Name: murine oropharyngeal aspiration model of ventilator-associated and hospital-acquired bacterial pneumonia
Uploaded: 2018-06-28T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Murine Oropharyngeal Aspiration Model of Ventilator-associated and Hospital-acquired Bacterial Pneumonia at JoVE.com

Questo lavoro è stato supportato dal National Institute of Allergy e malattie infettive presso il National Institutes of Health [Grant numeri R01 AI117211, R01 AI130060, la R21 AI127954 e R42 AI106375 BS] e US Food and Drug Administration [contratto HHSF223201710199C a BML].

Tutte le procedure che coinvolgono gli animali devono essere approvate dal ricercatore istituzionale Animal Care ed uso Committee (IACUC).
1. preparazione dell'inoculo batterico
<ol><li>Isolare le colonie batteriche.<ol>
<li>Striscia un ceppo batterico (ad es., a. baumannii "HUMC1") su appropriato sterile agar (ad es., agar soia triptico), facendo attenzione a generare colonie isolate.</li>
		<li>Incubare a condizioni appropriate (ad esempio, durante la no...

<ol>
	<li>Spellberg, B., Talbot, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommended+Design+Features+of+Future+Clinical+Trials+of+Antibacterial+Agents+for+Hospital-Acquired+Bacterial+Pneumonia+and+Ventilator-Associated+Bacterial+Pneumonia.">Recommended Design Features of Future Clinical Trials of Antibacterial Agents for Hospital-Acquired Bacterial Pneumonia and Ventilator-Associated Bacterial Pneumonia.</a> Clinical Infectious Diseases. 51 (S1), S150-S170 (2010).</li><li>Kalil, A. C., 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=Management+of+Adults+With+Hospital-acquired+and+Ventilator-associated+Pneumonia:+2016+Clinical+Practice+Guidelines+by+the+Infectious+Diseases+Society+of+America+and+the+American+Thoracic+Society.">Management of Adults With Hospital-acquired and Ventilator-associated Pneumonia: 2016 Clinical Practice Guidelines by the Infectious Diseases Society of America and the American Thoracic Society.</a> Clinical Infectious Diseases. 63 (5), e61-e111 (2016).</li><li>Medina, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+model+of+pneumococcal+pneumonia.">Murine model of pneumococcal pneumonia.</a> Methods in Molecular Biology. , 405-410 (2010).</li><li>Azoulay-Dupuis, E., 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+vivo+efficacy+of+a+new+fluoroquinolone,+sparfloxacin,+against+penicillin-susceptible+and+-resistant+and+multiresistant+strains+of+Streptococcus+pneumoniae+in+a+mouse+model+of+pneumonia.">In vivo efficacy of a new fluoroquinolone, sparfloxacin, against penicillin-susceptible and -resistant and multiresistant strains of Streptococcus pneumoniae in a mouse model of pneumonia.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 36 (12), 2698-2703 (1992).</li><li>Mizgerd, J. P., Skerrett, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+human+pneumonia.">Animal models of human pneumonia.</a> American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 294 (3), L387-L398 (2008).</li><li>Rayamajhi, 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=Non-surgical+intratracheal+instillation+of+mice+with+analysis+of+lungs+and+lung+draining+lymph+nodes+by+flow+cytometry.">Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), (2011).</li><li>Nielsen, T. B., Bruhn, K. W., Pantapalangkoor, P., Junus, J. L., Spellberg, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryopreservation+of+virulent+Acinetobacter+baumannii+to+reduce+variability+of+in+vivo+studies.">Cryopreservation of virulent Acinetobacter baumannii to reduce variability of in vivo studies.</a> BMC Microbiology. 15, 252 (2015).</li><li>Trammell, R. A., Toth, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Markers+for+predicting+death+as+an+outcome+for+mice+used+in+infectious+disease+research.">Markers for predicting death as an outcome for mice used in infectious disease research.</a> Comparative Medicine. 61 (6), 492-498 (2011).</li><li>Bast, D. J., 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=Novel+murine+model+of+pneumococcal+pneumonia:+use+of+temperature+as+a+measure+of+disease+severity+to+compare+the+efficacies+of+moxifloxacin+and+levofloxacin.">Novel murine model of pneumococcal pneumonia: use of temperature as a measure of disease severity to compare the efficacies of moxifloxacin and levofloxacin.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 48 (9), 3343-3348 (2004).</li><li>Hankenson, F. C., 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=Weight+loss+and+reduced+body+temperature+determine+humane+endpoints+in+a+mouse+model+of+ocular+herpesvirus+infection.">Weight loss and reduced body temperature determine humane endpoints in a mouse model of ocular herpesvirus infection.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 52 (3), 277-285 (2013).</li><li>Adamson, T. W., Diaz-Arevalo, D., Gonzalez, T. M., Liu, X., Kalkum, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypothermic+endpoint+for+an+intranasal+invasive+pulmonary+aspergillosis+mouse+model.">Hypothermic endpoint for an intranasal invasive pulmonary aspergillosis mouse model.</a> Comparative Medicine. 63 (6), 477-481 (2013).</li><li>Nielsen, T. 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=Diabetes+Exacerbates+Infection+via+Hyperinflammation+by+Signaling+through+TLR4+and+RAGE.">Diabetes Exacerbates Infection via Hyperinflammation by Signaling through TLR4 and RAGE.</a> mBio. 8 (4), (2017).</li><li>Nielsen, T. 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=Monoclonal+Antibody+Protects+Against+Acinetobacter+baumannii+Infection+by+Enhancing+Bacterial+Clearance+and+Evading+Sepsis.">Monoclonal Antibody Protects Against Acinetobacter baumannii Infection by Enhancing Bacterial Clearance and Evading Sepsis.</a> Journal of Infectious Diseases. 216 (4), 489-501 (2017).</li><li>Cheng, B. L., 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=Evaluation+of+serotypes+5+and+8+capsular+polysaccharides+in+protection+against+Staphylococcus+aureus+in+murine+models+of+infection.">Evaluation of serotypes 5 and 8 capsular polysaccharides in protection against Staphylococcus aureus in murine models of infection.</a> Human Vaccine Immunotherapy. 13 (7), 1609-1614 (2017).</li><li>Wong, 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=Clinical+and+Pathophysiological+Overview+of+Acinetobacter+Infections:+a+Century+of+Challenges.">Clinical and Pathophysiological Overview of Acinetobacter Infections: a Century of Challenges.</a> Clinical Microbiology Reviews. 30 (1), 409-447 (2017).</li></ol>

