13 Ocak 2016
Konak-patojen etkileşimlerinin in vitro çalışması spesifik immün yanıtların karakterizasyonuna izin verirken, karmaşık yanıtların etkilerini gözlemlemek için in vivo modeller gereklidir. Candida albicans maruziyetini ve ardından Pseudomonas aeruginosa aracılı akciğer enfeksiyonunu kullanarak, ventilatörle ilişkili pnömoni patojenitesinde yer alan mikrobiyal etkileşimlerin bir fare modelini oluşturduk.
Bu prosedürün genel amacı, tek bir bakteri ile tek bir mantar arasındaki etkileşimleri incelemek için bir model oluşturmaktır. Bu mesaj, çapraz konuşma ve türler arası lehçede hangi faktörlerin yer aldığı gibi patojen etkileşimleri alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, bu in vivo modelden üretilen verilerin klinik öneme sahip olmasıdır.
Mantarı intranazal olarak yerleştirmek için, önce steril PBS'de mililitre başına C.albicans'ın altıncı CFU'suna iki kez on kez seyreltin. Daha sonra, yetişkin bir hipotonik farede düzeltme refleksinin kaybını doğruladıktan sonra, mantar süspansiyonunun en az 50 mikrolitresini 200 mikrolitrelik bir pipete aspire edin. Şimdi, fareyi bir elinizle kavrayın ve hayvanı, karnı dik bakacak şekilde sırt üstü gelecek şekilde çevirin.
Fare konumdayken, başını desteklemek için fareyi tutan elin işaret parmağını ve çeneyi kapalı tutmak için başparmağınızı kullanın ve pipet ucunu hayvanın burnuna yaklaştırın. Ardından, burun deliklerine 50 mikrolitrelik bir mantar damlası dikkatlice dağıtın ve damlanın farenin kendiliğinden nefes almasıyla solunmasına izin verin. Ve fareyi tamamen iyileşene kadar tek başına bir kafese koyun.
C. albicans kurulumundan dört gün sonra, ötenazi yapılan hayvanın karnını tıraş edin, ardından maruz kalan cildin etanol sterilizasyonu yapın. Daha sonra, cildi sternumdan orta karın bölgesine açmak için makas kullanın. Ardından, kesiği orta hattın her iki yanındaki göğüs kafesi boyunca uzatın ve toraksın her iki yanındaki cildi geriye doğru katlayın.
Göğüs kafesi göründüğünde, göğsün her iki tarafında köprücük kemiklerine doğru dikey bir kesi yapın ve kalbi ve akciğerleri görselleştirmek için tüm göğüs ön duvarını yaslamak için sternumu kullanın. Daha sonra, önceden heparinize edilmiş bir şırınga kullanarak, intraventriküler arterin yanındaki kalbi delin ve en az 500 mikrolitre kan çekin. Kan örneğini buzun üzerine yerleştirin.
Ardından, trakeayı ortaya çıkarmak için orta hat servikal bir kesi yapın. Trakea etrafındaki fasyayı dikkatlice inceleyin, ardından trakea altına bir sütür yerleştirin. Ardından, trakeayı kateterize etmek için 20 gauge modifiye edilmiş bir gavaj iğnesi kullanın ve kanülü önceden yerleştirilmiş sütür ile sabitleyin.
Bronkoalveoler lavaj yapmak için, 500 mikrolitre buz gibi soğuk PBS'yi akciğere nazikçe dağıtın. Daha sonra, lavaj sıvısını aspire edin ve sıvıyı buz üzerinde iki mililitrelik bir santrifüj tüpüne aktarın. İki tane daha 500 mikrolitre numune topladıktan sonra, akciğerleri göğüsten çıkarın ve eksi 80 santigrat derecede hemen saklamak için bir parça akciğeri 1,5 mililitrelik bir santrifüj tüpüne yerleştirin.
Ardından, buz üzerinde PBS içeren önceden tartılmış bir hemoliz tüpüne başka bir akciğer dokusu parçası yerleştirin. Son olarak, karnın sol tarafında bir kesi yapın. Dalağı bir mililitre PBS içeren ikinci bir hemoliz tüpüne koyun ve tüpü buzun üzerine yerleştirin.
Dört günlük bir kalıcılık modeli, fare başına beş kere on ila beşinci C.albicans CFU'sunun intranazal kurulumu ile elde edilir. Bu dört gün boyunca fareler kilo alır, ancak akciğer hasarı göstermezler. Bununla birlikte, aşının CFU'su arttıkça, akciğer hasarı da artar.
Enfeksiyondan 24 ila 36 saat sonra gözlenen maksimum akciğer hasarı ile. Buna karşılık, bakteri yükü, her 24 saatte bir mililitre başına bir log CFU azalması gösterir ve her gün kümülatif bir bakteri yayılımı artışı gözlenir. Enfekte farelerden toplanan bronkoalveoler lavajda, nötrofiller yaygın olarak işe alınır ve diferansiyel hücre sayımı, bağışıklık hücresi popülasyonuna sızan yüzde 90 nötrofil, yüzde 10 makrofaj lenfosit gösterir.
Bu prosedürü takiben, inflamatuar yanıtın karakterizasyonu ile ilgili ek soruları yanıtlamak için bronkoalveoler lavajın analizi gibi diğer yöntemler gerçekleştirilebilir. Bu videoyu izledikten sonra, bir kolonizasyon Pseudomonas'ın nasıl inşa edileceğini iyi anlamış olmalısınız. Lüminesan Candida ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken damlacık kontaminasyonunu önlemek için koruyucu giysiler giymek gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, ventilatörle ilişkili pnömoni bağlamında Candida albicans ve Pseudomonas aeruginosa arasındaki etkileşimleri araştırmak için bir murine model oluşturur. Model, bu patojen etkileşimlerinde yer alan karmaşık bağışıklık tepkilerini açıklamayı amaçlamaktadır.
Modeling host-mediated interactions between Candida albicans and Pseudomonas aeruginosa in vivo addresses a critical gap in understanding polymicrobial dynamics relevant to airway infections. This approach enables mechanistic de-risking of therapeutic hypotheses by capturing immune complexity and pathogen cross-talk not accessible in vitro. The model supports predictive confidence for translational research targeting ventilator-associated and chronic lung infections.
This in vivo model bridges early discovery and preclinical research by enabling hypothesis testing of microbial and immune interactions in the airway. It provides a platform for lead identification and mechanistic de-risking in infection biology.