Karşı Antibiyotik Etkinlik Test Yapay Balgam Orta Kullanımı

Immunology and Infection
JoVE Journal
Immunology and Infection
AccessviaTrial
 

Summary

Güncel tanısal antimikrobiyal duyarlılık testi besin açısından zengin, aerobik koşullarda izolatların planktonik büyüme dayanır. Burada, kistik fibrozis akciğer daha fazla temsilcisi hem aerobik hem de mikroaerofilik şartlarda Pseudomonas aeruginosa biyofilmlerin antimikrobiyal duyarlılık incelemek için alternatif yapay balgam orta istihdam.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Kirchner, S., Fothergill, J. L., Wright, E. A., James, C. E., Mowat, E., Winstanley, C. Use of Artificial Sputum Medium to Test Antibiotic Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa in Conditions More Relevant to the Cystic Fibrosis Lung. J. Vis. Exp. (64), e3857, doi:10.3791/3857 (2012).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

P. izolatlar uygulandığında in vitro antimikrobiyal duyarlılık testleri ile ilgisi hakkında endişe büyüyor kistik fibrozis (KF) hastaların aeruginosa. Mevcut yöntemler tek güvenmek ya da birkaç izolat aerobik ve planktonically büyüdü. Önceden belirlenmiş bir kesik bakteri hassas ya da herhangi bir antibiyotiğe dirençli 1 olup olmadığını belirlemek için kullanılır. Ancak, CF, P. kronik akciğer enfeksiyonları sırasında aeruginosa nüfus biyofilmler var ve çevre 2 büyük ölçüde mikroaerofilik olduğunu kanıtlar vardır. Akciğer ve tanısal test sırasında bu bakteriler arasında koşullarında yalın farkı sorgulamaya bu testlerin 3 bile güvenilirliği ve alaka çağırdı.

Yapay balgam orta (ASM) amino asitler, müsin ve serbest DNA da dahil olmak üzere CF hastanın balgam bileşenleri içeren bir kültür ortamıdır. P. aeruginosa </ Em kendi kendine bir araya biyofilm yapıları ve nüfus farklılığı 4,5,6 oluşumu ile CF enfeksiyonları sırasında ASM mimikler büyüme> büyüme. Bu çalışmanın amacı, P. antimikrobiyal duyarlılık okumak için mikrotitre plaka test geliştirmek oldu aeruginosa mikroaerofilik ve aerobik koşullarda hem uygulanabilir ASM, büyüme dayalı.

Bir ASM tahlil, bir mikrotitre plaka biçiminde geliştirilmiştir. P. aeruginosa biyofilmler 24 saat boyunca, farklı konsantrasyonda önceden antimikrobiyal ajanlar ile inkübasyondan ila 3 gün için geliştirmek için izin verildi. Biyofilm kesinti sonra, hücre canlılığı resazurin ile boyanarak ölçüldü. Bu deneyde 15 farklı P. için tobramisinin sessile hücre minimum inhibisyon konsantrasyonunun (SMIC) tespit etmek için kullanıldı aerobik ve mikroaerofilik koşulları ve SMIC değerlerin altında aeruginosa izolatları standart suyu büyüme ile elde edilenlerle karşılaştırıldı. Bulunmazkenkendi planktonik muadillerine göre ASM yetiştirilen izolatları için artan MİK değerleri için bazı kanıtlar, büyük farklılıklar ASM sisteminde tobramisin doğru bir> 128 kat, bir çok artan direnç gösterdi mikroaerofilik koşulları, test bakteri bulunmuştur zaman aerobik şartlar altında gerçekleştirilir deneyleri ile karşılaştırıldığında.

Mevcut duyarlılık test yöntemleri ve klinik sonuç arasındaki ilişkinin bulunmaması, 3 mevcut yöntemlerin geçerliliğini sorgulamıştı. İn vitro model birkaç P. incelemek için daha önceden kullanılmış olan aeruginosa biyofilmlerin 7, 8. ASM biyofilmler CF akciğer 9 gözlenen benzeyen ise Ancak, bu yöntemler, yüzey ekli biyofilmler güveniyor. Buna ek olarak, mukus azaltılmış oksijen konsantrasyonu P. davranışını değiştirir gösterilmiştir aeruginosa 2 ve antibiyotik duyarlılık 10 etkiler. Bu nedenle usinmikroaerofilik şartlarda g ASM antimikrobiyal duyarlılık çalışma için daha gerçekçi bir ortam sağlayabilir.

