אנו אסירי תודה על התמיכה הכספית מהקרן למדעי הטבע של מחוז שאאנשי (מענק מספר 2021SF-118) ומהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מספרי מענק 81973409, 82204631).

החיות נרכשו מאוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג. כל הליכי הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה האתית המוסדית לבעלי חיים של אוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג (מספר אישור: SCXK [שאאנשי] 2021-103). העכברים הוחזקו במשך שבוע עם 5 עכברים בכל כלוב. הותרה להם גישה חופשית למזון ולמים. בעלי החיים הוחזקו בטמפרטורת החדר (RT; 24 ° C ± 1 ° C) ובמחזור בהיר / כהה (12 שעות / 12 שעות) לפני ביצוע המחקר.
1. חיץ והכנת ציוד
<ol><li>C. albicans תרבית תאים<ol><li>יש לחסן מושבה חד-שבטית של C. albicans (SC5314) מצלחת פפטון דקסטרוז (YPD) תמצית שמרים עם לולאה מחסנת ל-5 מ"ל של מדיום נוזלי YPD (YPD + 50 מיקרוגרם/מ"ל קרבניצלין).</li>
		<li>לאחר מכן נערו את תאי C. albicans במהירות של 220 סל"ד ב-30°C למשך הלילה.</li>
		<li>צנטריפוגה את המתלה ב 400 x g במשך 5 דקות ב RT. להשעות מחדש את תאי C. albicans במי מלח רגילים ולדלל את ריכוז התאים ל 1 x 106 תאים / מ"ל באמצעות התאמה חזותית של העכירות להיות זהה 0.5 McFarland.</li>
	</ol></li>
	<li>הכנת מי מלח רגילים<ol><li>שוקלים 0.9 גרם נתרן כלורי וממיסים ב -100 מ"ל של מים נטולי יונים, כדי להכין 0.9% מלוחים רגילים.</li>
	</ol></li>
	<li>הכנת כלי ניתוח<ol><li>Autoclave (121°C, 30 דקות) כלי הניתוח (מספריים, מלקחיים, מלקחיים המוסטטיים, מחזיקי מחט, מחטי תפרים) וחוט סגסוגת טיטניום-ניקל (כ-0.5 מ"מ קוטר) לפני השימוש.</li>
	</ol></li>
</ol>2. הקמת מודל PJI עכבר
<ol><li>חלקו באופן אקראי 30 עכברי C57BL/6 (זכר, 15-20 גרם) לשלוש קבוצות (10 עכברים לקבוצה), כלומר, קבוצת ביקורת, קבוצת שתל ריק (השתלת חוט טיטניום-ניקל ללא זיהום C. albicans ), וקבוצת PJI (השתלת חוטי טיטניום-ניקל עם זיהום C. albicans ).</li>
	<li>מרדימים את העכברים בשאיפת איזופלורן 1-4% לפני הסרת השיער בגפה האחורית השמאלית ומחטאים אותו ביוד. אובדן רפלקס הימין ואי תגובה לגירוי הבוהן מאשרים את עומק ההרדמה. בזמן ההרדמה יש למרוח משחה אופתלמית על שתי העיניים כדי למנוע יובש בקרנית ולחדש את החום במהלך הניתוח וההתאוששות.</li>
	<li>עבור העכברים בקבוצת הביקורת, אין לספק כל טיפול. לספק להם גישה חופשית למים ולמזון.</li>
	<li>עבור עכברים בקבוצת השתלים הריקים ובקבוצת PJI, בצע חתך אורכי 5 מ"מ בברך של כל גפה אחורית שמאלית עם להב #10 או סכין גילוח סטרילי כדי לחשוף מפרקים.</li>
	<li>צור חור באורך 5 מ"מ בתעלה התוך-מדולרית של עצם הירך על ידי החדרת מזרק סטרילי (26 גרם) מחט.</li>
	<li>הכניסו חוט סגסוגת ניקל-טיטניום חלק (קוטר 0.5 מ"מ, אורך 5 מ"מ) לתוך החור לפני חיתוך במספריים (איור 1).</li>
