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

Dette arbeidet ble støttet av National Institute of Allergy og smittsomme sykdommer på National Institutes of Health [Grant tall R01 AI117211, R01 AI130060, R21 AI127954 og R42 AI106375 til BS] og US Food and Drug Administration [kontrakt HHSF223201710199C til BML].

Alle prosedyrer som involverer dyr må godkjennes av forskerens institusjonelle Animal Care og bruk Committee (IACUC).
1. utarbeidelse av bakteriell Inoculum
<ol><li>Isolere bakteriell koloniene.<ol>
<li>Strek en bakteriell belastning (f.eks A. baumannii "HUMC1") på aktuelle sterilt agar medium (f.eksTryptic soya agar), være forsiktig å generere isolert kolonier.</li>
		<li>Ruge på riktig forhold (f.eksovernatting på 37 ° C).</li>
	</ol>
</li>
	<li>V...

<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>

Å være sikker, er mus ikke miniatyr mennesker. Resultatene fra musen modeller må vurderes i sammenheng og deretter tolkes for anvendelighet til mennesker, basert på forskjeller og likheter mellom de to arter6. Det er også viktig å velge riktig musen belastningen som enkelte er mer utsatt for noen infeksjoner enn andre. det samme gjelder patogen belastningen valg16.
Det er viktig å utføre infeksjoner i en krevende og svært reproduserbar m...

Lavere luftveisinfeksjon er verdens dødeligste smittsomme sykdommer og den vanligste årsaken til dødsfall i utviklingsland1. Globalt, utgjør disse infeksjonene mer enn 3,2 millioner dødsfall1. I tillegg nosocomial lungebetennelse er blant de vanligste og dødelige formene for helsetjenester ervervet infeksjoner, og er forårsaket av den mest antibiotika-resistente patogener2,3. Oppkjøpet av bakteriell lungebetennelse både markedsstøtte ervervet og nosocomial lungebetennelse typisk ruten blir orofaryngeal innhold i alveoler. Murine modeller brukes til å studere disse sykdommene ofte bruke intranasal inoculation4, innskudd mye av bakterier utenfor lungene, forårsaker off-målet komplikasjoner og symptomer som bihulebetennelse og fysiske traumer, som er incongruent med sykdommen fremdrift i mennesket som modellene var designet for å etterligne. Andre modeller kan bruke innånding kamre og micromisting enheter, som mer nøyaktig etterligne viral, tuberculous og fungal lungebetennelser, men ikke nøyaktig er recapitulate den vanlige ruten for kjøp for vanlig bakteriell lungebetennelser.
Murine orofaryngeal aspirasjon lungebetennelse modellen kan brukes til å simulere naturlig ruten og patogenesen ved bakteriell lungebetennelse. Av vaksinere 50 µL av bakteriell suspensjon i oropharynx bedøvet mus med en pipette, følger refleksiv aspirasjon, som resulterer i smittsomme lungebetennelse. Bruker denne modellen, kan en undersøke patogenesen av lungebetennelse-forårsaker patogener og nye behandlinger for å bekjempe disse sykdommene med en høyere fidelity modell, mer slik som aspirasjon lungebetennelse infeksjoner i mennesker. I tillegg, i motsetning til lignende modeller som infisere gjennom munnhulen5,6, sikrer denne modellen at hele inoculum når lungene i stedet for tarmen, kan forårsake off-site betennelser og infeksjoner, som gastritt og enteritt. Til slutt, i motsetning til en annen publiserte modell som krever en laryngoskop og inoculates gjennom spor7, denne modellen hindrer ikke luftveiene med en gavage nål og krever ikke injeksjon for inoculum levering. I stedet er inoculation avhengig av den naturlige aspirasjon refleks museklikk.