Protocol

1. Yapay Balgam Orta hazırlanması (ASM)

  1. Birkaç saat bir süre içinde çok yavaş balığı sperm 250 ml steril su ile 4 g DNA ekleyin. DNA eritilip birkaç saat sürer ve oda sıcaklığında gece boyunca karıştırılmıştır edilebilir.
  2. Musin tamamen eriyene dek domuz mide (tip II) yavaş yavaş 250 ml steril su ile 5 g musin ekleyin. Solüsyonu 4 'de bir gece karıştırıldı edilebilir ° C.
  3. 100 ml steril su içinde, L-tirozin ve L-sistein hariç olmak üzere, her bir temel ve gerekli olmayan L-amino asit 0,25 g eritilir. 0.5 M potasyum hidroksit 25 ml steril su içinde L-tirozin (M r 56,11 g / mol) ve 0.25 g, 25 mL L-sistein 0.25 g eritilir.
  4. 5.9 mg diethylenetriaminepentaacetic asit (DTPA), steril su, 100 ml KCl 5 g NaCl ve 2.2 g eritilir.
  5. Bir şişe içinde 1 litrelik DNA, musin, L-amino asitleri, DTPA, NaCl ve KCl birleştirir.
  6. Yumurta sarısı e 5 ml ekleE mulsion ve steril su ile yaklaşık 850 ml dolgu.
  7. 1 M Tris (pH 8.5; M r 121,14) ile 6.9 pH ayarlayın ve steril su ile hacmi 1 litre getirmek.
  8. Sırasıyla 0.22 um ve 45 mm'lik bir gözenek büyüklüğü ve boyun ile Vacuubrand ME 2 diyaframlı vakum pompası ve Millipore Steritop filtre birimleri kullanılarak süzme yoluyla sterilize ASM. Her Steritop filtre ünitesi, üç kez hemen yeniden kullanılabilir, ancak, filtreler yeniden kullanım önce steril su ile iki kere durulanmış gerekir. Filtrasyon işlemi yavaştır ve 2 gün boyunca gerçekleştirilebilir. ASM diğer sürümleri yerine, olası ilaç etkileşimleri nedeniyle filtrasyon Ancak 11, antibiyotik ilavesi kullanan geliştirilmiş olup, bu özel uygulama için yöntem önermiyoruz.
  9. Süzülmeden ve ASM süzüldü karanlıkta 4 ° C de muhafaza edilmelidir. Taze ASM kullanılması ancak tavsiye edilir, bu bir ay için maksimum bu şartlar altında tutulabilir.

