ratlar›n %70 kadar› sirotik olurlar ve asit birikimi d›flardan rahatl›kla farkedilir.
Pnömoni oluflturmak için, trakea üzerine mini bir insizyon yap›l›p bir kateter yerlefltirilir. Bu kateterden önce 0,3 mL, S. pneumoniae içe- ren fosfat tamponlu tuzlu su içeri¤i verilir, ard›ndan 0,3 ml hava veri- lir. Kateter ç›kar›l›r ve bölge kapat›l›r. Kuyruk veninden 0,2 mL, S.
pneumoniae içeren fosfat tamponlu tuzlu su içeri¤i verilir.
Mantar Modelleri
Klinik olarak, mantar enfeksiyonlar›n›n öenmli bir bölümünü maya- lar, Candida türleri olufltururlar. Antibiyotik uygulamas›, nötropeni, kateterlerin kullan›m›, kemoterapi, parenteral beslenme, transplantas- yon sonras› immümsüpresif tedavi gibi nedenlerle Candida enfeksi- yonlar›n›n s›kl›¤› artm›flt›r. Genel olarak antifungal ilaçlar›n etkinlik ve direnç sorunlar›, klinik uygulamalarda belirgin hale gelmektedir. Bu nedenlerle, mantarlara ba¤l› hastal›klar›n patogenezini anlama ve uygun antifungal tedavi seçeneklerini araflt›rma aç›s›ndan hayvan mo- delleri önemli bilgiler sa¤lamaktad›r.
Pek çok mantar hayvan modeli yan›nda, en s›k baflvurulanlardan bi- ri olan generalize Candida enfeksiyonu modeli, bir örnek olarak anla- t›lacakt›r:
Ratlarda Generalize Candida albicans Enfeksiyonu Modeli Farelerde intravenöz Candida modelinde, infektif ajan›n böbre¤e yüksek bir afinitesi oldu¤u görülür (7). Rat modellerinde ise, daha yayg›n iç organ tutulumu olur.
Deneyin yap›l›fl›: 5 x 106
koloni oluflturan birim C. albicans, 0,5 ml fosfat tamponlu tuzlu su ile, kuyruk veninden PPD i¤nesi ile uygulan›r. Hayvanlar gün- de iki kez, mortalite aç›s›ndan kontrol edilir.
Farelerde uygun antifungal tedaviye ra¤men mortalite önlenemez. Ratlarda ise, tedavisiz b›rak›ld›¤›nda 5-7 günde ölümle sonuçlanan bu modelde, antifungal tedavi verilirse sürvi 4 aya kadar uzat›labilir. Rat- larda antifungal dozlar› amfoterisin B için 1 mg/kg, günde iki kez, 5 gün süreyle, gavajla oral, flukonazol için ise 2,5 mg/kg’d›r. (8).
Tedavili yada tedavisiz, belirlenen süre sonunda ratlar eter yada CO2anestezisi alt›nda feda edilir.
Böbrekte birinci günden sonra nodüler lezyonlar görülebilir. ‹kinci günden sonra granülomatöz lezyonlar belirginleflir ve 5. gün tüm or- gan bu lezyonlarla kaplan›r. Karaci¤erde ve dalakta da lezyonlar birin- ci gün görülmeye bafllar. Kalp ve beyinde ilk günden sonra nekrotik lezyonlar geliflir. Göz ve akci¤erde ikinci günden sonra lezyonlar ge-
liflmeye bafllar. Akci¤erde 3. gün yayg›n bir pnömonitis tablosu geli- flir. Akci¤er d›fl›ndaki organlarda mantar elemanlar› görülebilir.
Enfeksiyöz hayvan modellerini uygulayabilmenin en pratik yolu, bu uygulamalarda deneyimi ve prati¤i olan araflt›rmac›larla birlikte çal›fl- makt›r. Ayr›ca, çal›fl›lacak hayvan›n belirlenmesi, hayvan›n insandan farkl›l›k gösteren özellikleri, deneyin yap›lmas›, sonuçlar›n de¤erlen- dirilmesi gibi aflamalarda de¤iflik araflt›rmac›lardan da yard›m istene- bilir.
‹deal infeksiyöz hayvan modeli, test edilecek hipoteze göre belirle- nir. Fizyolojisi insana en çok benzeyen model ve uygun olan hayvan- lar içinde en uygun olan›-en deneyimli olunan› tercih edilir. Enfeksi- yöz hayvan modelleri, enfeksiyon hastal›klar› ve mikrobiyoloji alanla- r›nda yeni geliflmelerin ve çal›flmalar›n h›zl›, aktif ve etkili olarak ya- p›labilece¤i araflt›rma sistemleridir. Ülkemiz araflt›rmac›lar› bu model- leri daha etkili olarak kullanabilmelidir.