	<li>עבור עכברים בקבוצת השתלים הריקים, יש להוסיף 2 μL של תווך YPD לאורך חוט סגסוגת ניקל-טיטניום טיפה אחר טיפה לפני סגירת שכבת הפצע שכבה אחר שכבה באמצעות תפר ניילון (קוטר 0.15 מ"מ).</li>
	<li>עבור עכברים בקבוצת PJI, יש לחסן 2 μL של תאי C. albicans (1 × 106 תאים/מ"ל) לחלל המפרק של עכברים לאורך חוט סגסוגת ניקל-טיטניום טיפה אחר טיפה לפני סגירת הפצע שכבה אחר שכבה באמצעות תפר ניילון.</li>
	<li>שכן את העכברים עם גישה חופשית למים ומזון למשך 14 יום. מתן meloxicam על ידי הזרקה תת עורית (4 מ"ג / ק"ג) כל 24 שעות עד 3 ימים.</li>
	<li>לאחר 14 יום, יש להרדים את העכברים עם איזופלורן 3% לפני המתת העכברים על ידי פריקת צוואר הרחם.</li>
</ol>3. הערכת מודל PJI
<ol><li>הערכת זיהומים באיברים מרכזיים<ol><li>אספו את הכליות, הכבד והטחול מהעכברים לאחר המתת חסד.</li>
		<li>הוסף 500 μL של מלוחים נורמליים סטריליים בכל איבר ולטחון את הרקמות על הומוגנייזר ב 4 ° C.</li>
		<li>הוסף 100 μL של הומוגנט מוכן בשלב 3.1.2 לצלחת YPD לפני פיזור אותו באופן שווה עם מוט כפוף.</li>
		<li>מניחים את לוחות YPD הפוכים לתוך אינקובטור 37 מעלות צלזיוס במשך 48 שעות.</li>
		<li>התבוננו וספרו את מספר המושבות באופן חזותי.</li>
	</ol></li>
	<li>תצפית של C. albicans וביופילמים על השתלים<ol><li>בזהירות לחתוך את העור מעל המפרק של העכברים עם מספריים לפני איסוף השתל עם פינצטה.</li>
		<li>שמור את השתלים שקועים בתמיסת גלוטראלדהיד 2.5% לקיבוע ב-4°C למשך 48 שעות.</li>
		<li>שטפו את השתלים עם PBS סטרילי שלוש פעמים לפני טבילתם בתמיסת חומצת אוסמיום 1% למשך 3 שעות.</li>
		<li>שטפו את השתלים עם PBS סטרילי שלוש פעמים לפני טבילתם בתמיסות אתנול 50%, 70%, 80%, 90% ו-100% אתנול למשך 15 דקות להתייבשות.</li>
		<li>שמור את השתלים שקועים בטרט-בוטנול למשך 30 דקות שלוש פעמים לפני ייבוש בהקפאה של השתלים.</li>
		<li>קיבעו את דגימות השתל לשלב הדגימה, צפו את השתל בזהב (ציפוי 10 ננומטר) והתבוננו בו תחת מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) תחת ואקום גבוה ו-1.5 קילו-וולט.</li>
	</ol></li>
	<li>ניתוח פתולוגי של רקמות הירך<ol><li>לאסוף את רקמות הירך עם מספריים לאחר המתת העכברים.</li>
		<li>לטבול את רקמות עצם הירך בתמיסת פרפורמלדהיד 4% לקיבוע ב 4 ° C למשך 48 שעות.</li>
		<li>מניחים את רקמות עצם הירך בפורמלין 10% למשך שבוע אחד.</li>
		<li>יש לייבש את רקמות עצם הירך על ידי טבילתן בתמיסות אתנול 50%, 70%, 80%, 90% ו-100% אתנול למשך 15 דקות, בהתאמה.</li>
		<li>הטמע את רקמות עצם הירך המיובשות בפרפין לפני חלוקת הרקמות לדגימות של 4 מיקרומטר באמצעות מיקרוטום.</li>
		<li>לצבוע את קטעי הירך עם hematoxylin ו eosin על ידי ביצוע פרוטוקול סטנדרטי לפני ניתוח פתולוגי21.</li>
	</ol></li>
</ol>