Per essere sicuri, topi non sono esseri umani in miniatura. Risultati ottenuti da modelli murini devono essere considerati nel contesto e successivamente interpretati per applicabilità agli esseri umani, basata su differenze e similitudini tra le due specie6. È anche importante scegliere il ceppo del mouse appropriato come certi sono più suscettibili di alcune infezioni rispetto ad altri; lo stesso vale per il ceppo patogeno di scelta16.
È es...

Infezione respiratoria più bassa è la malattia infettiva più mortale del mondo e la più comune causa di morte nei paesi in via di sviluppo1. Globalmente, queste infezioni rappresentano più di 3,2 milioni di morti nel1. Inoltre, polmonite nosocomiale è tra le forme più comuni e più mortale delle infezioni acquisite assistenza sanitaria ed è causata da agenti patogeni più resistenti agli antibiotici2,3. Il tipico percorso di acquisizione di polmonite batterica per entrambi acquisita in comunità e polmonite nosocomiale è l'aspirazione orofaringea contenuto negli alveoli. Modelli murini usati per studiare queste malattie spesso utilizzano inoculazione intranasale4, gran parte dei batteri di fuori del polmone, causando complicazioni fuori bersaglio e sintomi come sinusite e traumi fisici, che sono incongruenti con la malattia del deposito progressione in essere umano che i modelli sono stati progettati per emulare. Altri modelli possono utilizzare inalazione chambers e dispositivi di micromisting, che più accuratamente imitano le polmoniti virali, tubercolotiche e fungine, ma non con precisione ricapitolare il normale percorso di acquisizione per polmoniti batteriche tipiche.
Il modello di polmonite di aspirazione orofaringea murino può essere utilizzato per simulare l'itinerario naturale e la patogenesi di polmonite batterica. Inoculando 50 µ l della sospensione batterica in orofaringe dei topi anestetizzati utilizzando una pipetta, riflessivo aspirazione segue, che si traduce in polmonite infettiva. Usando questo modello, si può esaminare la patogenesi degli agenti patogeni che causano polmonite e nuovi trattamenti per combattere queste malattie con un modello di fedeltà superiore, più simile alle infezioni di polmonite di aspirazione osservate nell'uomo. Inoltre, a differenza di modelli simili che infettare attraverso la cavità orale5,6, questo modello assicura che l'inoculo completo raggiunge i polmoni invece l'intestino, dove può causare infiammazione off-site e infezioni, come la gastrite ed enterite. Infine, a differenza di un altro modello pubblicato che richiede un laringoscopio e inoculates attraverso la trachea7, questo modello non ostruire le vie respiratorie con un ago sonda gastrica e non richiede l'iniezione per consegna di inoculo. Invece, l'inoculazione si basa sul riflesso di aspirazione naturale del mouse.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>BD</td>
			<td>214530</td>
			<td>Combine with TSB to make TSA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beads, Borosilicate Glass</td>
			<td>Kimble</td>
			<td>135003</td>
			<td>Sterilize by baking or autoclaving before each use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beaker, 250 mL</td>
			<td>Pyrex</td>
			<td>1003</td>
			<td>Used during precise aliquoting of concentrated bacterial inocula</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Sorvall</td>
			<td>ST 40R</td>
			<td>Capable of 4,000&#215;g at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chamber for Anesthesia</td>
			<td>Kent Scientific Corporation</td>
			<td>VetFlo-0720</td>
			<td>Accommodates up to 5 mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryomold, Intermediate Size</td>
			<td>Sakura Tissue-Tek</td>
			<td>4566</td>