KAYNAKLAR
1. Zak O, Sande M, O’Reilly T. The role of animal models in the evaluation
of new antibiotics. In: Zak O, Sande MA, eds. Handbook of animal models in infections. San Diego:Academic Press, 1999:1-4.
2. Rouse MS, Wilson WR. General Methodologies for animal models. In: Zak
O, Sande MA, eds. Handbook of animal models in infections. San Di- ego:Academic Press, 1999:9-12.
3. Giacometti A, Cirioni O, Ghiselli R, Mocchegiani F, Paggi AM, Orlando
F, Kamysz W, Kasprzykowski F, Mackiewicz Z, Scalise G, Saba V. Thera- peutic efficacy of intraperitoneal polymyxin B and polymyxin-like peptides alone or combined with levofloxacin in rat models of septic shock. J Anti- microb Chemother 2002;49:193-6.
4. Cirioni O, Giacometti A, Ghiselli R, Mocchegiani F, Fineo A, Orlando F,
Del Prete MS, Rocchi M, Saba V, Scalise G. Single-dose intraperitoneal magainins improve survival in a gram-negative-pathogen septic shock rat model. Antimicrob Agents Chemother 2002;46:101-4.
5. Bolder U, Ton-nu HT, Schteingart CD, Frick E, Hofmann AF. Hepatocyte
transport of bile acids and organic anions in endotoxemic rats: impaired uptake and secretion. Gastroenterology 1997;112:214-25.
6. Mellencamp MA, Preheim LC. Pneumococcal pneumonia in a rat model of
cirrhosis: effects of cirrhosis on pulmonary defense mechanisms against Streptococcus penumoniae. J Infect Dis 1991;163:102-8.
7. Rogers T, Balish E. Experimental Candida albicans infection in conventi-
onal mice and germfree rats. Infect Immun 1976;14:33-38.
8. Schmidt A, Geschke FU. Comparative virulence of Candida albicans
strains in CFW1 mice and Sprague-Dawley rats. Mycoses 1996;39:157- 60.
Deneysel hayvan modelleri bilimsel araflt›rmalar›n vazgeçilmez ö¤eleridir. Y›llar içerisinde yap›lan medikal araflt›rmalarda oynad›kla- r› önemli rol inkar edilemez. Gerek fizyolojik çal›flmalar, gerekse far- makokinetik çal›flmalar oluflturulan biyomedikal modellerle bugün ulaflt›¤› düzeylere gelebilmifltir. Bu tür çal›flmalar›n tümünde öncelik- le ak›lda tutulmas› gereken prensipler, modellerin ahlaki de¤erlere ve etik kurallara uygunlu¤u olmal›d›r.
Parazitoloji alan›nda da hayvan modelleri uzun süreden bu yana kullan›lmaktad›r. Bafllang›çta xenodiagnosis için kullan›lan deney hayvanlar›, daha sonralar› araflt›rma amaçl› olarak paraziter infeksi- yonlarda yo¤un flekilde kullan›lmaya bafllanm›flt›r. Bu modellerden s›kl›kla kullan›lanlar› flu flekilde s›ralanabilir:
Visceral Leishmaniasis’ te Hayvan Modelleri
Visceral leishmaniasis modeli için Syrian hamster, BALB/c veya immünyetmezlikli Nu/nu, SCID (Severe Combined ‹mmunodefici- ency) türü fareler kullan›labilir. Bu çal›flmalarda dikkat edilmesi gere- ken laboratuvar güvenlik protokollerine mutlaka uyulmal›d›r. Fareler için halotan sedasyonu yeterli olsa da hamsterler için tam anestezi ge- reklidir. ‹nokülasyon için daha önce infekte edilmifl hayvan dala¤›n- dan elde edilen amastigot, ya da kültürde ço¤alt›lan promastigot süs- pansiyonlar› kullan›l›r. En iyi inokülasyon yeri kuyruk venidir. ‹çinde 108 say›da parazit bulunan 0.1-0.2 ml kadar süspansiyon 23 G i¤ne ile yavaflça enjekte edilir. Kuyruk veninden baflka hamsterlerde intraperi- toneal (IP), intrasplenik ve intrakardiyak yollarla da inokülasyon yap›- labilir. Bu modeller genellikle tedavi ve immünoloji çal›flmalar› için kullan›l›r (1).
Toxoplasmosis’ te Hayvan Modelleri
Bu model için oluflturulmak istenen infeksiyona göre NMRI, Swiss- Webster, NIH gibi fare türleri ile Wistar türü ratlar, koyunlar ve kedi- ler kullan›labilir. Takizoit inokülasyonu yap›lacak ise infekte fare pe- riton eksudas›ndan ya da hücre kültüründen elde edilen takizoitler kul- lan›l›r. Lethal infeksiyon dozu sufllara göre de¤iflkenlik gösterir. Bir- çok çal›flmada virulans› yüksek RH suflu kullan›lmaktad›r. 22 G bir i¤- ne ile 0.2-1.0 ml aras›nda takizoit süspansiyonu IP olarak verilir. 2.5 x 103 miktar›nda verildi¤inde Swiss-Webster farelerin ortalama yaflam süresi 10 gün kadar olmaktad›r (2, 3).