הקמת מודל עכבר עבור קנדידה אלביקנס PJI הקשור לביופילם

<ol>
	<li>Mayer, F. L., Wilson, D., Hube, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+albicans+pathogenicity+mechanisms.">Candida albicans pathogenicity mechanisms.</a> Virulence. 4 (2), 119-128 (2013).</li><li>Fan, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+albicans+biofilms:+antifungal+resistance,+immune+evasion,+and+emerging+therapeutic+strategies.">Candida albicans biofilms: antifungal resistance, immune evasion, and emerging therapeutic strategies.</a> International Journal of Antimicrobial Agents. 60 (5-6), 106673 (2022).</li><li>Tong, Y., Tang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+albicans+infection+and+intestinal+immunity.">Candida albicans infection and intestinal immunity.</a> Microbiological Research. 198, 27-35 (2017).</li><li>Kanaguchi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+salivary+protein+flow+and+indigenous+microorganisms+on+initial+colonization+of+Candida+albicans+in+an+in+vivo+model.">Effects of salivary protein flow and indigenous microorganisms on initial colonization of Candida albicans in an in vivo model.</a> Bmc Oral Health. 12, 36 (2012).</li><li>Gulati, M., Nobile, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+albicans+biofilms:+development,+regulation,+and+molecular+mechanisms.">Candida albicans biofilms: development, regulation, and molecular mechanisms.</a> Microbes and Infection. 18 (5), 310-321 (2016).</li><li>Douglas, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+biofilms+and+their+role+in+infection.">Candida biofilms and their role in infection.</a> Trends in Microbiology. 11 (1), 30-36 (2003).</li><li>Nobile, C. J., Johnson, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+albicans+biofilms+and+human+disease.">Candida albicans biofilms and human disease.</a> Annual Review of Microbiology. 69, 71-92 (2015).</li><li>Mack, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofilm+formation+in+medical+device-related+infection.">Biofilm formation in medical device-related infection.</a> The International Journal of Artificial Organs. 29 (4), 343-359 (2006).</li><li>Miller, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periprosthetic+joint+infection:+A+review+of+antibiotic+treatment.">Periprosthetic joint infection: A review of antibiotic treatment.</a> JBJS Reviews. 8 (7), e1900224 (2020).</li><li>Brown, T. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periprosthetic+joint+infection+with+fungal+pathogens.">Periprosthetic joint infection with fungal pathogens.</a> The Journal of Arthroplasty. 33 (8), 2605-2612 (2018).</li><li>Kojic, E. M., Darouiche, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+infections+of+medical+devices.">Candida infections of medical devices.</a> Clinical Microbiology Reviews. 17 (2), 255-267 (2004).</li><li>Schoof, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fungal+periprosthetic+joint+infection+of+the+hip:+a+systematic+review.">Fungal periprosthetic joint infection of the hip: a systematic review.</a> Orthopedic Reviews (Pavia). 7 (1), 5748 (2015).</li><li>Izakovicova, P., Borens, O., Trampuz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periprosthetic+joint+infection:+current+concepts+and+outlook.">Periprosthetic joint infection: current concepts and outlook.</a> EFORT Open Reviews. 4 (7), 482-494 (2019).</li><li>Tande, A. J., Patel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prosthetic+joint+infection.">Prosthetic joint infection.</a> Clinical Microbiology Reviews. 27 (2), 302-345 (2014).</li><li>Stocks, G., Janssen, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infection+in+patients+after+implantation+of+an+orthopedic+device.">Infection in patients after implantation of an orthopedic device.</a> ASAIO Journal. 46 (6), S41-S46 (2000).</li><li>Shahi, A., Tan, T. L., Chen, A. F., Maltenfort, M. G., Parvizi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-hospital+mortality+in+patients+with+periprosthetic+joint+infection.">In-hospital mortality in patients with periprosthetic joint infection.</a> The Journal of Arthroplasty. 32 (3), 948-952 (2017).</li><li>Carli, A. V., Ross, F. P., Bhimani, S. J., Nodzo, S. R., Bostrom, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+a+clinically+representative+model+of+periprosthetic+joint+infection.">Developing a clinically representative model of periprosthetic joint infection.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 98 (19), 1666-1676 (2016).</li><li>Stavrakis, A. I., Niska, J. A., Loftin, A. H., Billi, F., Bernthal, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+infection:+A+primer+on+animal+models+of+periprosthetic+joint+infection.">Understanding infection: A primer on animal models of periprosthetic joint infection.</a> The Scientific World Journal. 2013, 925906 (2013).</li><li>Qiao, B., Lv, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+investigation+of+interaction+of+candida+albicans+with+titanium-nickel+implant+in+human+saliva.">Electrochemical investigation of interaction of candida albicans with titanium-nickel implant in human saliva.</a> International Journal of Electrochemical Science. 17 (2), 22028 (2022).