			<td>Disposable vinyl specimen molds, 15&#215;15&#215;5 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental Floss</td>
			<td>Oral-B</td>
			<td>37000469537</td>
			<td>Tie to stable post approx. 6&#34; above table height</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82027-440</td>
			<td>Used to gently pull tongue out of mouse&#39;s mouth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homogenizer for Lung Tissue</td>
			<td>Omni International</td>
			<td>TM125-115</td>
			<td>Autoclave before first use; rinse between samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane for Anesthesia</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>10015516</td>
			<td>Alternative drug can be used; modify procedure accordingly</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iSTAT Cartridge</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>03P79-25</td>
			<td>Various cartridges are available to suit your needs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine, 100 mg/mL</td>
			<td>Western Medical Supply</td>
			<td>4165</td>
			<td>Dilute 1:10 in PBS to 1 mg/mL and combine with Xylazine at 1 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ointment for Eyes</td>
			<td>Akorn</td>
			<td>Tears Renewed</td>
			<td>Avoid touching eye with tip of dispenser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optimal Cutting Temperature (O.C.T.) Compound</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>23-730-571</td>
			<td>Used to freeze lung samples at -80 &#176;C to prepare for pathology sectioning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri Dish</td>
			<td>VWR</td>
			<td>25384-302</td>
			<td>Polystyrene, disposable, sterilized, 100&#215;15 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Corning</td>
			<td>21-031-CM</td>
			<td>Dulbecco&#39;s PBS without calcium and magnesium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips, 200-&#956;L</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10017-044</td>
			<td>Autoclave before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipetter, 200-&#956;L</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>Pipetman P200</td>
			<td>Autoclave and calibrate before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spreader, Bacterial Cell</td>
			<td>Bel-Art</td>
			<td>F377360006</td>
			<td>Sterilize by baking or autoclaving before each use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stir Bar, Magnetic, 7.9 mm Diameter &#215; 38.1 mm Length</td>
			<td>VWR</td>
			<td>58948-150</td>
			<td>Used for stiring concentrated bacterial inocula during aliquoting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stir Plate, Magnetic</td>
			<td>Corning</td>
			<td>PC-620D</td>
			<td>Used for stiring concentrated bacterial inocula during aliquoting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic Soy Broth (TSB)</td>
			<td>BD</td>
			<td>211822</td>
			<td>Combine with Agar to make TSA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vial, Conical, Sterile, 50 mL</td>
			<td>Corning</td>
			<td>431720</td>
			<td>Used for preparing bacterial inocula</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vial, Conical, Sterile, 500 mL</td>
			<td>Corning</td>
			<td>431123</td>
			<td>Used to concentrate inocula for preparing frozen inocula</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vial, Cryogenic, 2.0 mL</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430659</td>
			<td>Used for cryogenic storage of concentrated bacterial inocula</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine, 20 mg/mL</td>
			<td>Akorn</td>
			<td>AnaSed Injection</td>
			<td>Dilute 1:20 in PBS to 1 mg/mL and combine with Ketamine at 1 mg/mL</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

