Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

En kateterrelaterad Candida albicans-infektionsmodell hos mus

Published: March 22, 2024 doi: 10.3791/65307

Summary

Vi etablerar en musmodell av C.albicans-associerad kateterrelaterad infektion (CRI), där biofilm bildas på katetern, och interaktionen mellan C.albicans och värd korrelerar väl med den kliniska CRI. Denna modell hjälper till att screena terapier för C.albicans biofilm-associerade CRI, vilket lägger en grund för klinisk transformation.

Abstract

Kateterrelaterad infektion (CRI) är en vanlig nosokomial infektion som orsakas av candida albicans under kateterimplantation. Vanligtvis bildas biofilmer på kateterns utsida och leder till spridda infektioner, som är dödliga för patienterna. Det finns ingen effektiv förebyggande och behandlingshantering på kliniker. Därför är det angeläget att etablera en djurmodell av CRI för preklinisk screening av nya strategier för dess förebyggande och behandling. I den här studien sattes en polyetenkateter, en allmänt använd medicinsk kateter, in i ryggen på BALB/c-mössen efter hårborttagning. Candida albicans ATCC MYA-2876 (SC5314), som uttrycker förhöjt grönt fluorescerande protein, inokulerades därefter på hudens yta längs katetern. Intensiv fluorescens observerades på kateterns yta under ett fluorescerande mikroskop 3 dagar senare. Mogna och tjocka biofilmer hittades på kateterns yta via svepelektronmikroskopi. Dessa resultat indikerade vidhäftning, kolonisering och biofilmbildning av candida albicans på kateterns yta. Hyperplasi av epidermis och infiltration av inflammatoriska celler i hudproverna indikerade histopatologiska förändringar i den CRI-associerade huden. Sammanfattningsvis etablerades en mus-CRI-modell framgångsrikt. Denna modell förväntas vara till hjälp vid forskning och utveckling av terapeutisk behandling av candida albicans associerad CRI.

Introduction

Under de senaste åren, med utveckling och tillämpning av biomedicinska material, har implantatrelaterade infektioner blivit svåra kliniska problem 1,2. Med den breda användningen av medicinska katetrar på kliniker är antalet relaterade infektioner och dödsfall enormt varje år 3,4. De vanligaste infektionsvägarna för en kateterrelaterad infektion (CRI) inkluderar: (1) patogener på hudens yta infiltrerar in i kroppen och fäster på kateterns yttre yta 5,6,7; (2) felaktiga patogener som härrör från aseptisk operation invaderar, fäster och koloniserar på katetern; (3) patogener i blodcirkulationen fäster och koloniserar på katetern; (4) Läkemedel som är kontaminerade av patogena mikroorganismer.

Candida är den tredje vanligaste orsaken till CRI 8,9. Det är mycket troligt att det orsakar infektion i blodomloppet och annan livshotande invasiv candidiasis efter att biofilmer har bildats på implantatets yta. Prognosen är dålig och dödligheten är hög. Det rapporteras att biofilmer bildas på kateterns yta inom 2 veckor efter central venös insättning och i kateterns lumen några veckor senare10,11.

Biofilmer av Candida albicans (C. albicans) som bildas på medicinska katetrar uppvisar ett dubbelskiktsnätverk bestående av jäst, stroma och mycel12,13. Bildandet av C. albicans biofilmer är inte bara en nyckel till läkemedelsresistens och immunflykt13 utan också avgörande för att producera spridda sporer, vilket leder till ytterligare hematogen infektion 2,12 och resulterar i allvarligare och till och med livshotande konsekvenser. C. albicans-associerad CRI är en viktig orsak till kliniska svampinfektioneri blodomloppet 7,14, och mer än 40 % av patienterna med C. albicans-infektion i den centrala venkatetern kommer att utvecklas till bakteriemi15.