</li><li>Oh, Y. R., Ku, H. M., Kim, D., Shin, S. J., Jung, I. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+a+Nickel-titanium+ultrasonic+instrument+for+biofilm+removal+in+a+simulated+complex+root+canal.">Efficacy of a Nickel-titanium ultrasonic instrument for biofilm removal in a simulated complex root canal.</a> Materials. 13 (21), 4914 (2020).</li><li>Feldman, A. T., Wolfe, D., Christina E, D. a. y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+Processing+and+Hematoxylin+and+Eosin+Staining.">Tissue Processing and Hematoxylin and Eosin Staining.</a> Histopathology: Methods and Protocols. , 31-43 (2014).</li><li>Sinclair, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Model+development+for+determining+the+efficacy+of+a+combination+coating+for+the+prevention+of+perioperative+device+related+infections:+A+pilot+study.">Model development for determining the efficacy of a combination coating for the prevention of perioperative device related infections: A pilot study.</a> Journal of Biomedical Materials Research - Part B Applied Biomaterials. 101 (7), 1143-1153 (2013).</li><li>Mo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+and+in+vivo+effects+of+the+combination+of+myricetin+and+miconazole+nitrate+incorporated+to+thermosensitive+hydrogels,+on+C.+albicans+biofilms.">In vitro and in vivo effects of the combination of myricetin and miconazole nitrate incorporated to thermosensitive hydrogels, on C. albicans biofilms.</a> Phytomedicine. 71, 153223 (2020).</li><li>Zahar, A., Sarungi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis+and+management+of+the+infected+total+knee+replacement:+a+practical+surgical+guide.">Diagnosis and management of the infected total knee replacement: a practical surgical guide.</a> Journal of Experimental Orthopaedics. 8 (1), 14 (2021).</li><li>Parvizi, J., Jacovides, C., Zmistowski, B., Jung, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Definition+of+periprosthetic+joint+infection:+Is+there+a+consensus.">Definition of periprosthetic joint infection: Is there a consensus.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 469 (11), 3022-3030 (2011).</li><li>Karczewski, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+periprosthetic+joint+infections+-+risk+factors+and+outcome+between+albicans+and+non-albicans+strains.">Candida periprosthetic joint infections - risk factors and outcome between albicans and non-albicans strains.</a> International Orthopaedics. 46 (3), 449-456 (2022).</li><li>Cobo, F., Rodriguez-Granger, J., Sampedro, A., Aliaga-Martinez, L., Navarro-Mari, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candida+prosthetic+joint+infection.+A+review+of+treatment+methods.">Candida prosthetic joint infection. A review of treatment methods.</a> Journal of Bone and Joint Infection. 2 (2), 114-121 (2017).</li><li>Cobrado, L., Silva-Dias, A., Azevedo, M. M., Pina-Vaz, C., Rodrigues, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+antibiofilm+effect+of+cerium,+chitosan+and+hamamelitannin+against+usual+agents+of+catheter-related+bloodstream+infections.">In vivo antibiofilm effect of cerium, chitosan and hamamelitannin against usual agents of catheter-related bloodstream infections.</a> Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 68 (1), 126-130 (2013).</li><li>Vila, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+implications+of+C.+albicans-S.+aureus+mixed+biofilm+in+a+murine+subcutaneous+catheter+model+of+polymicrobial+infection.">Therapeutic implications of C. albicans-S. aureus mixed biofilm in a murine subcutaneous catheter model of polymicrobial infection.</a> Virulence. 12 (1), 835-851 (2021).</li><li>Nishitani, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+the+natural+history+of+biofilm+formation+in+vivo+during+the+establishment+of+chronic+implant-associated+Staphylococcus+aureus+osteomyelitis+in+mice+to+identify+critical+pathogen+and+host+factors.">Quantifying the natural history of biofilm formation in vivo during the establishment of chronic implant-associated Staphylococcus aureus osteomyelitis in mice to identify critical pathogen and host factors.</a> Journal of Orthopaedic Research. 33 (9), 1311-1319 (2015).</li><li>Ormsby, R. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+osteocyte-media+ted+bone-matrix+degradation+associated+with+periprosthetic+joint+infection+(PJI).">Evidence for osteocyte-media ted bone-matrix degradation associated with periprosthetic joint infection (PJI).</a> European Cells &amp; Materials. 42, 264-280 (2021).</li><li>Garlito-D&#237;az, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+antifungal-loaded+sol-gel+can+prevent+candida+albicans+prosthetic+joint+infection.">A new antifungal-loaded sol-gel can prevent candida albicans prosthetic joint infection.</a> Antibiotics (Basel). 10 (6), 711 (2021).</li><li>Harro, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+novel+and+rapid+antibody-based+diagnostic+for+chronic+staphylococcus+aureus+infections+based+on+biofilm+antigens.">Development of a novel and rapid antibody-based diagnostic for chronic staphylococcus aureus infections based on biofilm antigens.</a> Journal of Clinical Microbiology. 58 (5), e01414-e01419 (2020).</li></ol>

המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים ידועים או קשרים אישיים שיכלו להשפיע לכאורה על העבודה המדווחת במאמר זה.

הזיהום הנגרם על ידי זיהום של כלי ניתוח או הסביבה הכירורגית במהלך הניתוח הוא הסיבה העיקרית לרוב זיהומים שתלים 24,25,26,27. לכן, במחקר זה נבנה מודל PJI הקשור לביופילם של עכבר C. albicans. בהשוואה למודל PJI המסורתי שבו נעשה שימוש ב?...

קנדידה אלביקנס (C. albicans) מתגוררת בחלקים רבים של גוף האדם1, שהוא גם הפתוגן האופורטוניסטי הנפוץ ביותר הגורם לזיהומים פטרייתיים פולשניים מסכני חיים, במיוחד בחולים מדוכאי חיסון 2,3. C. albicans יכול להשתנות בין מצב שמרים ותפטיר כפטרייה פולימורפית. מצב התפטיר מציג אלימות גבוהה יותר, הידבקות חזקה יותר, ופלישה של תאים ורקמות 4,5. חוץ מזה, C. albicans יכול ליצור ביופילמים על פני השטח של חומרים ביו-רפואיים כגון תותבות, קטטרים וסטנטים 1,6,7. המבנה התלת-ממדי הצפוף של ביופילמים מגביל את חדירת התרופות האנטי-פטרייתיות, מבטא גנים עמידים לתרופות, ומווסת מטה את חילוף החומרים של תאים פטרייתיים כדי להתנגד לסילוק מערכת החיסון 6,7. לכן, זיהומים הקשורים לביופילמים הם די מאתגרים במרפאות8.
Staphylococcus aureus, staphylococcus שלילי coagulase, ו enterobacter הם הפתוגנים העיקריים הגורמים PJI9. למרות ששכיחות PJI פטרייתי נמוכה יחסית (כ-1%)10, עלות הטיפול ב-PJI פטרייתי גבוהה יותר11, מחזור הטיפול ארוך יותר11, ושיעור הצלחת הטיפול נמוךב-10 מאשר PJI חיידקי. בשנים האחרונות, שכיחות PJI פטרייתי עולה משנה לשנה10. קנדידה PJI מהווה 77%-84% מהפטריות PJI10,12, ו- C. albicans הוא הנפוץ ביותר בקנדידה (54%). לכן, PJI פטרייתי צריך להילמד.
נכון לעכשיו, PJI מטופל באמצעות ניתוח רוויזיה על ידי (1) הסרת השתל הנגוע, (2) הטריה, (3) טיפול מיקרוביאלי, ו (4) השתלה מחדש. לאחר הטריה יסודית, אנטיביוטיקה המכילה מלט עצם ממוקם, והחולה מטופל באנטיביוטיקה באופן סיסטמי במשך יותר מ -6 שבועות כדי לשלוט ביעילות בזיהום לפני הצבת שתל חדש13. עם זאת, שיטה זו אינה יכולה לחסל באופן מלא פתוגנים ברקמות, וזיהומים חוזרים המטופלים בטיפול אנטי-מיקרוביאלי ארוך טווח נוטים מאוד להתפתח בזנים עמידים לתרופות 14,15,16.
ביסוס מודלים של PJI בבעלי חיים חשוב למחקר ופיתוח של תרופות או טיפולים חדשים עבור PJI. בהתפתחות PJI נוצרים חללים מתים גדולים סביב התותבת, מה שמוביל להיווצרות המטומות, אשר חוסמות עוד יותר את אספקת הדם של הרקמות הסובבות ופוגעות בהשפעת אנטיביוטיקה11,15. בשל הקושי לחקות את הסביבה הסובבת את התותבת, מודלים מסורתיים של בעלי חיים אינם יכולים לדמות במדויק את המצב האמיתי של PJI17,18.
במאמר זה, מודל PJI הקשור לביופילם של C. albicans בעכברים נבנה על ידי שימוש בחוט טיטניום-ניקל הנמצא בשימוש קליני נרחב כדי לדמות שתלי מפרקים19,20. מודל PJI זה מציג את היתרונות של הפעלה קלה, שיעור הצלחה גבוה, חזרתיות גבוהה ומתאם קליני גבוה. הוא צפוי להיות מודל חשוב לחקר מניעה וטיפול ב-PJI הקשור לביופילם של C. albicans.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.5 Mactutrius turbidibris</td>
			<td>Shanghai Lujing Technology Co., Ltd</td>
			<td>5106063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 &#176;C refrigerator</td>
			<td>Electrolux (China) Electric Co., Ltd</td>
			<td>ESE6539TA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd</td>