    2. Planktonik Sesil Hücre Asgari Metabolik İnhibitör Konsantrasyon (PSMIC) Belirlenmesi

    1. 15 planktonically yetiştirilen P. için minimum metabolik inhibitör konsantrasyon (PSMIC) değerlerini belirlemek için aeruginosa izolatları, ANKEM BSAC 12 İngiliz Derneği kuralları açıklandığı gibi mikrodilüsyon yöntemi, yapılmalıdır. Tercih antibiyotik, bu durumda tobramisin sülfat içinde, seri antibiyotik konsantrasyonları arasında uygun bir aralık sağlamak üzere bir 96-kuyucuklu mikrotitre plaka Luria-Bertani (LB) ortam içinde seyreltilir.
    2. P. gecede kültürleri sulandırınız 0,05 bir OD 600 LB in aeruginosa (± 0.01) ve seri olarak seyreltilmiş 100 ul antibiyotik içeren 96 kuyucuklu mikrotitre plaka kuyucuklara hacim 100 ul ilave edin. 0.5 mg / ml - bu durumda, tobramisin sülfat nihai konsantrasyonu 512 arasında değişmektedir. Sekiz her antib tekrarlanmakiotic konsantrasyonu yapılmalıdır.
    3. Her izolat için negatif kontrol kuyuları hiçbir antibiyotik ilave edildiği, kurulmalıdır. Ayrıca, sekiz kuyu aşağı analizi sırasında boş olarak kullanılması (Bölüm 2.6) sadece LB içermelidir.
    4. (5% O 2,% 10 CO 2, ve% 85 N 2) ya da mikroaerofilik aerobik şartlar altında çalkalama olmadan 37 ° C'de 2 gün - 1 için 96-kuyucuklu mikrotitre inkübe. Mikroaerofilik koşulları büyük anaerobik kavanoz içinde CampyGen gaz üretim paketleri kullanılarak elde edilir.
    5. İnkübasyondan sonra, bakteriyel bir büyüme Fluostar omega mikroplaka okuyucu ve MARS Veri analiz yazılımı kullanılarak 600 nm dalga boyunda her bir yanı içerisinde bakteriyel kültür absorbans ölçümüyle belirlenmiştir.
    6. Antibiyotik ile tedavi edilen planktonik kültürler (A antibiyotik tedavi planktonik hücreler) ve negatif kontrol (A negatif kontrol) gelen emilim Absorpsiyon çıkarma tarafından düzeltilmesi gerekmektedirSadece kuyular içeren LB (boş) elde edilen arka absorbans iyon. Canlılık yüzdesi inhibisyonu sonradan x% 100 (A antibiyotik tedavi planktonik hücreler anlamına / A negatif kontrol ortalama) olarak hesaplanmıştır. PSMIC 90 planktonik bakteri büyümesini% 90 inhibisyonuna neden olan antibiyotik konsantrasyonu olarak tanımlanır.
    7. Tercih edilen bir antibiyotik, 10 ul% 0.02 (v / v) resazurin (damıtılmış suda seyreltildi) her bir oyuğa ilave edilir ve plaka 1 için aerobik şartlar altında kuluçkaya yatırılır tedavisinden sonra bakteriyel yaşayabilirliği belirlemek için - 37 ° de 2 saat C, 150 devirde ise sarsıntılı. Canlı hücreler pembe floresan resorufin forma mavi resazurin boya azaltacaktır.
    8. Resazurin ile inkübasyondan sonra, her bir kuyunun 540 nm dalgaboyu ve Fluostar Omega mikroplaka okuyucuda 590 nm emisyon dalga boyu kullanarak floresan izlemek. Olduğu tarif edildiği gibi veriler analiz edilmelidirdüşük.

    3. Biyofilm Sesil Hücre Minimum İnhibitör Konsantrasyon Tayini (BSMIC)

    1. P. Gecelik kültürleri aeruginosa (bu durumda, P. aeruginosa 15 izolatı kullanılmaktadır) ,05 bir OD 600 (± 0.01), taze ASM daha sonra daha da seyreltilmiş 1:100 LB içinde seyreltilmiş edilmelidir (toplam hacim 1.8 ml) eklenmiştir.
    2. Seyreltilmiş kültürleri (1.8 ml) bir 24-kuyucuklu doku kültürü plakası muamele her oyuğa ilave edilmelidir. Üç kuyular sadece aşağı analizi sırasında boş (Bölüm 3.9) olarak kullanılmak üzere ASM içermelidir.
    3. 75 rpm'de çalkalama ise, 37 ° C'de aerobik şartlar altında veya mikroaerofilik 3 gün için laboratuar parafilm ve inkübe ile 24-kuyucuklu plaklar sabitlemek. Mikroaerofilik koşulları büyük anaerobik kavanoz içinde CampyGen gaz üretim paketleri kullanılarak elde edilmelidir.
    4. Taze uygun bir konsantrasyon aralığı sağlamak için, bu durumda tobramisin sülfat içinde, tercih antibiyotik sulandırınızASM. 1 mcg / ml - Bu durumda, nihai konsantrasyonu 512 arasında değişmekteydi. 24-kuyucuklu plak uygun kuyulara, 200 ul hacimde, antibiyotik konsantrasyonu, her ekleyin. Dört her bir antibiyotik konsantrasyonu çoğaltır yapılmalıdır. Tercih edilen bir antibiyotik maruz kalmaz Biyofilmler bir negatif kontrol olarak kullanılmıştır.
    5. 75 rpm çalkalanırken, 37 bir daha 24 saat aerobik veya mikroaerofilik koşulları ° C altında laboratuar parafilm ve inkübe ile 24-iyi plakaları sabitleyin.
    6. Tercih edilen bir antibiyotik varlığında inkübasyondan sonra, 100 ul 100 mg / ml selülaz (0.05 M sitrat tamponu içinde seyreltilir [9,6 g / l Citrate.H NaOH ile su ve pH 2 0-4,6] kullanılarak bakteri biyofilmler bozabilir 1 saat boyunca 150 rpm'de çalkalama ederken) ile, 37 ° C'de aerobik şartlar altında 24-kuyucuklu plaklar inkübe edilir. Gerekirse, biyofilm daha bu aşamada el pipetleme tarafından bozulmuş olabilir.
    7. Metabolik faaliyetleri belirlemek içinkesintiye biyofilmler salınan bakteriyel hücrelerinin,% 0.02 100 ul (v / v) resazurin (damıtılmış su ile seyreltilir) 24-kuyucuklu plaklar, her oyuğa ilave edilmesi ve 1 inkübe - 37 ° C 'de 2 saat , 150 devirde ise sarsıntılı.
    8. Resazurin ile inkübasyondan sonra, her bir kuyunun 540 nm dalgaboyu ve Fluostar Omega mikroplaka okuyucu ve MARS Veri Analiz Yazılım yılında 590 nm emisyon dalga boyu kullanarak floresan ölçmek.
    9. Antibiyotik ile tedavi edilen biyofilm (F antibiyotik ile tedavi edilen biyofilm) ve negatif kontrol (F negatif kontrol) gelen floresans gelen Floresans ASM içeren kuyulardan elde edilen eşiğe çıkarılması ile düzeltilmelidir sadece (F boş). Canlılık yüzdesi inhibisyonu sonradan x% 100 (F antibiyotik tedavi biyofilmlerin anlamına / F negatif kontrol ortalama) olarak hesaplanmıştır. BSMIC 90 antibiyotik olarak tanımlanırtik konsantrasyonu metabolik aktivite% 90 inhibisyon neden olur.

