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 kateter-relateret Candida albicans infektionsmodel 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 musemodel af C.albicans-associeret kateterrelateret infektion (CRI), hvor der dannes biofilm på kateteret, og interaktionen mellem C.albicans og værten korrelerer godt med den kliniske CRI. Denne model hjælper med at screene terapier for C.albicans biofilmassocierede CRI og lægger et fundament for klinisk transformation.

Abstract

Kateterrelateret infektion (CRI) er en almindelig nosokomiel infektion forårsaget af candida albicans under kateterimplantation. Typisk dannes biofilm på kateterets ydre overflade og fører til spredte infektioner, som er dødelige for patienterne. Der er ingen effektiv forebyggelse og behandlingsstyring i klinikker. Derfor haster det med at etablere en dyremodel for CRI til præklinisk screening af nye strategier til forebyggelse og behandling. I denne undersøgelse blev et polyethylenkateter, et meget anvendt medicinsk kateter, indsat i bagsiden af BALB / c-musene efter hårfjerning. Candida albicans ATCC MYA-2876 (SC5314), der udtrykker forbedret grønt fluorescerende protein, blev efterfølgende podet på hudens overflade langs kateteret. Intens fluorescens blev observeret på overfladen af kateteret under et fluorescerende mikroskop 3 dage senere. Modne og tykke biofilm blev fundet på overfladen af kateteret via scanningelektronmikroskopi. Disse resultater indikerede vedhæftning, kolonisering og biofilmdannelse af candida albicans på overfladen af kateteret. Hyperplasi af epidermis og infiltrationen af inflammatoriske celler i hudprøverne indikerede de histopatologiske ændringer i den CRI-associerede hud. For at opsummere blev en mus CRI-model etableret med succes. Denne model forventes at være nyttig i forskning og udvikling af terapeutisk behandling af candida albicans associeret CRI.

Introduction

I de senere år, med udvikling og anvendelse af biomedicinske materialer, fremstår implantatrelaterede infektioner som vanskelige kliniske problemer 1,2. Med den brede anvendelse af medicinske katetre i klinikker er antallet af relaterede infektioner og dødsfald enormt hvert år 3,4. De almindelige infektionsveje for en kateterrelateret infektion (CRI) omfatter: (1) patogener på overfladen af huden infiltrerer ind i kroppen og klæber til kateterets ydre overflade 5,6,7; (2) ukorrekte aseptiske driftsafledte patogener invaderer, klæber og koloniserer på kateteret (3) patogener i blodcirkulationen klæber og koloniserer på kateteret; (4) lægemidler forurenet med patogen mikroorganisme.

Candida er den tredje mest almindelige årsag til CRI 8,9. Det er meget sandsynligt, at det forårsager blodbaneinfektion og anden livstruende invasiv candidiasis, efter at biofilm er dannet på implantatets overflade. Prognosen er dårlig, og dødeligheden er høj2. Det rapporteres, at biofilm dannes på kateterets overflade inden for 2 uger efter central veneindsættelse og i kateterets lumen et par uger senere10,11.

Candida albicans (C. albicans) biofilm dannet på medicinske katetre udviser et dobbeltlags netværk sammensat af gær, stroma, og mycelium12,13. Dannelsen af C. albicans biofilm er ikke kun en nøgle til lægemiddelresistens og immununddragelse13, men også afgørende for at producere spredte sporer, hvilket fører til yderligere hæmatogen infektion 2,12 og resulterer i mere alvorlige og endda livstruende konsekvenser. C. albicans-associeret CRI er en væsentlig årsag til kliniske svampeinfektioneri blodbanen 7,14, og mere end 40% af patienter med C. albicans-infektion i det centrale venekateter vil udvikle sig til bakteriæmi15.

