24 Haziran 2025
Bu protokol, simüle edilmiş kateterle ilişkili idrar yolu enfeksiyonlarında hem planktonik hem de biyofilm ile ilişkili bakteri hücre popülasyonlarını incelemek için kullanılabilen kateterize idrar yolunun in vitro bir modelini detaylandırır. Bu model, idrar yolu enfeksiyonlarını kontrol etmeyi amaçlayan antimikrobiyal ürünlerin etkinliğini incelemek için daha fazla kullanılabilir.
- Araştırmamız kateter ilişkili idrar yolu enfeksiyonlarına odaklanmıştır. ÜSE'lere neden olan patojenleri daha iyi anlamak için mesane modeli gibi in vitro modeller kullanıyoruz.
İn vitro mesane modeli, CAUTI tedavisinde kullanılmak üzere tanı araçlarının ve terapötik müdahalelerin pratik uygulamalarını test etmek için kontrollü bir ortam sağlar.
Kateterize idrar yolu, kateter yüzeyi ve idrarın beslenme ortamı gibi in vitro replikasyonu zorlaştıran önemli parametrelere sahip karmaşık bir çevresel niştir.
Araştırmamızın temel amacı, hastalar için sonuçları iyileştirmek için üriner kateterler gibi tıbbi cihazlarda biyofilm oluşumunu kontrol etmenin yollarını bulmaktır. Modellerimizi, bunun nasıl ortaya çıktığı ve bunu önlemek için neler yapabileceğimiz hakkındaki soruları yanıtlamak için bakteri topluluklarında antimikrobiyal direncin gelişimini incelemek için de kullanıyoruz.
[Ekran Okuyucusu] Başlamak için, in vitro mesane modelinin merkezi cam odasına bir Foley kateteri yerleştirin ve sağlanan steril su şırıngasını kullanarak balonu şişirdikten sonra kateteri yerine sabitleyin. Ardından, in vitro mesane model cihazı AUM rezervuarına bağlamadan önce atık torbasını kateter portuna takın. Şimdi, in vitro mesane modellerini kelepçe standlarına takın. Medya devresi borusunu peristaltik pompaya bağlayın ve atık torbalarını modellerin altında bulunan sehpalara sabitleyin. Mesane modelinin dış haznesini silikon boru kullanarak dolaşan bir su banyosuna bağlayın. Su banyosunu 37 santigrat dereceye ısıtacak şekilde ayarlayın ve tank sirkülatörlerini açın. İn vitro mesane modelini %70 etanol kullanarak sterilize edin. İç hazneyi erişilebilir hale getirmek için medya girişindeki durdurucuyu çıkarın. Serolojik bir pipet kullanarak, mesane modeli hacminden 10 mililitre AUM'yi çıkarın. Normalleştirilmiş 10 mililitrelik süspansiyonun tamamını kullanarak in vitro mesane modellerini merkezi hazneden aşılayın ve iyice karıştırın. Pipeti kullanarak, aşılanmış numunenin 10 mililitresini merkezi hazneden çıkarın ve daha sonraki tahliller için 15 mililitrelik evrensel bir tüpe ayırın. Dış yüzeyleri dekontamine ettikten sonra, durdurucuyu değiştirin ve merkezi haznedeki AUM seviyesinin göz deliğine ulaştığından emin olmak için ortam akışına kısa bir süre devam edin, ardından akışı durdurun. Bir saatlik inkübasyonun ardından, in vitro mesane modellerini çalıştırmaya başlamak için peristaltik pompayı kullanarak medya akışını açın. Mesane modeli durdurucuyu dekontamine ettikten sonra, merkezi hazneye erişmek için çıkarın. Serolojik bir pipet kullanarak, kateter ucundan ve balondan kaçınarak merkezi haznenin içeriğini nazikçe karıştırın. Ardından, bir pipet kullanarak numuneden bir mililitre çıkarın ve seri seyreltmeler için 1.5 mililitrelik bir mikrosantrifüj tüpüne alın. Kalan numunenin pH değerini bir pH metre kullanarak ölçün. Atık torbasını kateterden ayırın ve balonu söndürerek modelde kalan idrarı boşaltın. Steril forseps kullanarak kateteri modelin altından çıkarın. Şimdi, çıkarılan kateteri steril bir tahtaya yerleştirin ve steril bir neşter kullanarak kateteri kesit almak için gerekli noktalardan kesin. Steril forseps kullanarak, yapışmayan hücreleri çıkarmak için kateter bölümünü üç kez steril PBS'ye batırın