    4. Temsilcisi Sonuçlar

    ASM biyofilm küçük (2 ml) bir hacim içinde mevcuttur ve biyofilmler tam olarak 3 gün (Şekil 1A) içinde oluşturulmaktadır. Bu titizlikle bozmaya zor olmalı biyofilm, pipet ile ortaya konabilir. Mikrokoloniler geniş hacimli 4 (Şekil 1B) yetiştirilen kıyaslanabilir. Şekil 2 elektron mikroskobik görüntü analizi ile tespit olarak planktonically ve biyofilm yetiştirilen hücreler arasında önemli farklılıklar göstermektedir. Biyofilm kültürlerin açıkça biyofilm içindeki hücrelerin ve bireysel yapıları çevreleyen hücre dışı matriks ciddi düzeyde tespit etmek zordur göstermektedir.

    Çeşitli çalışmalarda biyofilm yaşam tarzı antimikrobiyal duyarlılık 13, 14 etkileyebileceğini düşündürmektedir. Bizim küçük ölçekli ASM assay Dete için kullanılabilirAynı anda birden izolatı için birden çok antibiyotik BSMIC rmine. Assay of akışı Şekil 3 'de gösterilmiştir. Bakteriyel hücre canlılığı üzerinde antibiyotik etkisi resazurin deneyi kullanılarak ölçülebilir. Antibiyotikler, bu durumda tobramisin içinde kurulmuştur biyofilm eklenebilir ve 24 saat süre ile inkübe edilir. Bu biyofilm bozulur ve resazurin eklendikten sonra.

    Metabolik olarak aktif hücreleri pembe (resorufin) 15 ila mavi (resazurin) bir renk değişimi ile sonuçlanan resazurin boya azaltabilir. Şekil 4A bir örnek deney gösterir ki içinde P. aeruginosa, bir mikrotitre plakası içinde biyofilm bozulması ve resazurin ilavesinden önce tobramisin farklı konsantrasyonları ile inkübe edildi. Canlı hücreler pembe floresan formu, resorufin için boya azaltmak ise mavi floresan olmayan renk, cansız hücreleri gösterir. SMIC sonra yüzde içine floresans dönüştürerek hesaplanabilirbakteriyel canlılığı kalan. Şekil 4B artan tobramisin konsantrasyonu% canlılığı değişiklik gösterir. % 10 canlılığı SMIC 90 hesaplamak için bir cut-off olarak seçildi.

    Aerobik koşullar altında, tobramisin SMIC 90 değerleri planktonik kültürleri daha bir biyofilm olarak yetiştirilen hücreler daha yüksektir. Tablo 1 test edilen bütün suşlar için PSMIC 90 ve BSMIC 90 değişimini göstermektedir. LB (planktonik modu) göre ASM (biyofilm modu) yetiştirilen aerobik koşullarda, tobramisin direnç dramatik bir artış (2 SMIC de> 32 kat artış) en izolatlarının gözlendi Tablo 2 gösterir. Aerobik şartlar altında yetiştirilen biyofilmler göre ek olarak, mikroaerofilik koşullar altında yetiştirilen biyofilmler 2 ila> 128-kat bir artış SMIC sergiledi.