Ifølge Infectious Disease Society of America omfatter den anbefalede behandling af Candida CRI (1) fjernelse af det inficerede kateter; (2) udsætte patienterne for en 14 dages systemisk antimykotisk behandling8; (3) Genimplantation af et nyt kateter4. I kliniske applikationer kan katetre imidlertid ikke fjernes fuldstændigt nogle gange. Nogle patienter kan kun behandles med systemiske antibiotika og antimikrobiel låsebehandling ledsaget af stærke bivirkninger16,17.

Eksisterende dyremodeller af C. albicans, såsom orofaryngeal candidiasis-modellen, vaginal candidiasis-modellen og invasiv systemisk infektionsmodel forårsaget af candidiasis18,19, kan ikke korrelere godt med den kliniske CRI. Derfor blev der i denne undersøgelse etableret en C. albicans-associeret CRI-model i mus. Klinisk almindeligt anvendte polyethylenkatetre blev anvendt som subkutane implantater20,21, og C. albicans blev podet på hudoverfladen for at simulere vedhæftningen af C. albicans til de medicinske katetre og dannelsen af biofilm.

Denne model er med succes blevet brugt i vores laboratorium til at screene anti-biofilmeffekten af forskellige behandlinger22. På grund af forsinkelsesdetektion af C. albicans efter kateterinfektion blev en C. albicans-stamme indeholdende forbedret grønt fluorescerende protein (EGFP) konstrueret og podet i mus for at lette den intuitive observation af kolonierne og biofilmene af C. albicans på det implanterede kateter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Forsøgsdyr, hanmus (12-16 g), blev købt fra Laboratory Animal Center, Xi'an Jiaotong University Health Science Center. Alle procedurer blev godkendt af Institutional Animal Ethical Committee of Xi'an Jiaotong University med licensnummeret SCXK (Shaanxi) 2021-103.

1. Forberedelse af buffer og udstyr

  1. Transfekt C. albicans stammer med et højekspressionsplasmid pCaExp.
    1. Køb C. albicans (SC5314) fra ATCC. Der opnås EGFP fluorescerende stamme22 med høj ekspression ved at transfektere C. albicans med et plasmid med høj ekspression pCaExp, der indeholder den komplette åbne læseramme for EGFP-genet (plasmidkortet er vist i figur 1), og brug dette til efterfølgende forsøg.
  2. Kultur de transfekterede C. albicans stammer.
    1. Vælg monoklonale kolonier af C. albicans fluorescerende stamme fra gærekstraktet peptone dextrose medium (YPD) plade og kultur natten over (30 ° C og 220 rpm) i 5 ml YPD flydende medium (YPD + 50 μg / ml carbenicillin).
    2. C. albicans resuspenderes i normalt saltvand efter centrifugering ved 400 x g i 5 minutter ved RT.
    3. Juster koncentrationen af C. albicans suspension til 1 x 108 celler/ml ved at sammenligne turbiditeten med 0,5 McFarland standard.
  3. Forbered de kirurgiske instrumenter.
    1. Sørg for at autoklave alle kirurgiske instrumenter (saks, tang, hæmostatisk tang, nåleholdere, suturnåle) ved 121 ° C i 30 minutter. Sterile polyethylenkatetre (indvendig diameter: 0,28 mm; ydre diameter: 0,63 mm) anvendes.
      BEMÆRK: Katetrene, der blev brugt i denne undersøgelse, blev steriliseret med ethylenoxidgas, og emballagen blev åbnet i et ultrarent bord udsat for UV i mere end 30 minutter. Før implantation i mus blev katetrene nedsænket i 75% ethanol for at forhindre kontaminering.

2. Etablering af en CRI-musemodel

BEMÆRK: Den kirurgiske procedure er vist i figur 2.