Enligt Infectious Disease Society of America inkluderar den rekommenderade behandlingen av Candida CRI (1) avlägsnande av den infekterade katetern; (2) utsätta patienterna för en 14 dagars systemisk svampdödande behandling8; (3) Återimplantation av en ny kateter4. I kliniska tillämpningar kan katetrar dock ibland inte tas bort helt. Vissa patienter kan endast behandlas med systemisk antibiotika och antimikrobiell låsbehandling, åtföljd av kraftiga biverkningar16,17.

Befintliga djurmodeller av C. albicans, såsom orofaryngeal candidiasis-modellen, vaginal candidiasis-modellen och invasiv systemisk infektionsmodell orsakad av candidiasis18,19 kan inte korrelera väl med den kliniska CRI. Därför etablerades i denna studie en C. albicans-associerad CRI-modell i möss. Kliniskt vanliga polyetenkatetrar användes som subkutana implantat20,21, och C. albicans inokulerades på hudytan för att simulera vidhäftningen av C. albicans till de medicinska katetrarna och bildandet av biofilmer.

Denna modell har framgångsrikt använts i vårt laboratorium för att screena anti-biofilmeffekten av olika terapier22. Dessutom, på grund av fördröjningsdetektionen av C. albicans efter kateterinfektion, konstruerades och inokulerades en C. albicans-stam som innehöll förstärkt grönt fluorescerande protein (EGFP) i möss för att underlätta intuitiv observation av kolonierna och biofilmerna av C. albicans på den implanterade katetern.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Försöksdjur, BALB/c-möss av hankön (12-16 g), köptes in från Laboratory Animal Center, Xi'an Jiaotong University Health Science Center. Alla procedurer godkändes av Institutional Animal Ethical Committee vid Xi'an Jiaotong University med licensnummer SCXK (Shaanxi) 2021-103.

1. Förberedelse av buffert och utrustning

  1. Transfekta C. albicans-stammar med en plasmid med högt uttryck pCaExp.
    1. Köp C. albicans (SC5314) från ATCC. Erhåll EGFP high-expression fluorescerande stam22 genom att transfektera C. albicans med en plasmid med högt uttryck pCaExp som innehåller hela den öppna läsramen för EGFP-genen (plasmidkartan visas i figur 1) och använd denna för efterföljande experiment.
  2. Odla de transfekterade C. albicans-stammarna .
    1. Välj monoklonala kolonier av C. albicans fluorescerande stam från jästextraktet peptondextrosmedium (YPD) platta och odla över natten (30 °C och 220 rpm) i 5 ml YPD flytande medium (YPD + 50 μg/ml karbenicillin).
    2. Återsuspendera C. albicans i normal koksaltlösning efter centrifugering vid 400 x g i 5 minuter vid RT.
    3. Justera koncentrationen av C. albicans suspension till 1 x 108 celler/ml genom att jämföra grumligheten med 0,5 McFarland-standarden.
  3. Förbered de kirurgiska instrumenten.
    1. Se till att autoklavera alla kirurgiska instrument (sax, pincett, hemostatisk pincett, nålhållare, suturnålar) vid 121 °C i 30 minuter. Sterila polyetenkatetrar (innerdiameter: 0,28 mm; ytterdiameter: 0,63 mm) används.
      OBS: Katetrarna som användes i denna studie steriliserades med etylenoxidgas och förpackningen öppnades i ett ultrarent bord som utsattes för UV-strålning i mer än 30 minuter. Före implantationen i möss sänktes katetrarna ned i 75 % etanol för att förhindra kontaminering.

2. Etablering av en mus CRI-modell

OBS: Det kirurgiska ingreppet visas i figur 2.