			<td>01-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical balances</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>ATX124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclaves Sterilizer</td>
			<td>SANYO</td>
			<td>MLS-3750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbenicillin</td>
			<td>Amresco</td>
			<td>C0885</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eclipse Ci Nikon upright optical microscope&#160;</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>Eclipse Ts2-FL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Macklin&#160;</td>
			<td>D823520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inoculation ring</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>251586</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD</td>
			<td>20210103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Xi&#39;an Jingxi Shuanghe Pharmaceutical Co., Ltd</td>
			<td>20180108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Beyotime Biotechnology</td>
			<td>P0099</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peptone</td>
			<td>Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd</td>
			<td>01-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RWD R550 multi-channel small animal anesthesia machine&#160;</td>
			<td>RWD</td>
			<td>R550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SEM</td>
			<td>Hitachi</td>
			<td>TM-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature incubator</td>
			<td>Shanghai Zhichu Instrument Co., Ltd</td>
			<td>ZQTY-50N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure water water generator</td>
			<td>Heal Force</td>
			<td>NW20VF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound machine</td>
			<td>Do-Chrom</td>
			<td>DS10260D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Thermo Scientific&#160;Oxoid</td>
			<td>LP0021B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a periprosthetic joint candida albicans infection model in mouse

זיהום מפרק פריפרוסתטי (PJI) הוא אחד הזיהומים הנפוצים הנגרמים על ידי קנדידה אלביקנס (C. albicans), אשר מדאיג יותר ויותר מנתחים ומדענים. באופן כללי, ביופילמים שיכולים להגן על C. albicans מפני אנטיביוטיקה ופינוי חיסוני נוצרים באתר הזיהום. ניתוח הכולל הסרת השתל הנגוע, הטריה, טיפול אנטי מיקרוביאלי והשתלה מחדש הוא תקן הזהב לטיפול ב- PJI. לפיכך, לביסוס מודלים של PJI בבעלי חיים יש משמעות רבה למחקר ופיתוח של תרופות או טיפולים חדשים עבור PJI. במחקר זה, חוט סגסוגת ניקל-טיטניום חלק, שתל בשימוש נרחב במרפאות אורתופדיות, הוחדר למפרק הירך של עכבר C57BL/6 לפני שחוסנו C. albicans לחלל המפרקי לאורך החוט. לאחר 14 יום, ביופילמים בוגרים ועבים נצפו על פני השטח של שתלים תחת מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM). נמצאה ירידה משמעותית בטרבקולה של העצם בצביעת H&E של דגימות המפרקים הנגועות. לסיכום, הוקם מודל PJI עכברי עם יתרונות של הפעלה קלה, שיעור הצלחה גבוה, חזרתיות גבוהה ומתאם קליני גבוה. זה צפוי להיות מודל חשוב למחקרים קליניים של מניעת PJI הקשורה לביופילם של C. albicans.

