In vitro och ex vivo hudfloramodeller för antibiotikaresistens

Bakgrund

Människans hud är koloniserad av miljontals bakterier, svampar och virus och skapar hudens mikrobiota, vilket kan fungera som en ytterligare barriär mot sjukdomsframkallande mikroorganismer (så kallade patogener). Denna väsentliga barriär kan störas genom miljömässiga påverkningar, såsom användning av hudprodukter som innehåller olika kemikalier, antimikrobiella ämnen eller biocider. Förändringen i mikrobiotan kan å ena sidan leda till obalans i mikrobiotan och å andra sidan påverka utvecklingen och urvalet av antimikrobiell resistens.

Mål

I den här projekt vi ska utveckla och validera en in vitro-modell med hjälp av en simulerad bakteriesamhälle och ex vivo-modeller som frusen gris hud och en mänsklig hudmodell för att studera effekten av långvarig exponering för hudvårdsprodukter på mikrobiell dynamik och utvecklingen av antibiotikaresistens.

Metodik

Den in vitro-metodologin använder en simulerad bakteriesamhälle (bacteria mock community) som liknar blandningen av bakterier som finns på huden. Detta simulerade samhälle består av sex kommensala bakteriestammar: Acinetobacter johnsonii, Corynebacterium striatum, Micrococcus luteus, Cutibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis och Streptococcus mitis. Genom odling under olika miljöförhållanden (pH, temperatur, syre och näringssammansättning) kan olika platser på kroppen simuleras. Prover kommer att tas vid olika tidpunkter och protokoll för analys av bakteriedynamiken kommer att testas och valideras med hjälp av qPCR, metagenomisk sekvensering och eventuellt RNA-sekvensering.

Risken med hudvårdsprodukter för att främja antibiotikaresistens kommer att fokusera på utvecklingen av protokoll för induktion och urval av antibiotikaresistens med hjälp av bakteriestammar som är relevanta för sårinfektioner (Staphylococcus aureus och Pseudomonas aeruginosa).

När testprotokollen är etablerade kommer frusen gris hud och mänsklig Nativeskin® att användas som ex vivo-system för samma ändamål. Förändringen i hudens bakteriesamhälle, som kan orsakas av långvarig användning av hudvårdsprodukter, kan resultera i obalans av de bakterier som finns på huden. Detta öppnar nya möjligheter för patogener och antibiotikaresistenta bakterier att invadera hudgemenskapen. Följaktligen ökar närvaron av dessa skadliga bakterier på mänsklig hud risken för sårinfektioner med patogena eller antibiotikaresistenta bakterier. 

Behöv

Modellsystem för att studera bakteriell dynamik på huden kommer att möjliggöra identifiering av kritiska effekter orsakade av långvarig exponering för hudvårdsprodukter, inklusive förändringar i den mikrobiella strukturen som är kopplad till sjukdom samt förebyggande av antibiotikaresistens. Denna kunskap kan ge strategier för att förbättra nuvarande utvecklade hudvårdsprodukter.