Cilt enfeksiyonları, dünyadaki sağlık hizmeti sağlayıcılarına büyük ekonomik maliyetler getiren önemli bir küresel sorundur. Patojenler tarafından çoklu ilaç direncinin ve biyofilm oluşumunun gelişmesi, iyileşmeyen yaraların prevalansında kilit rol oynar 1,2,3,4. Bunun bir sonucu olarak, cilt ve yumuşak doku enfeksiyonları, uzun süreli hastanede yatış ve ardından yeniden kabul için daha yaygın nedenlerden biridir5. Yara iyileşmesindeki gecikmeler hem hasta hem de sağlık hizmeti sağlayıcıları için maliyetlidir ve bazı tahminler ABD'de yılda yaklaşık 6,5 milyon hastanın etkilendiğini göstermektedir. İngiltere'de, cilt enfeksiyonları ve ilişkili komplikasyonlar yılda yaklaşık 75.000 ölümle sonuçlanmaktadır 2.4,6.
Staphylococcus aureus (S. aureus) sıklıkla hasta yaralarından izole edilen zorlu bir yara patojenidir 2,7. Çoklu ilaç direncinin ortaya çıkma oranı 2000'li yıllarda büyük ölçüde artmıştır. Bu süre zarfında, akut bakteriyel deri ve cilt yapısı enfeksiyonlarının yaklaşık% 60'ı, metisiline dirençli S. aureus1 için kültür pozitifti. Son 2 on yılda Stafilokoklar ve aslında diğer patojenler arasında çoklu ilaca dirençli suşların sayısının artması, direncin üstesinden gelebilecek yeni etki biçimlerine sahip antibiyotiklerin hızlı bir şekilde geliştirilmesine acil bir ihtiyaç olduğunu göstermektedir.
Bununla birlikte, 2000'li yılların başından bu yana, antibiyotik keşif programlarına daha uzun gelişim süreleri ve düşük başarı oranları hakim olmuştur ve ABD'deki klinik çalışmalara giren yeni antibiyotiklerin sadece% 17'si pazar onayını almıştır8. Bu, ortaya çıkan antibiyotiklerin in vitro testlerinden elde edilen sonuçlar ile klinik sonuçları arasında bir eşitsizlik olduğunu göstermektedir. Bu eşitsizliğin büyük ölçüde in vivo enfeksiyonlar sırasında ve in vitro preklinik aşamalarda antibiyotiklerin etkinliğini test ederken geleneksel mikrobiyolojik yöntemler sırasında bakteriyel fizyolojideki farklılıklardan kaynaklandığı iddia edilebilir. Bu nedenle, antibiyotik keşif programlarındaki başarı oranlarını artırmak için enfeksiyon sırasında bakteriyel fizyolojiyi daha iyi temsil eden yeni laboratuvar yöntemlerine ihtiyaç vardır.
Cilt enfeksiyonlarını incelemek için mevcut yöntemler arasında canlı hayvanlar (örneğin, fareler), ex vivo cilt modelleri (örneğin, domuz) ve 3D doku mühendisliği cilt modelleri (örneğin, insan) 9,10,11,12 üzerinde yapılan çalışmalar bulunmaktadır. Canlı hayvanlardaki çalışmalar sıkı bir şekilde düzenlenir ve nispeten düşük verime sahiptir. Hayvan modellerinde, yaralanma ve enfeksiyon hayvanlar için önemli sıkıntılara neden olur ve etik kaygıları gündeme getirir. Ex-vivo veya doku mühendisliği yapılmış insan derisi modelleri, etik onay, yerel ve küresel mevzuata (İnsan Dokusu Yasası, Helsinki Deklarasyonu) uygunluk gerektirir ve bazı taleplerin yerine getirilmesi yıllar süren dokuların elde edilmesinde zorluklar vardır.13,14. Her iki model türü de emek yoğundur ve deneysel başarıyı sağlamak için önemli uzmanlık gerektirir. Bazı mevcut ex vivo cilt enfeksiyonu modelleri, enfeksiyonu sağlamak için yara yatağı için önceden aşılanmış diskler ve katkı maddeleri gerektirir; Bu modeller inanılmaz derecede yararlı olsa da, katkı maddeleri yara yatağının besin kaynağı olarak kullanımını sınırladığı için enfeksiyon sürecinde sınırlamalar vardır10,15,16,17. Bu çalışmada açıklanan model, yara yatağına hiçbir katkı maddesi kullanmamakta, bu da enfeksiyon patolojisinin ve canlı hücre sayımlarının, yara yatağının tek besin kaynağı olarak doğrudan kullanılmasının bir sonucu olmasını sağlamaktadır.
Yeni laboratuvar yöntemlerine duyulan ihtiyaç göz önüne alındığında, ortaya çıkan antibiyotiklerin etkinliğini değerlendirmede kullanılmak üzere cilt enfeksiyonlarının yeni bir yüksek verimli ex vivo küçükbaş modeli geliştirilmiştir. Cilt enfeksiyonu çalışmaları birçok zorlukla karşı karşıyadır: yüksek maliyetler, etik kaygılar ve tam bir resim göstermeyen modeller20,21. Ex vivo modeller ve 3D eksplant modelleri, hastalık sürecinin daha iyi görselleştirilmesini sağlar ve etki tedavileri klinik olarak daha alakalı bir modelden sahip olabilir. Burada, basit, tekrarlanabilir ve klinik olarak alakalı ve yüksek verime sahip yeni bir küçükbaş hayvan cilt modelinin kurulumu açıklanmaktadır. Koyun, in vivo enfeksiyonlara verilen yanıtları modellemek için yaygın olarak kullanılan büyük memelilerden biri olduğu için küçükbaş hayvan derisi seçilmiştir. Dahası, mezbahalardan kolayca temin edilebilirler, araştırma için sürekli bir cilt kaynağı sağlarlar ve karkasları haşlanmaz, bu da iyi doku kalitesi sağlar. Bu çalışmada örnek patojen olarak S. aureus kullanılmıştır; ancak, model diğer mikroorganizmalarla iyi çalışır.