  1. Akklimatisere 30 BALB / c-mus (12-16 g, han) under specifikpatogenfrie (SPF) forhold med fri adgang til vand og mad og 12 h-12 timer skiftevis lys og mørk cyklus.
  2. Opdel tilfældigt 30 BALB / c-mus i tre grupper (n = 10 mus / gruppe): (A) normal kontrolgruppe; B) katetergruppe (katetre implanteret uden C. albicans) C) Modelgruppe (katetre implanteret med C. albicans).
  3. Bedøv musene med 1-4% isofluran og læg musene på et operationsbord i en udsat position. Tabet af oprettende refleks og intet svar på tåstimulering bekræfter den vellykkede anæstesi. Fjern håret og steriliser det kirurgiske sted med tre vekslende runder af iodophor eller chlorhexidin og alkohol skrubber.
  4. Lad musene være i den normale kontrolgruppe uden nogen behandling og give fri adgang til mad og vand.
  5. For musene i kateter- og modelgrupperne opretholdes anæstesi ved 3% isofluran. Bekræft tilstrækkelig bedøvelsesdybde ved ikke at reagere på tåklemmen, og juster isoflurankoncentrationen efter behov.
  6. For musene i katetergruppen skal du intradermalt indsætte en 1 ml steril sprøjtenål i det tilbagedepilerede område for at lave et hul. Indsæt et kateter (ca. 1 cm langt) i hullet, når sprøjtens kanyle er fjernet.
  7. For musene i modelgruppen pipetteres 20 μL C. albicans suspension på rygdepileringsområdet for at simulere de kommensale C. albicans på huden.
  8. Når opløsningen er absorberet af huden, indsættes et kateter i det tilbagedepilerede område efter de samme procedurer som beskrevet i trin 2.5.
  9. Yderligere 20 μL C. albicans suspension pipetteres langs kateteret til vævet for at simulere C. albicans i det ydre miljø.
  10. Fastgør katetrene med tape og gasbind, og returner musene til bur til fodring. Ved behandlingens afslutning injiceres musene subkutant med meloxicam (4 mg/kg) som analgesi i tre på hinanden følgende dage.
    BEMÆRK: Efter operationen blev musene omhyggeligt fodret med vand og mad. Musene blev overvåget to gange om dagen. Mus blev aflivet ved hjælp af en IACUC-godkendt metode, hvis de oplevede fodringsvanskeligheder, betydeligt vægttab (10-20%) og hypotermi.