    Şekil 1
    Şekil1. ASM P. P. aeruginosa biyofilm aeruginosa suşu PAO1 ASM yetiştirilen makroskopik görünür kümeleri (mikrokoloniler) oluşturur. vidalı kapaklı cam şişeler Duran. B, 2 ml ASM kültürlerde Biyofilm oluşumu (7 gün büyüme sonra 30 ml ASM kültürlerinde A, Biyofilm oluşumu (büyük ölçekli) küçük ölçekli) 24-iyi polistiren levhalar 3 gün büyüme sonrası.

    Şekil 2
    Şekil 2. ASM biyofilmlerin TEM mikrografları A / C TEM mikrografı; PAO1 (x 27,000) PAO1grown planktonik B / D TEM mikrografı (x57, 000), sırasıyla, planktonically ve ASM yetiştirilen ve ASM sırasıyla. Planktonically yetiştirilen bakteriler LB broth geceleme yetiştirildi. Biyofilmler 30 ml ASM kültürlerde 7 gün süre ile yetiştirildi. Siyah oklar biyofilm içindeki hücrelere başvuran ve yıldızlar ekstraselüler boşluk bakın. Ölçek çubukları = 1um.

    Şekil 3
    Şekil 3. ASM biyofilm antimikrobiyal duyarlılık testinin İş Akışı.

    Şekil 4
    Şekil 4. Bakteri hücreleri, farklı bir antibiyotik konsantrasyonları ve kalan metabolik aktivite resazurin kullanılarak belirlendi ile inkübe edildi antibiyotik duyarlılığının belirlenmesi için resazurin kullanımı. A, resazurin bir mavi floresan olmayan okside formu cansız hücreleri göstermektedir ve metabolik azalır pembe floresan resorufin. B aktif hücreleri, Floresans şiddeti kalan bakteriyel canlılık yüzdeleri dönüştürülür. % 10 canlılığı MSMIC90 hesaplamak için cut-off olarak seçildi. lar görmek için buraya tıklayınger rakam.

    Suşları PSMIC 90 (ug / ml) 1 BSMIC 90 (ug / ml) 1
    Aerobik Mikroaerofilik 2 Aerobik Mikroaerofilik 2
    PAO1 4 4 8 > 512
    Fenerbahçe Salgın Strain (LES) izole
    LESB58 21 8 64 64 128
    LES400 22 32 128 8 256
    LESB25 16 32 256 512
    LESB55 16 64 64 > 512
    LESB64 16 64 > 512 > 512
    LES431 22 4 8 32 > 512
    LESB49 16 64 64 256
    LES109 32 128 32 > 512
    Sigara LES izolatların
    49461 16 32 16 > 512
    59032 0.5 2 4 > 512
    59073 > 512 > 512 > 512 > 512
    59076 16 32 32 > 512 </ Td>
    27 8 16 4 > 512
    45 16 32 4 > 512

    Tablo 1. Tobramisin için P. aeruginosa Duyarlılıkları.

    PSMICs ve BSMICs tobramisin belirlenmesi için 1 2-kat seri seyreltiler kullanılmıştır
    512 arasında değişen - 0.5 mg / ml (n = her bir konsantrasyonu için 8) ve 512-1 ug / ml (n = 4 her biri için
    konsantrasyon), sırasıyla;; PSMICs standardı kullanılarak belirlenmiştir
    mikrodilüsyon yöntemi 1.

    2 mikroaerofilik koşullarda% 5 O 2,% 10 CO 2, ve% 85 N 2 idi.

    Zorlanma PSMIC 90 / BSMIC 90 katlık değişime 1
    PSMIC aerobik
    PSMIC mikroaerofilik
    BSMIC aerobik
    BSMIC mikroaerofilik
    PSMIC aerobik
    BSMIC aerobik
    Mikroaerofilik PSMIC →
    BSMIC mikroaerofilik
    PAO1 0 > 64 2 128
    LES izole
    LESB58 8 2 8 2
    LES400 4 32 0.25 2
    LESB25 2 2 16 16
    LESB55 4 > 8 4 > 8
    LESB64 4 ND > 32 > 8
    LES431 2 > 16 8 > 64
    LESB49 4 4 4 4
    LES109 4 16 0 > 4
    Sigara LES izolatların
    49461 2 > 32 0 > 16
    59032 4 > 128 8 > 256
    59073 ND ND ND ND
    59076 2 > 16 2 > 16
    27 2 > 128 0.5 > 32
    45 2 > 128 0.25 > 16

    Tablo 2. PSMICs ve tobramisin için BSMICs ve Katlama değişikliği.