Candida albicans (C. albicans) commensally reside in many parts of the human body1, which is also the most common opportunistic pathogen that causes life-threatening invasive fungal infections, especially in immunocompromised patients2,3. C. albicans can transform between yeast and mycelium states as a polymorphic fungus. The mycelium state exhibits higher virulence, stronger adhesion, and invasion of cells and tissues4,5. Besides, C. albicans can form biofilms on the surfaces of biomedical materials such as dentures, catheters, and stents1,6,7. The dense three-dimensional structure of biofilms restricts the infiltration of antifungal drugs, expresses drug-resistant genes, and down-regulates the metabolism of fungal cells to resist immune system clearance6,7. Therefore, biofilms-related infections&#160;are quite challenging in clinics8.
Staphylococcus aureus, coagulase-negative staphylococcus, and enterobacter are the main pathogens causing PJI9. Although the incidence of fungal PJI is relatively low (about 1%)10, the treatment cost of fungal PJI is higher11, the treatment cycle is longer11, and the treatment success rate is lower10 than bacterial PJI. In recent years, the incidence of fungal PJI has been increasing year-by-year10. Candida PJI accounts for 77%-84% of fungal PJI10,12, and C. albicans is the most common in Candida (54%). Therefore, fungal PJI needs to be studied.
Currently, PJI is treated via revision surgery by (1) removing the infected implant, (2) debridement, (3) antimicrobial treatment, and (4) reimplantation. After thorough debridement, an antibiotic containing bone cement is placed, and the patient is treated with antibiotics systemically for more than 6 weeks to effectively control the infection before a new implant is placed13. However, this method cannot fully eliminate pathogens in tissues, and recurrent infections treated with long-term antimicrobial therapy are highly likely to develop in drug-resistant strains14,15,16.
Establishing animal models of PJI is important for the research and development of new drugs or therapeutics for PJI. In the development of PJI, large dead spaces are formed around the prosthesis, leading to the formation of hematomas, which further block the blood supply of the surrounding tissues and impair the effect of antibiotics11,15. Due to the difficulty in mimicking the surrounding environment of the prosthesis, traditional animal models cannot accurately simulate the actual situation of PJI17,18.
In this paper, a C. albicans biofilm-associated PJI model in mice was constructed by using a clinically widely used titanium-nickel wire to simulate joint implants19,20. This PJI model exhibits the advantages of easy operation, high successful rate, high repeatability, and high clinical correlation. It is expected to be an important model for studying the prevention and treatment of C. albicans biofilm-related PJI.

מחבר זרקור: קידום המחקר על קנדידה אלביקנס זיהומים תותבים הקשורים לביופילם 

מודל זיהום במפרק פריפרוסתי קנדידה אלביקנס בעכבר

In this study of Candida albicans biofilm-associated peri-prosthetic joint, Candida albicans infection model in mice was constructed, using titanium-nickel wire, commonly used to simulate joint implants. This PJI model is easy to operate, has a high success rate, and is clinically relevant. It will help understanding the prevention and treatment of Candida albicans biofilm-related PJI.Traditional animal models cannot accurately simulate the actual situation of PJI, due to the complex environment surrounding the processes. Candida albicans biofilm-related mouse PJI model, can address the research gap. The establishment of PJI animal model is very important for the research and the development of new drugs or therapeutics for PJI.The Candida albicans biofilm-associated mouse PJI model established in this paper is expected to be an important model for the prevention and treatment of Candida albicans biofilm-associated PJI.

העברת הדגימות לצלחת בינונית וספירת מושבות לאחר דגירה לילית משמשת בדרך כלל להערכת עומס הפתוגן המקומי ליד הנגע22,23. במחקר שלנו, התרבית המיקרוביאלית של דגימות כבד, כליות וטחול הייתה שלילית, מה שמצביע על כך שהמודל במחקר זה הוביל רק להדבקה מקומית במקום זיהום מערכ...