ve hazırlanan kateter bölümünü 30 dakika boyunca 37 santigrat derecede% 0.25 tripsin içinde inkübe edin. İnkübasyondan sonra, kateteri içeren çözeltiyi 10 dakika boyunca sonikasyona tabi tutun. Aseptik tekniği kullanarak, yağlama maddesini içeren şırınganın ucunu mesane modelinin boynuna yerleştirin ve beş mililitre jel enjekte edin. Tabanın jel ile eşit şekilde kaplandığından emin olmak için modeli döndürün. Modele bir Foley kateteri yerleştirmek için, kateter ucunu jelin içinden itin ve balonu normal şekilde doldurduktan sonra sabitleyin. Modeli kurulumun geri kalanına bağlayın. Ardından, kateter göz deliğinden akmaya başlayana kadar model lümenini idrarla doldurun. İdrar boşalmaya başlar başlamaz, aşılamadan önce jel kaybını önlemek için pompayı durdurun. Aşılamalardan sonra pompanın açıldığı noktada, koloni oluşturan birim sayıları için seyreltmeleri kapatın. Ayrı bir sulama torbası kullanıyorsanız, atık torbasını kateterden ayırın ve atık torbasını kapatmak için torbayla birlikte verilen kapağı kullanın. Sulama solüsyonu poşetini hemen katetere takın ve hafif basınç kullanarak, üreticinin talimatlarını 15 dakika boyunca izleyerek ürünü merkezi lümene sıkın. Önerilen tedavi süresi tamamlandıktan sonra, kalan solüsyonun kateter göz deliğinden iç hazneden sulama poşetine akmasına izin verin, ardından poşetin bağlantısını kesin. Kateter drenaj portunu ve atık torbası bağlantı portunu yeniden bağlamadan önce %70 etanol ile sterilize edin. Deneyi sonlandırmak için, su banyosu akışını kapatın ve ortam devresini ve su banyosu devresi borusunu in vitro mesane modellerinden ayırın. Tıpaları çıkardıktan sonra, kalan idrar hacminin tamamını toplayın, atık torbalarını boşaltın ve kalan ortamları atın. Ardından, kateter atık torbalarını kateter portundan ayırın ve atın. Son olarak, bir şırınga kullanarak, kateterleri modellerden çıkarmadan önce kateter balonlarını yavaşça söndürün. Mesane modeli aşılandıktan sonra, Proteus mirabilis'in mini-Tn5 mutant suşunda blokaj süresi, biyofilm oluşumunun azaldığını gösteren vahşi tip suşa kıyasla önemli ölçüde uzatıldı. Blokaj anında mililitre başına planktonik koloni oluşturan birimler, mini-Tn5 mutant suşunda vahşi tipe kıyasla önemli ölçüde azalmıştır. Kristal viyole boyama, klorheksidin içinde geçen Proteus mirabilis izolatlarının, klorheksidin içermeyen geçişlere kıyasla biyofilm biyokütlesinde önemli bir azalma gösterdiğini gösterdi. İn vitro mesane modellerinin %0.02 klorheksidin irrigasyonu ile tedavisi, tedavi edilmemiş ve tuzlu su ile muamele edilmiş kontrollere kıyasla blokaj süresini önemli ölçüde uzattı ve mililitre başına planktonik koloni oluşturan birimleri azalttı.
Bu protokol, kateterle ilişkili idrar yolu enfeksiyonlarındaki (KİYE) planktonik ve biyofilmle ilişkili bakteriyel popülasyonları incelemek üzere tasarlanmış, kateterize idrar yolunun bir in vitro modelini özetlemektedir. Bu model, söz konusu enfeksiyonların yönetilmesini amaçlayan antimikrobiyal ürünlerin değerlendirilmesine olanak tanır.
Biyofilm kaynaklı kateterle ilişkili üriner sistem enfeksiyonları (KİÜSE), sağlık hizmetleri ve cihaz geliştirme süreçlerinde kalıcı bir zorluk teşkil etmektedir. Bu in vitro mesane modeli, klinik olarak ilgili koşullar altında antimikrobiyal müdahalelerin mekanistik risklerinin azaltılmasını ve kantitatif değerlendirmesini sağlar. Bu modelin benimsenmesi, preklinik taramalarda öngörülebilir güveni destekler ve anti-enfektif cihaz stratejileri için portföy kararlarına ışık tutar.
Bu model, CAUTI'yi hedefleyen anti-enfektif cihaz ve terapötik geliştirme süreçlerinde erken keşif, tarama ve preklinik değerlendirme arasında bir köprü kurmaktadır.