3. Evaluering af CRI-modellen

  1. Efter 3 dage bedøves musene med 3% isofluran og ofres ved cervikal dislokation. Saml katetre og hudvævsprøver fra bagsiden af musene.
  2. Overhold C. albicans og biofilm på kateteret ved at scanne elektronmikroskopi.
    1. Katetrene nedsænkes i 2,5% glutaraldehydopløsning ved 4 °C i 48 timer. Katetrene skylles med sterilt PBS tre gange.
    2. Fastgør katetrene med 1% osminsyre i 3 timer og skyl dem med steril PBS tre gange.
    3. Dehydrerer cellerne på katetrene i gradientethanolopløsning med stigende koncentrationer (50%, 70%, 80%, 90% og 100%, 15 min/gradient).
    4. Nedsænk katetrene i tert-butylalkohol tre gange (30 min hver gang).
    5. Nedfrys hurtigt katetrene i flydende nitrogen, og frysetør prøven i en frysetørrer i henhold til producentens anvisninger.
    6. Sputter-coat kateterprøverne med en 10 nm guld ved en ionstråleaflejring.
    7. Overhold tilstedeværelsen af C. albicans og dets biofilm på kateteroverfladen af hver gruppe under et scanningelektronmikroskop (under højt vakuum, 1,5 kV betingelser) og optag billederne i hver gruppe.
  3. Overhold C. albicans på kateteret ved fluorescensmikroskopi.
    1. Katetrene nedsænkes i 4% paraformaldehydopløsning til fiksering ved 4 °C i 48 timer.
    2. Overhold tilstedeværelsen af C. albicans og dets biofilm på kateteroverfladen af hver gruppe ved hjælp af et fluorescensmikroskop under 484 nm excitation og registrer billederne i hver gruppe.
      BEMÆRK: Forstørrelsen er 400x. Fluorescensen af Candida albicans kan observeres med excitation ved 490 nm og emission ved 510 nm.
  4. Overhold C. albicans bosiddende i musehuden.
    1. Dyp musens dorsale hudvæv ned i 4% paraformaldehydopløsning til fiksering ved 4 °C i 48 timer.
    2. Dehydrere det dorsale hudvæv i en gradientethanolopløsning med stigende koncentrationer (50%, 70%, 80%, 90% og 100%, 15 min / gradient).
    3. Det dehydrerede dorsale hudvæv anbringes i paraffin ved 55-60 °C. Vær opmærksom på temperaturen for at undgå sprødt væv. For at fjerne så mange urenheder som muligt skal du gentage dette trin tre gange (30 minutter hver).
    4. Skær dorsale hudvæv (tykkelse = 5 μm) med et mikrotom.
    5. Afvoks paraffinsektionerne ved at nedsænke diasene i xylen to gange i 20 min.
    6. Rehydrer sektionerne via eluering med gradientethanol (absolut ethanol, 90% ethanol, 75% ethanol, vand) i 5 minutter hver gang.
    7. Plet sektionerne med periodisk syre ved at nedsænke sektionen i den periodiske syreopløsning i 15 minutter, før de vaskes med rindende vand én gang og destilleret vand to gange.
    8. Plet sektionerne med en chevronfarvningsopløsning (i henhold til producentens anvisninger) i 30 minutter i mørket, og skyl sektionerne under rindende vand i 5 min.
    9. Nedsænk sektionerne i hæmatoxylinopløsning i 3-5 minutter før vask med henholdsvis rindende vand (2-3 min), differentieret opløsning (5-10 min) og rindende vand.
    10. Nedsænk sektionerne i ethanol tre gange (5 min hver) og xylen to gange (5 min hver), før du forsegler sektionen med neutralt tyggegummi.
    11. Overhold billederne af prøven med et mikroskop og analyser C. albicans-resterne i musehud.
      BEMÆRK: Forstørrelsen er 10x for okularet og 4x eller 10x for objektivlinsen.
  5. Overhold de histopatologiske ændringer i dorsale hudvæv.
    1. Det dorsale hudvæv nedsænkes i 4% paraformaldehydopløsning til fiksering ved 4 °C i 48 timer. Dehydrere det dorsale hudvæv i gradientethanolopløsning med stigende koncentrationer (50%, 70%, 80%, 90% og 100%, 15 min / gradient).
    2. Det dehydrerede dorsale hudvæv anbringes i paraffin som beskrevet i trin 3.4.3.
    3. Sektion dorsale hudvæv (tykkelse = 5 mm) med et mikrotom.
    4. Afvoks paraffinsektionerne ved at nedsænke diasene i xylen to gange i 20 min.
    5. Rehydrer sektionerne via eluering med gradientethanol (absolut ethanol, 90% ethanol, 75% ethanol, vand) i 5 minutter hver gang.
    6. Plet sektionerne med hæmatoxylin i 4 minutter, før du skyller med ledningsvand for at fjerne flydefarve.
    7. Prøven differentieres med 1% saltsyre-ethanolopløsning, inden objektglas skylles med rindende vand.
    8. Dyp prøven i 85% og 95% ethanol i 5 min, og pletter dem med eosinopløsning i 3 min.
    9. Dehydrer prøven ved at nedsænke dem i gradientethanol (70%, 90%, 95% og 100%) og xylen i 2 minutter hver.
    10. Forsegl prøven med neutral harpiks.
    11. Overhold billederne af prøven med et mikroskop og analyser de patologiske ændringer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