Watch this Scientific Journal Video about Advancing Research on Candida albicans Biofilm-Associated Prosthetic Joint Infections at JoVE.com

זיהום מפרק פריפרוסתטי (PJI) הנגרם על ידי פתוגנים מסוכנים נפוץ באורתופדיה קלינית. מודלים קיימים של בעלי חיים אינם יכולים לדמות במדויק את המצב האמיתי של PJI. כאן, הקמנו מודל עכבר PJI הקשור לביופילם קנדידה אלביקנס כדי לחקור ולפתח טיפולים חדשים עבור PJI.

Periprosthetic joint infection (PJI) is one of the common infections caused by Candida albicans (C. albicans), which increasingly concerns surgeons and ...

במחקר זה של מפרק פרי-תותב הקשור לביופילם של קנדידה אלביקנס, נבנה מודל זיהום קנדידה אלביקנס בעכברים, תוך שימוש בחוט טיטניום-ניקל, המשמש בדרך כלל להדמיית שתלי מפרקים. מודל PJI זה קל לתפעול, בעל אחוזי הצלחה גבוהים ורלוונטי קלינית. זה יעזור להבין את המניעה והטיפול של PJI הקשור לביופילם קנדידה אלביקנס.מודלים מסורתיים של בעלי חיים אינם יכולים לדמות במדויק את המצב האמיתי של PJI, בשל הסביבה המורכבת המקיפה את התהליכים. מודל PJI של עכבר קנדידה אלביקנס הקשור לביופילם, יכול לטפל בפער המחקרי. הקמת מודל PJI לבעלי חיים חשובה מאוד למחקר ופיתוח של תרופות או טיפולים חדשים עבור PJI.מודל PJI של עכבר קנדידה אלביקנס הקשור לביופילם שנקבע במאמר זה צפוי להיות מודל חשוב למניעה וטיפול ב- PJI הקשור לביופילם של קנדידה אלביקנס.

a-periprosthetic-joint-candida-albicans-infection-model-in-mouse

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

A Periprosthetic Joint Candida albicans Infection Model in Mouse

498 Views.  Xi’an Jiaotong University. במחקר זה של מפרק פרי-תותב הקשור לביופילם של קנדידה אלביקנס, נבנה מודל זיהום קנדידה אלביקנס בעכברים, תוך שימוש בחוט טיטניום-ניקל, המשמש בדרך כלל להדמיית שתלי מפרקים. מודל PJI זה קל לתפעול, בעל אחוזי הצלחה גבוהים ורלוונטי קלינית. זה יעזור להבין את המניעה והטיפול של PJI הקשור לביו?...

Video: מחבר זרקור: קידום המחקר על קנדידה אלביקנס זיהומים תותבים הקשורים לביופילם 

Periprosthetic joint infection (PJI) is one of the common infections caused by Candida albicans (C. albicans), which increasingly concerns surgeons and scientists. Generally, biofilms that can shield C. albicans from antibiotics and immune clearance are formed at the infection site. Surgery involving the removal of the infected implant, debridement, antimicrobial treatment, and reimplantation is the gold standard for the treatment of PJI. Thus, establishing animal PJI models is of great significance for the research and development of new drugs or therapeutics for PJI. In this study, a smooth nickel-titanium alloy wire, a widely used implant in orthopedic clinics, was inserted into the femoral joint of a C57BL/6 mouse before the C. albicans were inoculated into the articular cavity along the wire. After 14 days, mature and thick biofilms were observed on the surface of implants under a scanning electronic microscope (SEM). A significantly reduced bone trabecula was found in the H&amp;E staining of the infected joint specimens. To sum up, a mouse PJI model with the advantages of easy operation, high successful rate, high repeatability, and high clinical correlation was established. This is expected to be an important model for clinical studies of C. albicans biofilm-related PJI prevention.

Periprosthetic joint infection (PJI) caused by dangerous pathogens is common in clinical orthopedics. Existing animal models cannot accurately simulate the actual situation of PJI. Here, we established a Candida albicans biofilm-associated PJI mouse model to research and develop new therapeutics for PJI.