  1. Acklimatisera 30 BALB/c-möss (12-16 g, hane) i specifik-patogenfria (SPF) förhållanden med fri tillgång till vatten och mat och 12 h-12 timmars alternerande ljus- och mörkercykel.
  2. Dela slumpmässigt in 30 BALB/c möss i tre grupper (n = 10 möss/grupp): (A) normal kontrollgrupp; B) Katetergrupp (katetrar implanterade utan C. albicans). (C) Modellgrupp (katetrar implanterade med C. albicans).
  3. Bedöva mössen med 1-4% isofluran och placera mössen på ett operationsbord i bukläge. Förlusten av rätande reflex och inget svar på tåstimulering bekräftar den framgångsrika anestesin. Ta bort håret och sterilisera operationsområdet med tre omväxlande omgångar av jodofor eller klorhexidin och alkoholskrubb.
  4. Lämna mössen i den normala kontrollgruppen utan någon behandling och ge fri tillgång till mat och vatten.
  5. För mössen i kateter- och modellgrupperna bibehålls anestesi vid 3 % isofluran. Bekräfta adekvat anestesidjup genom frånvaro av svar på tånypning och justera isoflurankoncentrationen efter behov.
  6. För mössen i katetergruppen, stick in en 1 ml steril sprutnål intrakutant i det bakre hårområdet för att göra ett hål. För in en kateter (ca 1 cm lång) i hålet efter att du tagit bort sprutnålen.
  7. För mössen i modellgruppen, pipettera 20 μL C. albicans suspension på rygghårsområdet för att simulera kommensala C. albicans på huden.
  8. När lösningen har absorberats av huden, sätt in en kateter i det ryggdepilerade området med samma procedurer som beskrivs i steg 2.5.
  9. Pipettera ytterligare 20 μL C. albicans suspension längs katetern till vävnaden för att simulera C. albicans i den yttre miljön.
  10. Fäst katetrarna med tejp och gasbinda och sätt tillbaka mössen i burar för utfodring. I slutet av behandlingen injiceras mössen subkutant med meloxikam (4 mg/kg) som smärtlindring under tre dagar i följd.
    OBS: Efter operationen matades mössen försiktigt med vatten och mat. Mössen följdes två gånger om dagen. Möss avlivades med en IACUC-godkänd metod om de upplevde matningssvårigheter, betydande viktminskning (10-20%) och hypotermi.