C. albicans og biofilm på katetrene kunne observeres af SEM. Som vist i figur 322 var overfladen af polyethylenkatetrene i katetergruppen glat, og der blev ikke observeret nogen klæbende patogen mikroorganisme. Imidlertid var modne og tætte C. albicans biofilm synlige på overfladen af polyethylenkatetrene i modelgruppen, hvilket indikerer, at C. albicans med succes kunne kolonisere og danne biofilm på kateteroverfladen hos mus under de eksperimentelle betingelser. Desuden bekræftede fluorescensmikroskopiresultaterne yderligere ovenstående konklusioner (figur 4)22. Der var ingen tydelig fluorescens på overfladen af polyethylenkatetrene i katetergruppen. Imidlertid var stærk fluorescens udsendt af vedhængende C. albicans-celler synlig på kateteroverfladen i modelgruppen. Dette indikerede, at et stort antal C. albicans-celler klæbede til overfladen af katetrene, hvilket demonstrerede den vellykkede konstruktion af C. albicans biofilmrelaterede CRI-modeller i mus.

For at verificere infektionen i musehudvæv mere intuitivt blev Sheff Periodate-farvningsanalyse udført. Det registrerer svampecellernes kulhydrater, som almindeligvis anvendes i klinisk forskning (figur 5)22. Hudvævet i den normale kontrol- og katetergruppe blev farvet negativt af periodisk syre-Schiff (PAS), hvilket indikerede fraværet af C. albicans-celler i vævene. Et lille antal positive PAS-farvede C. albicans-celler blev observeret i modelgruppen, hvilket yderligere validerede den vellykkede simulering af C. albicans-relateret invasion og vedhæftning.

Dernæst blev de patologiske ændringer i musens hudvæv induceret af C. albicans evalueret ved histopatologisk analyse. Som vist i figur 622 blev epidermislaget signifikant fortykket og udvidet til den indre del af huden i modelgruppen. Inflammationsinfiltration var også synlig, hvilket indikerer, at infektionen af C. albicans forårsagede åbenlyse patologiske ændringer i musehudvæv. Epidermislaget, dermislaget, talgkirtlerne, hårsækkene og andre strukturer var klare og komplette i katetergruppen. Der blev ikke observeret ødem og inflammationsinfiltration, svarende til den normale kontrolgruppe. Disse resultater viste, at indsættelse af kateteret alene ikke forårsagede tydelige ændringer i hudvævet. De patologiske ændringer i modelgruppens væv skyldtes infektionen forårsaget af C. albicans. Sammenfattende validerer resultaterne den vellykkede etablering af en CRI-musemodel forbundet med C. albicans biofilm.

Figure 1
Figur 1: pCaExp plasmid atlas. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Skematisk visning af proceduren for den C.albicans-associerede CRI-musemodel. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: SEM på kateterets overflade i hver gruppe. A) Katetergruppe (B) Modelgruppe (1000x, skalabjælke = 50 μm; 5000x, skalabjælke = 10 μm). Dette tal er blevet ændret med tilladelse fra Mo et al.22. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Kateteroverfladefluorescensmikroskopi i hver gruppe. A) Katetergruppe (B) Modelgruppe (skalabjælke = 100 μm). Dette tal er blevet ændret med tilladelse fra Mo et al.22. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 5
Figur 5: H&E-farvning af ryghuden hos mus i hver gruppe. A) katetergruppe B) modelgruppe (C) Kontrolgruppe (40x, skalabjælke = 400 μm; 100x, skalabjælke = 200 μm). Dette tal er blevet ændret med tilladelse fra Mo et al.22. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 6
Figur 6: PAS-farvning af ryghuden hos mus i hver gruppe. A) Katetergruppe B) modelgruppe (C) Kontrolgruppe (40x, skalabjælke = 400 μm; 100x, skalabjælke = 200 μm). Signifikant fortykkelse og forlængelse af epidermislaget til den indre del af huden kan ses i modelgruppen (røde rektangler). Dette tal er blevet ændret med tilladelse fra Mo et al.22. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

CRI er en af de mest almindelige nosokomielle infektioner i klinisk praksis23. Patogener i hudvedhængene, såsom epidermis, talgkirtler og hårsække, er alle mulige årsager til CRI23,24. Candida er det tredjestørste patogen, der forårsager CRI, hvor Candida albicans var den mest almindelige type biofilminfektion25,26. Derfor sigtede vi mod at opbygge en relevant dyremodel af Candida albicans biofilmrelaterede CRI for at understøtte behandling og forebyggelse af relateret CRI.

