe til med undersøkelsen av sårpatogenogenese og utvikling av nye terapier mot dette patogenet. Her beskriver vi en protokoll som bruker forsinket inokulasjon 24 timer etter eksisjonssåret i full tykkelse. Infeksjonen i den provisoriske sårmatrisen som finnes på denne tiden skogaller enten rask clearance eller formidling av infeksjon og i stedet etablerer kronisk infeksjon som varer 7-10 dager uten behov for implantasjon av fremmedlegemer eller immunundertrykkelse. Denne protokollen etterligner et typisk timelig kurs av postoperativ infeksjon hos mennesker. Bruk av en selvlysende P. aeruginosa stamme (PAO1:lux) gir kvantitativ daglig vurdering av bakteriell byrde for P. aeruginosa sårinfeksjoner. Denne nye modellen kan være et nyttig verktøy i undersøkelsen av bakteriell patogenese og utvikling av nye terapier for kroniske P. aeruginosa sårinfeksjoner.
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) er en Gram-negativ stangformet bakterie med økende relevans for menneskers helse og sykdom. Det er ansvarlig for omfattende sykelighet og dødelighet i nosocomial-miljøer, spesielt med sårinfeksjoner hos immunkompromitterte pasienter1,2. Fremveksten av multiresistente stammer av dette patogenet har gitt ytterligere drivkraft for undersøkelse av faktorer som bidrar til P. aeruginosa virulence, mekanismer for P. aeruginosa antibiotikaresistens, og nye metoder for forebygging og behandling av denne dødeligeinfeksjonen 3. Som sådan har behovet for dyremodeller av kronisk sårinfeksjon som verktøy for å undersøke disse forskningsspørsmålene aldri vært større.
Dessverre har mange dyremodeller av P. aeruginosa infeksjon en tendens til å simulere akutt infeksjon med rask infeksjonsoppløsning eller rask nedgang på grunn av sepsis4,5, som ikke tilstrekkelig simulerer ofte kronisk natur disse infeksjonene. For å løse denne ulempen, bruker noen modeller implantasjon av fremmedlegemer som agarperler, silikonimplantater eller alginatgeler6,7,8. Andre modeller bruker mus som er immunkompromittert på grunn av avansert alder, fedme eller diabetes, eller gjennom farmakologiske midler som cyklofosfamidindusert nøytropeni9,10,11,12. Imidlertid endrer enten bruk av fremmedlegemer eller immunkompromitterte verter sannsynligvis den lokale inflammatoriske prosessen, noe som gjør det vanskelig å få en forståelse av patofysiologien involvert i kroniske sårinfeksjoner hos verter med ellers normale immunsystem.
Vi har utviklet en kronisk modell av P. aeruginosa sårinfeksjon hos mus som innebærer forsinket inokulasjon med bakterier etter excisional såret. Forsinket inokulasjon gjør det mulig for eksperimenter som vurderer bakteriell byrde som strekker seg ut til minst 7 dager. Denne modellen åpner opp nye muligheter for å undersøke både patogenesen og nye behandlinger av P. aeruginosa kroniske infeksjoner.
Vi har utviklet en ny forsinket inokulasjon P. aeruginosa sår infeksjon modell. Strategien om å forsinke inokulasjon med bakterier til 24 timer etter eksisional såret muliggjør evaluering av sårinfeksjoner over en 1-ukers tidsramme. Ved å bruke en selvlysende stamme av P. aeruginosa, er det mulig å spore infeksjonsprogresjon gjennom infeksjonskurset. Jo lenger infeksjonsforløpet sammenlignet med andre P. aeruginosa infeksjonsmodeller vil tillate nye muligheter for å studere host-patoge…
The authors have nothing to disclose.
Den pUT-Tn5-EM7-lux-Km1 selvlysende konvektoren var en nådig gave fra J. Hardy. Skjemaer ble opprettet med BioRender.com. Vi takker laboratoriet til G. Gurtner for deres råd om sårinfeksjonsmodellen. Vi takker også T. Doyle fra Stanford Center for Innovation in In Vivo Imaging for hans tekniske ekspertise. Dette arbeidet ble støttet av tilskudd R21AI133370, R21AI133240, R01AI12492093, og tilskudd fra Stanford SPARK, Falk Medical Research Trust og Cystic Fibrosis Foundation (CFF) til P.L.B. C.R.D ble støttet av T32AI007502. En Gabilan Stanford Graduate Fellowship for Science and Engineering og en Lubert Stryer Bio-X Stanford Interdisciplinary Graduate Fellowship støttet J.M.S.
0.9% Sodium Chloride injection | Hospira | 2484457 | |
18 G x 1 sterile needle | BD | 305195 | |
25 G x 1 1/5 sterile needle | BD | 305127 | |
Alcohol swab | BD | 326895 | |
Aura Imaging Software | Spectral Instruments Imaging | n/a | |
Betadine | Purdue Frederick Company | 19-065534 | |
Buprenorphine SR LAB | Zoopharm | n/a | |
C57BL/6J male mice | The Jackson Laboratory | 000664 | |
Disposable biopsy punch, 6mm | Integra | 33-36 | |
Fine scissors – Tungsten Carbide | Fine Science Tools | 14568-09 | |
Glass Bead Dry Sterilizer | Harvard Apparatus | 61-0183 | |
Granulated Agar | Fisher BioReagents | BP9744 | |
Heating Pad | Milliard | 804879481218 | |
Insulin syringe with 28 G needle | BD | 329461 | |
Lago X Imaging System | Spectral Instruments Imaging | n/a | |
LB broth | Fisher BioReagents | BP1426 | |
Leur-Lok 1 mL syringe | BD | 309628 | |
Mini Arco Animal Trimmer | Wahl Professional | 919152 | |
Nair Hair Removal Lotion with Baby Oil | Church and Dwight | n/a | Available at any pharmacy |
Octagon Forceps | Fine Science Tools | 11041-08 | |
Petri dish | Falcon | 351029 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) 1x | Corning | 21-040-CV | |
Press and Seal Cling Wrap | Glad | n/a | |
SafetyGlide Insulin syringe with 30 G needle | BD | 305934 | |
Safetyglide Insulin syringe, 1/2 mL, 30 G x 5/16 TW | BD | 305934 | |
Scale | Ohaus Scout Pro | SP202 | |
Supplical Nutritional Supplement | Henry Schein Animal Health | 29908 | |
Tegaderm, 6 cm x 7 cm | 3M | 1624W |