3. Utvärdering av CRI-modellen

  1. Efter 3 dagar, bedöva mössen med 3% isofluran och offra dem genom cervikal luxation. Samla in katetrar och hudvävnadsprover från mössens baksida.
  2. Observera C. albicans och biofilmer på katetern med svepelektronmikroskopi.
    1. Sänk ner katetrarna i 2,5 % glutaraldehydlösning vid 4 °C i 48 timmar. Skölj katetrarna med steril PBS tre gånger.
    2. Fixera katetrarna med 1 % osminsyra i 3 timmar och skölj dem med steril PBS tre gånger.
    3. Torka cellerna på katetrarna i gradientetanollösning med stigande koncentrationer (50 %, 70 %, 80 %, 90 % och 100 %, 15 min/gradient).
    4. Sänk ner katetrarna i tert-butylalkohol tre gånger (30 min varje gång).
    5. Frys snabbt in katetrarna i flytande kväve och frystorka provet i en frystork enligt tillverkarens anvisningar.
    6. Spruta ut kateterproverna med ett 10 nm guld genom en jonstråledeponering.
    7. Observera närvaron av C. albicans och dess biofilm på kateterytan i varje grupp under ett svepelektronmikroskop (under högvakuum, 1,5 kV-förhållanden) och spela in bilderna i varje grupp.
  3. Observera C. albicans på katetern med fluorescensmikroskopi.
    1. Sänk ner katetrarna i 4 % paraformaldehydlösning för fixering vid 4 °C i 48 timmar.
    2. Observera närvaron av C. albicans och dess biofilm på kateterytan i varje grupp med ett fluorescensmikroskop under 484 nm excitation och spela in bilderna i varje grupp.
      OBS: Förstoringen är 400x. Fluorescensen hos Candida albicans kan observeras med excitation vid 490 nm och emission vid 510 nm.
  4. Observera C. albicans som bor i mushuden.
    1. Sänk ner ryggmärgsvävnaden hos möss i 4 % paraformaldehydlösning för fixering vid 4 °C i 48 timmar.
    2. Torka ut de dorsala hudvävnaderna i en gradientetanollösning med stigande koncentrationer (50 %, 70 %, 80 %, 90 % och 100 %, 15 min/gradient).
    3. Bädda in de uttorkade ryggvävnaderna i paraffin vid 55-60 °C. Var uppmärksam på temperaturen för att undvika spröda vävnader. För att ta bort så många orenheter som möjligt, upprepa detta steg tre gånger (30 minuter vardera).
    4. Dela upp de dorsala hudvävnaderna (tjocklek = 5 μm) med en mikrotom.
    5. Avvaxa paraffinsektionerna genom att sänka ner objektglasen i xylen två gånger i 20 minuter.
    6. Rehydrera sektionerna genom eluering med gradientetanol (absolut etanol, 90 % etanol, 75 % etanol, vatten) i 5 minuter varje gång.
    7. Fläcka sektionerna med periodisk syra genom att sänka ner sektionen i den periodiska syralösningen i 15 minuter innan du tvättar med rinnande vatten en gång och destillerat vatten två gånger.
    8. Färga sektionerna med en chevronfärgningslösning (enligt tillverkarens instruktioner) i 30 minuter i mörker och skölj sektionerna under rinnande vatten i 5 minuter.
    9. Sänk ner sektionerna i hematoxylinlösning i 3-5 minuter innan du tvättar med rinnande vatten (2-3 min), differentierad lösning (5-10 min) respektive rinnande vatten.
    10. Sänk ner sektionerna i etanol tre gånger (5 min vardera) och xylen två gånger (5 min vardera) innan du förseglar sektionen med neutralt gummi.
    11. Observera bilderna av provet med ett mikroskop och analysera resterna av C. albicans i mushud.
      OBS: Förstoringen är 10x för okularet och 4x eller 10x för objektivlinsen.
  5. Observera de histopatologiska förändringarna i de dorsala hudvävnaderna.
    1. Sänk ner de dorsala hudvävnaderna i 4 % paraformaldehydlösning för fixering vid 4 °C i 48 timmar. Torka ut de dorsala hudvävnaderna i gradientetanollösning med stigande koncentrationer (50 %, 70 %, 80 %, 90 % och 100 %, 15 min/gradient).
    2. Bädda in de uttorkade ryggvävnaderna i paraffin enligt beskrivningen i steg 3.4.3.
    3. Dela upp rygghudsvävnaderna (tjocklek = 5 mm) med en mikrotom.
    4. Avvaxa paraffinsektionerna genom att sänka ner objektglasen i xylen två gånger i 20 minuter.
    5. Rehydrera sektionerna genom eluering med gradientetanol (absolut etanol, 90 % etanol, 75 % etanol, vatten) i 5 minuter varje gång.
    6. Färga sektionerna med hematoxylin i 4 minuter innan du sköljer med kranvatten för att ta bort floatfärgen.
    7. Differentiera provet med 1 % saltsyra-etanollösning innan du sköljer objektglasen med rinnande vatten.
    8. Sänk ner provet i 85 % och 95 % etanol i 5 minuter och färga dem med eosinlösning i 3 minuter.
    9. Torka provet genom att sänka ner dem i gradientetanol (70 %, 90 %, 95 % och 100 %) och xylen i 2 minuter vardera.
    10. Försegla provet med neutralt harts.
    11. Observera bilderna av provet med mikroskop och analysera de patologiska förändringarna.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