Bir di¤er infeksiyon oluflturma yöntemi oral ya da IP yoldan bradi- zoit (doku kisti) verilmesidir. Her fare için 20-30 doku kisti içeren ino- külum verilmelidir.
Perinatal infeksiyon gelifltirmek için fare ve koyunlar kullan›l›r. Fa- reye subkutan yolla 20 bradizoit, koyuna ise 1500 takizoit verilmesi ile gebelikte toksoplasmozis modeli oluflturulabilir.
Atimik nude BALB/c fareler kullan›larak immünyetmezlikte tok- soplasmozis modeli gelifltirilebilir. Bu farelere 0.5 ml SF içerisinde 100 takizoiti IP olarak vermek yeterlidir.
Kedilerden ookist elde etmek için infekte fare beyni kar›flt›r›lan yi- yecek veya direkt olarak posterior farinkse enjektörle beyin süspansi-
yonu verilerek d›flk›dan ookist izole edilmeye çal›fl›l›r.
Bu hayvan türlerinden baflka tavflan, guinea-pig ve maymunlarda da toksoplasmozis modeli gelifltirilebilir. Tüm bu modeller üzerinde im- münolojik, histopatolojik çal›flmalar ve antimikrobiyal tedavi deneme- leri yap›labilir (4).
Entamoeba histolytica ‹nfeksiyonunda Hayvan Modelleri Önce SCID (Severe Combined Immunodeficiency) farelerin s›rt bölgesine, özel bir cerrahi teknikle insan fetal intestinal dokusu, sub- kutanöz yerlefltirilerek SCID-HU-INT olarak adland›r›lan model olufl- turulur. ‹fllemden 10 hafta sonra yerlefltirilen xenograft bölgesi aç›la- rak geliflen doku içerisine kültürden elde edilmifl, içinde 106
E. histoly- tica bulunan 100 μl s›v› enjekte edilir. Daha sonra deri kapat›l›r. His- topatoloji, inflamatuar cevap, sitokin yap›m› ve tedaviye cevap de¤er- lendirilir (2, 5).
Ayr›ca gerbil, hamster ve yine SCID farelerde bat›n aç›larak karaci- ¤er sol lobuna direkt olarak ayn› miktarda E.histolytica trofozoitleri enjekte edilmek suretiyle karaci¤er amip abseleri oluflturulur. Bunlar- da etkin tedavi çal›flmalar› yap›labilir (6).
Echinococcosis’ te Hayvan Modelleri
Maymun, koyun, tavflan, gerbil, rat ve fare gibi hemen tüm deney hayvanlar›nda bu paraziter infeksiyon gelifltirilebilir. Köpek feçesin- den elde edilen yumurtalar›n oral olarak yutturulmas› ile infeksiyon oluflturulabilir. Çal›flmalarda verilen yumurta say›s› 500-9000 aras›n- da de¤iflmektedir. Ancak daha s›k kullan›lan metod IP yoldan protos- koleks enjeksiyonudur (2, 7). Hayvan bafl›na 2000-5000 protoskoleks verilmelidir. Bu modellerde immünoloji, cerrahi ve ilaç tedavisi çal›fl- malar› yap›labilir.
Bunun yan›nda BALB/c türü farelerde periton içerisine cerrahi ola- rak, baflka kist içinden elde edilen k›z kistlerin inoküle edilmesi ile ba- flar›l› modeller oluflturulmufltur (8)
KAYNAKLAR
1. Alexander CE, Kaye PM, Engwerda CR. CD95 is required for the early
control of parasite burden in the liver of Leishmania donovani-infected mice. Eur J Immunol 2001;31:1199-210.
2. Zak O, Sande M. Handbook of Animal Models of Infection. Avon:
Academic Press, 1999.
3. Khan AA, Araujo FG, Craft JC, Remington JS. Ketolide ABT-773 is
active against Toxoplasma gondii. J Antimicrob Chemother 2000;46:489- 92.
4. Dubey JP, Shen SK, Kwok OC, Frenkel JK. Infection and immunity with
the RH strain of Toxoplasma gondii in rats and mice. J Parasitol 1999;85:657-62.
5. Seydel KB, Li E, Swanson PE, Stanley SL Jr. Human intestinal epithelial
cells produce proinflammatory cytokines in response to infection in a SCID mouse-human intestinal xenograft model of amebiasis. Infect Immun 1997;65:1631-9.