<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

Murine infeksjon modeller er avgjørende for å forstå sykdom patogenesen og teste effekten av romanen therapeutics designet for å bekjempe forårsaker patogener. Smittsomme lungebetennelse er blant de vanligste infeksjonene presenteres av pasienter i klinikken og garanterer dermed en passende i vivo -modell. Typisk lungebetennelse modeller bruker intranasal vaksinasjon, som innskudd overdreven organismer utenfor lungene, forårsaker off-målet komplikasjoner og symptomer som sinusitis, gastritt, enteritt, fysiske traumer eller microparticle misting for å etterligne aerosol spre mer typisk for viral, tuberculous eller fungal lungebetennelse. Disse modellene gjenspeiler ikke nøyaktig patogenesen av typiske samfunnet eller helse-ervervet bakteriell lungebetennelse. I kontrast etterligner denne murine modellen av orofaryngeal aspirasjon lungebetennelse slippverktøy ruten i healthcare ervervet lungebetennelse. Suspensjon i oropharynx bedøvet mus vaksinere 50 µL av bakterier som forårsaker refleksiv aspirasjon, som resulterer i lungebetennelse. Med denne modellen, kan en undersøke patogenesen av lungebetennelse-forårsaker patogener og nye behandlinger for å bekjempe disse sykdommene.

Ved å nøye følge protokollen, oppnås reproduserbare og robust enkelt. Det er kritisk til en tilpasset inoculum forberedelse protokoll for eksperimenter sammenlignes med en hverandre. Det er også viktig å håndtere mus under infeksjon prosedyren. Husk å plassere mus i en bedøvelse kammer uten isoflurane. Mus vil få panikk hvis de plasseres i et kammer som er pre fylt med isoflurane og erfarer overskytende stress, som kan muligens kompromittere eksperimentelle resultater. Etter å ...

Watch this Scientific Journal Video about Murine Oropharyngeal Aspiration Model of Ventilator-associated and Hospital-acquired Bacterial Pneumonia at JoVE.com

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

Smittsomme lungebetennelse er blant de vanligste infeksjonene i menneskelig. En passende i vivo modell er avgjørende for forstå sykdom patogenesen og teste effekten av romanen therapeutics. Med denne murine orofaryngeal aspirasjon lungebetennelse modellen, kan en undersøke patogenesen og nye behandlinger mot disse dødelige infeksjoner.

Murine orofaryngeal aspirasjon modell av vifte-assosiert og sykehus-ervervet bakteriell lungebetennelse

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Murine Bioluminescent Hepatic Tumour Model

This video describes the establishment of liver metastases in a mouse model that can be subsequently analysed by bioluminescent imaging. Tumour cells are ...

An Orthotopic Model of Murine Bladder Cancer

In this straightforward procedure, bladder tumors are established in female C57 mice through the use of catheterization, local cauterization, and ...

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

En murint Lukket kiste Modell av myokardiskemi og reperfusjon

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Murine Model of Wound Healing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

Osteopathic Manipulative Treatment as a Useful Adjunctive Tool for Pneumonia

Osteopatisk manipulerende behandling som et nyttig Adjunctive verktøy for lungebetennelse

Pneumonia, the inflammatory state of lung tissue primarily due to microbial infection, claimed 52,306 lives in the United States in 20071 and resulted in ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

En murine modell av subaraknoidalblødning

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Femoral Bone Marrow Aspiration in Live Mice

Femoral Bone Marrow Aspirasjon Live Mus

Serial sampling of the cellular composition of bone marrow (BM) is a routine procedure critical to clinical hematology. This protocol describes a detailed ...

Substernal Thyroid Biopsy Using Endobronchial Ultrasound-guided Transbronchial Needle Aspiration

Substernal Thyroid Biopsi hjelp Endobronchial Ultralyd-veiledet Transbronchial nål aspirasjon

Substernal thyroid goiter (STG) represents about 5.8% of all mediastinal lesions1. There is a wide variation in the published incidence rates due to the ...

Th17 Inflammation Model of Oropharyngeal Candidiasis in Immunodeficient Mice

Th17 Betennelse Modell av orofaryngeal candidiasis i immunodeficient Mus

Oropharyngeal Candidiasis (OPC) disease is caused not only due to the lack of host immune resistance, but also the absence of appropriate regulation of ...

A Murine Model of Irreversible and Reversible Unilateral Ureteric Obstruction

En Muse Modell av Irreversible og Reversibel Ensidig ureter Obstruksjon

Obstruction of the kidney may affect native or transplanted kidneys and results in kidney injury and scarring. Presented here is a model of obstructive ...