C. albicans och biofilmer på katetrarna kunde observeras av SEM. Som framgår av figur 322 var ytan på polyetenkatetrarna i katetergruppen slät och ingen vidhäftande patogen mikroorganism observerades. Mogna och täta biofilmer av C. albicans var dock synliga på ytan av polyetenkatetrarna i modellgruppen, vilket tyder på att C. albicans framgångsrikt kunde kolonisera och bilda biofilmer på kateterytan hos möss under de experimentella förhållandena. Dessutom verifierade fluorescensmikroskopiresultaten ovanstående slutsatser ytterligare (figur 4)22. Det fanns ingen uppenbar fluorescens på ytan av polyetenkatetrarna i katetergruppen. Däremot var stark fluorescens som avgavs av vidhäftande C. albicans-celler synlig på kateterns yta i modellgruppen. Detta indikerade att ett stort antal C. albicans-celler fastnade på ytan av katetrarna, vilket visade den framgångsrika konstruktionen av C. albicans biofilm-relaterade CRI-modeller i möss.

För att verifiera infektionen i mushudvävnad mer intuitivt utfördes Sheff Periodate färgningsanalys. Den detekterar kolhydraterna i svampcellerna, vilket ofta används i klinisk forskning (figur 5)22. Hudvävnaden i den normala kontroll- och katetergruppen färgades negativt av periodisk syra-Schiff (PAS), vilket indikerade frånvaro av C. albicans-celler i vävnaderna. Ett litet antal positiva PAS-färgade C. albicans-celler observerades i modellgruppen, vilket ytterligare validerar den framgångsrika simuleringen av C. albicans-relaterad invasion och vidhäftning.

Därefter utvärderades de patologiska förändringarna i mössens hudvävnader inducerade av C. albicans genom histopatologisk analys. Som framgår av figur 622 var epidermisskiktet signifikant förtjockat och sträckte sig till den inre delen av huden i modellgruppen. Inflammationsinfiltration var också synlig, vilket tyder på att infektionen av C. albicans orsakade uppenbara patologiska förändringar i mushudvävnad. Epidermisskiktet, dermisskiktet, talgkörtlarna, hårsäckarna och andra strukturer var tydliga och kompletta i katetergruppen. Inget ödem och inflammationsinfiltration observerades, i likhet med den normala kontrollgruppen. Dessa resultat indikerade att införandet av enbart katetern inte orsakade uppenbara förändringar i hudvävnaden. De patologiska förändringarna i modellgruppens vävnader berodde på infektionen orsakad av C. albicans. Sammanfattningsvis validerar resultaten den framgångsrika etableringen av en CRI-musmodell associerad med C. albicans biofilm.

Figure 1
Figur 1: pCaExp plasmidatlas. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 2
Figur 2: Schematisk bild av proceduren för C.albicans-associerade CRI-musmodellen. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 3
Figur 3: SEM på kateterns yta i varje grupp. A) Katetergrupp. (B) Modellgrupp (1000x, skalstapel = 50 μm; 5000x, skalstapel = 10 μm). Denna siffra har modifierats med tillstånd från Mo et al.22. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 4
Figur 4: Fluorescensmikroskopi för kateterytan i varje grupp. A) Katetergrupp. (B) Modellgrupp (skalstapel = 100 μm). Denna siffra har modifierats med tillstånd från Mo et al.22. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 5
Figur 5: H&E-färgning av rygghuden hos möss i varje grupp. A) Katetergrupp. B) Modellgrupp. C) Kontrollgrupp (40x, skalstapel = 400 μm; 100x, skalstapel = 200 μm). Denna siffra har modifierats med tillstånd från Mo et al.22. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 6
Figur 6: PAS-färgning av rygghuden hos möss i varje grupp. (A) Katetergrupp; B) Modellgrupp. C) Kontrollgrupp (40x, skalstapel = 400 μm; 100x, skalstapel = 200 μm). Betydande förtjockning och utvidgning av epidermisskiktet till den inre delen av huden kan ses i modellgruppen (röda rektanglar). Denna siffra har modifierats med tillstånd från Mo et al.22. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

CRI är en av de vanligaste nosokomiala infektionerna i klinisk praxis23. Patogener i hudbihangen, såsom epidermis, talgkörtlar och hårsäckar, är alla möjliga orsaker till CRI23,24. Candida är den tredje största patogenen som orsakar CRI, där Candida albicans var den vanligaste typen av biofilmsinfektion25,26. Därför strävade vi efter att bygga en relevant djurmodell av Candida albicans biofilmrelaterade CRI för att stödja behandling och förebyggande av relaterad CRI.