    Belirlenmediği 1 ND; kalın değerleri SMIC kat değişiklikler> 10 gösterir.

Discussion

Bu çalışmada P. çoğaltmak ASM dayalı in vitro model bir roman kullanılan CF akciğer 4 içinde aeruginosa biyofilm koşulları. Model antimikrobiyal ajanların küçük ölçekli, yüksek hacimli test başarıyla güncellenmiştir.

Bu testin kritik adımları:

  1. ASM medya ve bakımını sterilite tutarlı hazırlanması. Her bir bileşen tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için her seferinde ilave edildiği şekilde optimize etmek için uzun saatler vermiş. ASM filtrasyon yavaştır ama musin bileşeni zarar verebilir otoklav, daha çok tercih edilir. Bu, oldukça seçici baskıların, sürücü mutasyonlar empoze profaj lizis 16 neden ve anlamlı birden fazla bakteri genlerinin ifadesi değiştirebilir çünkü başkaları 11 tarafından önerilen antibiyotiklerin yanı sıra, tavsiye değil.
  2. Tahlil hacmi o göre optimize edilmelidirf ASM kullanılabilir. Çalkalama hızı küçük miktarlar için artar ve daha kısa bir biyofilm yaşam döngüsü görülmektedir.

Küçük ölçekli ASM biyofilm modelinde bariz bir uygulama biyofilm antibiyotik duyarlılıkları (BSMIC 90) daha gerçekçi bir tespit. Anaerob ve mikroaerofilik nişler CF akciğer bulunan ve oksijen olgun biyofilm 2, 17 içinde derin sınırlı olduğunu kanıtlar vardır. İşte göstermektedir ki 10/14 klinik P. ASM mikroaerofilik şartlarda tobramisin duyarlılık azalması - CF hasta balgamlari gelen aeruginosa izolatlarının önemli (≥ 128 kat 4) sergilerler. Bu çalışmanın sonuçları, tobramisin gibi antibiyotikler, P. karşı daha az etkili olabileceğini düşündürmektedir geleneksel duyarlılık test yöntemleri gösterdiğinden daha CF akciğer aeruginosa enfeksiyonları. Bu sonuçlar, biyofilm 10 antimikrobiyal duyarlılık üzerine önceki çalışmalarda yansıtmaktadır. Küçük-ölçekli ASM deneyleri böylece daha iyi tedavi kararları için anlamlı antibiyotik duyarlılık veri üretebilmek için basit bir yüksek verimlilik platformu sağlamak. Testi, tek koloniler geleneksel antibiyotik duyarlılık testi olarak tüm nüfusu temsil olmayabilir tarama için toplanır aynı şekilde sınırlıdır. Bununla birlikte, non-yüzeyine iliştirilmiş biyofilm büyümesi ve mikroaerofilik koşullarına (ii) kullanılarak uygulanabilir bir yaklaşım, (i), açık bir alternatif yöntemler mevcut için potansiyel bir iyileştirme temsil inanıyoruz. Biz bu testte P. çalışmak için uygun bir model olduğu sonucuna aeruginosa biyofilm nüfus. Klinik ortamlarda daha fazla test antibiyotik duyarlılıkları biyofilm-yetiştirilen P. dayalı olmadığını araştırmalıdır olurdu aeruginosa gelişmiş bir mikrobiyolojik ve klinik sonuçları ile farklı antibiyotik seçimini yol açabilir. Klasik modelleri kullanarak biyofilm Benzer soruşturmalar BSMIC değerleri sebep olduğunu göstermiştirantibiyotik 5,17 için farklı önerilere.