murine oropharyngeal aspiration model of ventilator-associated and hospital-acquired bacterial pneumonia

Modelli murini di infezione sono fondamentali per comprendere la patogenesi della malattia e dell'efficacia di approcci terapeutici progettati per combattere gli agenti patogeni causativi. Polmonite infettiva è tra le più comuni infezioni presentate dai pazienti nella clinica e garantisce così un modello appropriato in vivo . Polmonite tipica modelli utilizzano inoculazione intranasale, che depositi eccessivi organismi di fuori del polmone, causando complicazioni fuori bersaglio e sintomi, come la sinusite, gastrite, enterite, trauma fisico o microparticella di nebbia per imitare aerosol diffusione più tipica di polmonite virale, tubercolotica o da fungo. Questi modelli non riflettono accuratamente la patogenesi di polmonite batterica tipica di comunità o assistenza sanitaria acquistata. Al contrario, questo modello murino di polmonite di aspirazione orofaringea imita l'itinerario della gocciolina in polmonite acquisita in assistenza sanitaria. Inoculando 50 µ l di batteri sospensione nell'orofaringe dei topi anestetizzati causa aspirazione riflessivo, che si traduce in polmonite. Con questo modello, si può esaminare la patogenesi degli agenti patogeni che causano polmonite e nuovi trattamenti per combattere queste malattie.

Seguendo scrupolosamente il protocollo, riproducibili e affidabili dati possono essere facilmente ottenuti. È fondamentale rispettare rigorosamente di uno protocollo di preparazione dell'inoculo su misura per esperimenti per essere paragonato a una vicenda. Inoltre è importante gestire correttamente topi durante la procedura di infezione. Assicurarsi di posizionare i topi in una camera di anestesia privo di isoflurane. Topi panico se vengono inseriti in una camera che è stato pre-riemp...

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Murine Oropharyngeal Aspiration Model of Ventilator-associated and Hospital-acquired Bacterial Pneumonia

Polmonite infettiva è tra le più comuni infezioni nell'uomo. Un modello appropriato in vivo è fondamentale per comprendere la patogenesi della malattia e dell'efficacia di nuove terapie. Con questo modello di polmonite di aspirazione orofaringea murino, si può esaminare la patogenesi ed i nuovi trattamenti contro queste infezioni mortali.

Modello murino aspirazione orofaringea di polmonite batterica associata a ventilazione e acquisite in ospedale

Murine infection models are critical for understanding disease pathogenesis and testing the efficacy of novel therapeutics designed to combat causative ...

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