För att konstruera CRI-modellen tillsattes en liten mängd C. albicans till rygghuden hos möss, vilket simulerar den kliniska situationen där en del av C. albicans inte helt kan utrotas i hudens djupa vävnader och bihang genom rutinmässig sterilisering. Efter implantationen av katetern inokulerades C. albicans på nytt för att efterlikna närvaron av C. albicans i den yttre miljön under operationen.

I denna studie valdes en 3-dagars tidpunkt för modellkonstruktionen, vilket är lägre än för de traditionella C. albicans biofilmrelaterade djurmodellerna18,27 på grund av svårigheten i biofilmbildningen. Efter infektion var C. albicans adhesion och biofilmbildning synliga på kateterns yta i denna modell, vilket bevisades av resultaten från SEM- och fluorescensmikroskopi (Figur 3 och Figur 4). Detta kan bero på att koncentrationen av C. albicans i denna studie var 1 × 108 CFU/ml, vilket var mycket högre än för andra djurmodeller18,27. Dessutom är huden runt katetern i ständig kontakt med den yttre miljön. För att simulera de extrema miljöer som CRI kan stöta på, inokulerades C. albicans igen efter operationen.

Återkommande infektioner orsakas ofta av patogener som finns kvar i omgivande vävnader 23,28,29. Därför är närvaron eller frånvaron av patogener i vävnader viktig för CRI. I denna uppsats genomfördes PAS-färgning för att undersöka resterna av C. albicans i hudvävnaderna. Denna metod kan också användas för att utvärdera clearanceeffekten av nya terapeutiska läkemedel eller metoder för CRI.

Sammanfattningsvis användes en Candida albicans-stam med eGFP för att konstruera en CRI-modell för möss för att underlätta intuitiv observation av Candida albicans kolonisering på katetrar. Denna stam kan också användas för att utvärdera interaktionen mellan Candida albicans och värdceller, till exempel invasionen och vidhäftningen av Candida albicans till värden, anti-Candida albicans effekt av terapier och immunsvaret. Dessutom användes en tvåstegs inokuleringsmetod för att simulera patogener som härrör från den yttre miljön och kroppen. Det är värt att notera att efterföljande mikrobiell odling efter infektion inte utfördes. Förekomsten av biofilm är en viktig faktor för den låga känsligheten hos kulturer 30,31,32. Tidigare rapporter tyder på att mikrobiell odling efter infektion hade låg sensitivitet, specificitet och noggrannhet 30,31,32,33,34. Istället är närvaron av biofilmer på implantatet ett mer tillförlitligt index. Därför användes SEM och fluorescensmikroskopi i denna studie för att visualisera och identifiera Candida albicans som bildar biofilmer.

Denna modell simulerade dock inte interaktionen mellan patientens försvagade immunitet och Candida albicans-infektionen som observerats på kliniker. Om modellen kunde ta hänsyn till immunsupprimerade behandlingar (t.ex. kontinuerliga injektioner av glukokortikoider)35 före inokuleringen av Candida albicans , skulle det vara möjligt att bättre simulera infektioner som uppstår i kliniska situationer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar att de inte har några kända konkurrerande ekonomiska intressen eller personliga relationer som skulle kunna ha påverkat det arbete som redovisas i denna uppsats.

Acknowledgments

Vi är tacksamma för det ekonomiska stödet från Natural Science Foundation of Shaanxi Province (anslagsnummer 2021SF-118) och National Natural Science Foundation of China (anslagsnummer 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 och infektion utgåva 205
En kateterrelaterad <em>Candida albicans-infektionsmodell</em> hos 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