バイオフィルム感染と目に見えない傷の豚モデル

バイオフィルム感染は、創傷慢性の主要な貢献者です。臨床的に関連する実験的創傷バイオフィルム感染の確立には、宿主免疫系の関与が必要です。このような臨床的に関連するバイオフィルムの形成中の宿主と病原体の反復変化は、in vivoでのみ発生する可能性があります。豚の創傷モデルは、強力な前臨床モデルとしての利点が認識されています。創傷バイオフィルムを研究するためのいくつかの報告されたアプローチがあります。in vitroおよびex vivoシステムは、宿主の免疫応答の点で不足しています。短期間の生体内研究には急性反応が含まれるため、臨床的に発生することが知られているように、バイオフィルムの成熟を許可しません。最初の長期豚バイオフィルム研究は2014年に報告されました。この研究は、バイオフィルムに感染した創傷がプラニメトリーによって決定されるように閉じる可能性があることを認識していましたが、罹患部位の皮膚バリア機能は回復できない可能性があります。その後、この観察は臨床的に検証されました。このように機能的な創傷閉鎖の概念が生まれました。傷は閉じられていたが、皮膚バリア機能が不足しているが、目に見えない傷と見なされる場合があります。この作業では、バイオフィルム感染の重度の火傷の長期的な豚モデルを再現するために必要な方法論の詳細を報告しようとします。これは臨床的に関連し、翻訳価値を持っています。このプロトコルは、緑膿菌（PA01）を使用した8週間の創傷バイオフィルム感染の確立に関する詳細なガイダンスを提供します。8つの全厚さの火傷の傷が、燃焼後3日目に（PA01）が接種された家庭の白い豚の背部に対称的に作成されました。その後、レーザースペックルイメージング（LSI）、高解像度超音波（HUSD）、およびトランセピマル水損失（TEWL）を使用して、さまざまな時点で創傷治癒の非侵襲的評価を実施しました。接種された火傷の傷は、4層のドレッシングで覆われていました。接種後7日目にSEMによって構造的に確立および確認されたバイオフィルムは、機能的な創傷閉鎖を危険にさらしました。このような不利な結果は、適切な介入に応じて逆転する可能性があります。

Biofilm infection is a major contributor to wound chronicity. The establishment of clinically relevant experimental wound biofilm infection requires the involvement of the host immune system. Iterative changes in the host and pathogen during the formation of such clinically relevant biofilm can only occur in vivo. The swine wound model is recognized for its advantages as a powerful pre-clinical model. There are several reported approaches for studying wound biofilms. In vitro and ex vivo systems are deficient in terms of the host immune response. Short-term in vivo studies involve acute responses and, thus, do not allow for biofilm maturation, as is known to occur clinically. The first long-term swine wound biofilm study was reported in 2014. The study recognized that biofilm-infected wounds may close as determined by planimetry, but the skin barrier function of the affected site may fail to be restored. Later, this observation was validated clinically. The concept of functional wound closure was thus born. Wounds closed but deficient in skin barrier function may be viewed as invisible wounds. In this work, we seek to report the methodological details necessary to reproduce the long-term swine model of biofilm-infected severe burn injury, which is clinically relevant and has translational value. This protocol provides detailed guidance on establishing an 8 week wound biofilm infection using P. aeruginosa (PA01). Eight full-thickness burn wounds were created symmetrically on the dorsum of domestic white pigs, which were inoculated with (PA01) at day 3 post-burn; subsequently, noninvasive assessments of the wound healing were conducted at different time points using laser speckle imaging (LSI), high-resolution ultrasound (HUSD), and transepidermal water loss (TEWL). The inoculated burn wounds were covered with a four-layer dressing. Biofilms, as established and confirmed structurally by SEM at day 7 post-inoculation, compromised the functional wound closure. Such an adverse outcome is subject to reversal in response to appropriate interventions.