Método alternativo em larvas de Galleria mellonella para estudar a infecção e tratamento de biofilmes

Abstract

Biofilmes têm por característica o aumento a tolerância a agentes antimicrobianos e ao sistema imune, o que por fim acaba levando à uma falha na terapia e à cronificação de infecções. Biofilmes desempenham um importante papel em infecções relacionadas à dispositivos médicos e como atualmente não há tratamento eficaz para essas infecções, a única alternativa remanescente é a remoção do mesmo. Estudos in vivo desempenham um papel crucial na utilização dos dados de experimentos in vitro à uma terapia aplicada. Levando isso em conta, nós descrevemos um método simples que analisa e quantifica a formação de biofilme dentro de larvas de Galleria mellonella. Cerdas de escova de dentes foram utilizadas como uma superfície abiótica no intuito de mimetizar um implante médico. Um inóculo padronizado de Staphylococcus aureus foi injetado, de forma sistêmica, nas larvas junto com a inserção de uma cerda estéril na última proleg. Após incubação, à 37ºC por 24h, as células bacterianas foram removidas das cerdas e quantificadas através das unidades formadoras de colônias (UFC) utilizando um meio seletivo para Staphylococcus. A quantidade de UFC recuperada das cerdas foi aproximadamente 3 x 106 , e imagens da microscopia eletrônica de varredura (MEV) confimou a formação de biofilme. Grupos controle, que foram feitos utilizando apenas as cerdas, sem inóculo, não demonstraram células aderidas, como demonstrado pela ausência de UFC e imagens de MEV, o que indica que a microbiota das larvas não estava interferindo nos experimentos. Além disso, um grupo em que foi injetado vancomicina junto do inóculo e da cerda não demonstrou, também, contagens de UFC. Nós apresentamos um método rápido e factível para avaliar a formação de biofilme bacteriano em um modelo in vivo e que em um futuro próximo pode ser utilizado para avaliar a eficácia de moléculas que possuam o potencial de impedir a formação de biofilme.

In vivo studies are crucial decision-maker step in order to translate in vitro data to an applied therapy. Considering this we describe a simple method that analyzes and quantifies biofilm formation inside the Galleria mellonella larvae. Toothbrush bristles were employed as an abiotic surface to mimic a medical device. A standardized inoculum of Staphylococcus aureus was systemically injected in the larvae together with the insertion of a bristle in the last proleg pair. After incubation adhered cells were detached from bristles and quantified by colony-forming units (CFU) counting using staphylococci-selective medium. About 3 x 106 CFU of S. aureus were recovered from bristles and scanning electron microscopy images confirmed biofilm formation. Control group did not show adherent bacteria, as demonstrated by non-CFU counting and SEM images, indicating that microbiota do not interfere in experiments. We present a feasible method to evaluate bacterial biofilm formation in vivo that in the near future can be used to evaluate antibiofilm compounds.