Anti-enfeksiyon ajanlarının etkinliği test etmek yanı sıra, ASM sistemi, örneğin P. çeşitlendirilmesi anlaşılması amacıyla, bu gibi çalışmalar için hayvan modellerinde için ucuz, basit ve tekrarlanabilir bir alternatif temsil eder aeruginosa nüfus. Biz P. doğal popülasyonlarının yoğun heterojen gözlemledik aeruginosa CF hasta balgamlari 18, 19 kurtarıldı. Benzer fenotipik ve genotipik çeşitlendirilmesi bu CF akciğer koşulların in vitro model cazip hale ASM 4 (ve yayınlanmamış veriler) büyüme sırasında görülebilir. ASM modelinin uygulama kolaylığı kolay uzun vadeli bir adaptasyon deneyleri P. üzerine antibiyotikler ya da diğer gerilme etkileri izlenmesi azından, örneğin, hedef tasarımı kolaylaştırır aeruginosa nüfus sapma. Buna ek olarak, diğer patojenlerden yetiştirilebilirASM. Örneğin,. 2007 S. biyofilm oluşumunu incelemek ASM Fouhy ark kullanmış maltophillia 20.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgments

Biz Sağlık Araştırma İngiltere Ulusal Enstitüsü, Dr Hadwen Güven İnsani Araştırmalar, Birleşik Krallık'ın önde gelen medikal araştırma yardım fonu sadece hayvansal olmayan araştırma teknikleri hayvan deneyleri yerine ve Wellcome Trust (Hibe 089.215) verdiği destek için minnettarım. Ayrıca Novartis İlaç Birleşik Krallık Ltd (sınırsız eğitim bursu) kabul ederler.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
DNA from fish sperm Sigma-Aldrich 74782
Mucin from porcine stomach, type II Sigma-Aldrich M2378
L-Alanine Acros Organics 102830250
L-Arginine Sigma-Aldrich A5006
L(+)-Asparagine monohydrate Acros Organics 175271000
L(+)-Aspartic acid Acros Organics 105041000
L-Cysteine Sigma-Adrich 168149
L(+)-Glutamic acid Acros Organics 156211000
L-Glutamine Sigma-Aldrich G3126
Glycine Acros Organics 220911000
L-Histidine Sigma-Adrich H8000
L-Isoleucine Sigma-Aldrich I2752
L-Leucine Sigma-Aldrich L8000
L(+)-Lysine monohydrochloride Acros Organics 125222500
L-Methionine Sigma-Aldrich M9625
L-Phenylalanine Acros Organics 130310250
L-Proline Sigma-Aldrich P0380
L-Serine Acros Organics 132660250
L-Threonine Acros Organics 138930250
L(-)-Tryptophan Acros Organics 140590250
L-Tyrosine Acros Organics 140641000
L-Valine Sigma-Aldrich V0500
Diethylenetriaminepentaacetic acid Sigma-Aldrich 32318
NaCl Fisher Scientific S/3160/60
KCl VWR BDH0258
KOH VWR BDH0262
Egg yolk emulsion Sigma-Aldrich 17148
ME 2 diaphragm vacuum pump Vacuubrand 696126
Steritop filters (Pore size: 0.22 μm, Neck size: 45 mm) EMD Millipore SCGPT10RE
Luria-Bertani medium Sigma-Aldrich L2897
96-well microtitre plates Sarstedt Ltd 82.1581
24-well tissue culture-treated plates Iwaki, Asahi Techno Glass Corp. 3820-024
CampyGen gas generation packs Oxford Labware CN0025
Microaerophilic chamber Oxford Labware HP0011
Tobramycin sulphate Sigma-Aldrich T1783
Cellulase, from Aspergillus niger Sigma-Aldrich 22178
Resazurin Sigma-Aldrich 199303
Citrate.H20 VWR BDH0288
Fluostar omega microplate reader BMG-Labtech SPECTROstar Omega

