Farelerde İmplantla İlişkili Enfeksiyonların Hayvan Modeli

Kararlı bir hayvan modeli oluşturmak, enfeksiyon mikroçevresindeki patolojik istatistikleri ve bağışıklık tepkisini araştırırken implantla ilişkili enfeksiyon tedavilerini test etmek için bize güvenilir platformlar sağlar. PGI tedavisiyle mücadelede, floresan görüntüleme, elektron mikroskobu, transkriptomik gibi yeni ortaya çıkan teknikler, PGI'daki bakterilerin yaşam döngülerini ve geleceklerini araştırmak için güçlü bir seçenek sunar. Ancak öncelikle yüksek kaliteli ve tekrarlanabilir bir PGI hayvan modeli oluşturmamız gerekiyor.

Şimdiki zorluk, implantla ilişkili enfeksiyonlar için klinik bir gerçeklik olan karmaşık in vivo mikro ortamı taklit eden kararlı, tekrarlanabilir bir model oluşturmaktır. Deri altı apse modellerinden daha üstün olan implantla ilişkili enfeksiyon modelleri, gelişmiş klinik alaka düzeyi sunar, enfeksiyonları sürdürür, tekrarlanabilirliği artırır ve daha fazla biyogüvenlik sağlar. Bu modelleme yöntemi son derece güvenli ve güvenilirdir, bize patofizyolojik mekanizmaların kapsamlı bir şekilde araştırılmasını sağlar ve hedeflenen terapötik uzantılarla tanı kriterlerinin geliştirilmesine yol açar.

Başlamak için Staphylococcus aureus kültürlerini edinin. Bir aşılama döngüsü ile bir döngü dolusu kültürü çıkarın, süspansiyonu bir kanlı agar plakasına çizin ve inkübe edin. Altın sarısı pigmentasyona ve berrak bir hemoliz bölgesine sahip tek, yuvarlak ve pürüzsüz bağımsız bir koloni seçin.

Steril bir halka ile, beş mililitre steril triptik soya suyu içeren 15 mililitrelik steril bir santrifüj tüpüne aşılayın. Tüpü 37 santigrat dereceye ayarlanmış çalkalayıcı bir inkübatöre yerleştirin ve 12 saat boyunca dakikada 200 devirde çalkalayın. Bakteri süspansiyonunu triptik soya suyu ile bir ila 50 oranında seyreltin ve tekrar inkübe edin.

Ardından, bakterilerin logaritmik büyüme aşamasına ulaştığını doğrulamak için optik yoğunluğu 600 nanometrede ölçmek ve kaydetmek için bir spektrofotometre kullanın. Daha sonra, üç mililitre bakteri süspansiyonunu bir tüpe pipetleyin. Üç mililitre soğuk steril PBS ile karıştırın.

Karışımı 3000 G'de dört santigrat derecede 10 dakika santrifüjleyin. Bir pipet kullanarak süpernatanı atın ve bakteri peletini PBS'de nazikçe yeniden süspanse edin. Daha fazla deney için yıkanmış bakteri peletini PBS'de yeniden süspanse edin.

20 C57BL bar 6J vahşi tip fareyi rastgele implantla ilişkili enfeksiyon grubu ve deri altı apse grubu olmak üzere iki gruba ayırın. Bireysel tanımlama için her fareye farklı kulak küpeleri uygulayın. Hayvanların derisini uyuşturduktan ve hazırladıktan sonra, her farenin sırt bölgesinde bir santimetrelik bir kesi yapmak için steril cerrahi bıçaklar kullanın.

Ardından, kesi tarafından oluşturulan deri altı cebe steril bir titanyum implant yerleştirin. Şimdi, 100 mikrolitre Staphylococcus aureus bakteri süspansiyonunu doğrudan titanyum yüzeyine enjekte etmek için steril bir mililitrelik bir şırınga kullanın. Deri altı apse grubu için, implant yerleştirmeden doğrudan kesiyi oluşturun, dezenfekte edin ve dikin.

Steril bir mililitrelik şırınga kullanarak insizyon bölgesine 100 mikrolitre Staphylococcus aureus süspansiyonu enjekte edin. Periferik dokudaki enfeksiyonları değerlendirmek için, toplanan doku örneğini steril bir tüpe yerleştirin. Her tüpe eşit miktarda steril PBS ve üç steril çelik öğütme boncuğu ekleyin.

Dokuları, döngüler arasında 20 saniyelik bir duraklama ile her biri 60 saniye boyunca 70 hertz'de üç döngüde homojenize edin. Homojenizasyondan sonra numuneleri beş dakika vorteksleyin. Şimdi, PBS ile doku homojenatının seri seyreltmelerini hazırlayın.

Bir mikropipet kullanarak, her seyreltilmiş homojenattan 15 mikrolitre kanlı agar plakalarının belirlenmiş bölümlerine damlatın. Daha sonra kanlı agar plakalarını 24 saat çalkalamadan 37 santigrat derecede inkübe edin. İmplantla ilişkili enfeksiyon grubunda üçüncü günde gözle görülür yara yırtılması gelişti.

10. günde, her iki fare grubu da yara iyileşmesi belirtileri gösterdi ve deri altı apse grubu, 14. günde implantla ilişkili enfeksiyon grubuna göre daha belirgin iyileşme gösterdi. Enfekte dokudan alınan bakteri kültürleri, implantla ilişkili enfeksiyon grubunda tüm zaman noktalarında sürekli yüksek bakteri üremesi gösterirken, deri altı apse grubu, bakteri kolonilerinde üçüncü günden 14. güne kadar ilerleyici bir azalma gösterdi. Taramalı elektron mikroskobu, implantla ilişkili enfeksiyon grubundaki titanyum tabakalar üzerinde üçüncü günden 14. güne kadar giderek daha yoğun bakteri örtüsü gösterdi.

Giemsa boyama, 14. günde deri altı apse grubunda bakterilerde belirgin bir azalma olduğunu ortaya koyarken, implantla ilişkili enfeksiyon grubu dönem boyunca yüksek bakteri varlığını korudu. Hematoksilen ve eozin boyama, deri altı apse grubundaki inflamatuar hücre infiltrasyonunun 14. günde önemli ölçüde azaldığını, implantla ilişkili enfeksiyon grubunun ise sürekli yoğun hücresel infiltrasyon gösterdiğini gösterdi. Kalp, karaciğer, dalak, akciğer ve böbrek dokularının histolojik incelemesinde implantla ilişkili enfeksiyon grubunda kontrol grubuna göre gözle görülür bir lezyon veya anormallik görülmedi.