For at konstruere CRI-modellen blev der tilsat en lille mængde C. albicans til musens dorsale hud, som simulerer den kliniske situation, hvor en del af C. albicans ikke kan udryddes fuldstændigt i hudens dybe væv og vedhæng ved rutinemæssig sterilisering. Efter implantationen af kateteret blev C. albicans geninokuleret for at efterligne tilstedeværelsen af C. albicans i det ydre miljø under operationen.

I denne undersøgelse blev der valgt et 3-dages tidspunkt for modelkonstruktionen, hvilket er lavere end for de traditionelle C. albicans biofilmrelaterede dyremodeller18,27 på grund af vanskeligheden ved biofilmdannelsen. Efter infektion var C. albicans vedhæftning og biofilmdannelse synlig på kateteroverfladen i denne model, hvilket blev bevist af SEM- og fluorescensmikroskopiresultaterne (figur 3 og figur 4). Dette kan skyldes, at koncentrationen af C. albicans i denne undersøgelse var 1 × 108 CFU/ml, hvilket var meget højere end for andre dyremodeller18,27. Desuden er huden omkring kateteret i konstant kontakt med det ydre miljø. For at simulere de ekstreme miljøer, som CRI kan støde på, blev C. albicans podet igen efter operationen.

Gentagelsen af infektion er ofte forårsaget af patogener, der forbliver i omgivende væv 23,28,29. Derfor er tilstedeværelsen eller fraværet af patogener i væv vigtig for CRI. I dette papir blev PAS-farvning foretaget for at undersøge resterne af C. albicans i hudvævet. Denne metode kan også anvendes til at evaluere clearance effekten af nye terapeutiske lægemidler eller metoder til CRI.

Afslutningsvis blev en Candida albicans-stamme med eGFP brugt til at konstruere en muse-CRI-model for at lette den intuitive observation af Candida albicans kolonisering på katetre. Denne stamme kan også bruges til at evaluere interaktionen mellem Candida albicans og værtsceller, for eksempel invasionen og vedhæftningen af Candida albicans til værten, anti-Candida albicans effekt af terapi og immunresponset. Desuden blev en to-trins podningsmetode brugt til at simulere patogener afledt af det ydre miljø og kroppen. Det er værd at bemærke, at efterfølgende mikrobiel kultur efter infektion ikke blev udført. Tilstedeværelsen af biofilm er en vigtig faktor i kulturernes lave følsomhed 30,31,32. Tidligere rapporter tyder på, at mikrobiel kultur efter infektion havde lav følsomhed, specificitet og nøjagtighed 30,31,32,33,34. I stedet er tilstedeværelsen af biofilm på implantatet et mere pålideligt indeks. Derfor blev SEM og fluorescensmikroskopi anvendt i denne undersøgelse til at visualisere og identificere Candida albicans, der danner biofilm.

Denne model simulerede imidlertid ikke samspillet mellem patientens svækkede immunitet og Candida albicans-infektionen observeret i klinikker. Hvis modellen kunne overveje immunkompromitterede behandlinger (såsom kontinuerlige injektioner af glukokortikoider)35 før Candida albicans-podningen , ville det være muligt bedre at simulere infektioner, der forekommer i kliniske situationer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen kendte konkurrerende økonomiske interesser eller personlige forhold, der kunne have syntes at påvirke det arbejde, der er rapporteret i dette papir.

Acknowledgments

Vi er taknemmelige for den økonomiske støtte fra Natural Science Foundation of Shaanxi-provinsen (bevillingsnummer 2021SF-118) og National Natural Science Foundation of China (bevillingsnummer 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 infektion udgave 205
En kateter-relateret <em>Candida albicans infektionsmodel</em> 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