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Andrews, J. M. BSAC standardized disc susceptibility testing method (version 8). J. Antimicrob. Chemother. 64, 454-489 (2009).
  2. Worlitzsch, D. Effects of reduced mucus oxygen concentration in airway Pseudomonas infections of cystic fibrosis patients. J. Clin. Invest. 109, 317-325 (2002).
  3. Smith, A. L., Fiel, S. B., Mayer-Hamblett, N., Ramsey, B., Burns, J. L. Susceptibility testing of Pseudomonas aeruginosa isolates and clinical response to parenteral antibiotic administration: lack of association in cystic fibrosis. Chest. 123, 1495-1502 (2003).
  4. Sriramulu, D. D., Lunsdorf, H., Lam, J. S., Romling, U. Microcolony formation: a novel biofilm model of Pseudomonas aeruginosa for the cystic fibrosis lung. J. Med. Microbiol. 54, 667-676 (2005).
  5. Garbe, J. Characterization of JG024, a pseudomonas aeruginosa PB1-like broad host range phage under simulated infection conditions. BMC Microbiol. 10, 301 (2010).
  6. Naughton, S. Pseudomonas aeruginosa AES-1 exhibits increased virulence gene expression during chronic infection of cystic fibrosis lung. PLoS One. 6, e24526 (2011).
  7. Moskowitz, S. M., Foster, J. M., Emerson, J. C., Gibson, R. L., Burns, J. L. Use of Pseudomonas biofilm susceptibilities to assign simulated antibiotic regimens for cystic fibrosis airway infection. J. Antimicrob. Chemother. 56, 879-886 (2005).
  8. Field, T. R., White, A., Elborn, J. S., Tunney, M. M. Effect of oxygen limitation on the in vitro antimicrobial susceptibility of clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa grown planktonically and as biofilms. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 24, 677-687 (2005).
  9. Bjarnsholt, T. Pseudomonas aeruginosa biofilms in the respiratory tract of cystic fibrosis patients. Pediatr. Pulmonol. 44, 547-558 (2009).
  10. Hill, D. Antibiotic susceptibilities of Pseudomonas aeruginosa isolates derived from patients with cystic fibrosis under aerobic, anaerobic, and biofilm conditions. J. Clin. Microbiol. 43, 5085-5090 (2005).
  11. Fung, C. Gene expression of Pseudomonas aeruginosa in a mucin-containing synthetic growth medium mimicking cystic fibrosis lung sputum. J. Med. Microbiol. 59, 1089-1100 (2010).
  12. Andrews, J. M. BSAC standardized disc susceptibility testing method (version 8). The Journal of antimicrobial chemotherapy. 64, 454-489 (2009).
  13. Rybtke, M. T. The implication of Pseudomonas aeruginosa biofilms in infections. Inflamm Allergy Drug Targets. 10, 141-157 (2011).
  14. Moreau-Marquis, S., Stanton, B. A., O'Toole, G. A. Pseudomonas aeruginosa biofilm formation in the cystic fibrosis airway. Pulm. Pharmacol. Ther. 21, 595-599 (2008).
  15. Ahmed, S. A., Gogal, R. M., Walsh, J. E. A new rapid and simple non-radioactive assay to monitor and determine the proliferation of lymphocytes: an alternative to [3H]thymidine incorporation assay. J. Immunol. Methods. 170, 211-224 (1994).
  16. Fothergill, J. L. Effect of antibiotic treatment on bacteriophage production by a cystic fibrosis epidemic strain of Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob. Agents Chemother. 55, 426-428 (2011).
  17. Singh, P. K. Quorum-sensing signals indicate that cystic fibrosis lungs are infected with bacterial biofilms. Nature. 407, 762-764 (2000).
  18. Mowat, E. Pseudomonas Aeruginosa Population Diversity and Turnover in Cystic Fibrosis Chronic Infections. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. (2011).
  19. Fothergill, J. L., Mowat, E., Ledson, M. J., Walshaw, M. J., Winstanley, C. Fluctuations in phenotypes and genotypes within populations of Pseudomonas aeruginosa in the cystic fibrosis lung during pulmonary exacerbations. J. Med. Microbiol. 59, 472-481 (2010).
  20. Fouhy, Y. Diffusible signal factor-dependent cell-cell signaling and virulence in the nosocomial pathogen Stenotrophomonas maltophilia. J. Bacteriol. 189, 4964-4968 (2007).
  21. Winstanley, C. Newly introduced genomic prophage islands are critical determinants of in vivo competitiveness in the Liverpool Epidemic Strain of Pseudomonas aeruginosa. Genome Res. 19, 12-23 (2009).
  22. Carter, M. E. A subtype of a Pseudomonas aeruginosa cystic fibrosis epidemic strain exhibits enhanced virulence in a murine model of acute respiratory infection. J. Infect. Dis. 202, 935-942 (2010).

Comments

2 Comments

  1. test comment

    Reply
    Posted by: Cory G.
    June 6, 2012 - 1:53 PM
  2. another test

    Reply
    Posted by: Cory G.
    June 6, 2012 - 1:53 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.

Usage Statistics