Biofilm antibiotic tolerance in periprosthetic joint infection

假体周围感染的生物膜抗生素耐受性

基本信息

  • 批准号:
    9912728
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 16.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-06-01 至 2022-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Abstract Total knee arthroplasty (TKA) is the largest major surgical procedure by volume for Medicare, and infection is the largest reason for TKA revision. Irrigation and debridement (I&D) with long-term antibiotics is the preferred method to manage periprosthetic joint infection (PJI; infected TKA). I&D fails in approximately 60% of cases. The high failure rate of I&D is a result of the high tolerance of biofilm to antibiotics. There is a large gap in knowledge in how biofilm develops antibiotic tolerance, how it is regulated, and there are no strategies to disrupt this tolerance in PJI. The hypothesis of this proposal is that bacterial persisters, a subpopulation of bacteria phenotypically resistant to antibiotics, are a major factor responsible for this tolerance and the high failure rate of I&D. In other diseases of chronic infection (ie tuberculosis and cystic fibrosis), bacterial persisters have been well-recognized to increase biofilm tolerance to antibiotics and prevent eradication of the infection. Demonstrating bacterial persisters are present in PJI biofilm is the first step in developing treatment strategies. The aims include establishing the presence of bacterial persisters in biofilm of PJI and identify potential therapeutic strategies to decrease biofilm antibiotic tolerance for later clinical trials. Preliminary results in this proposal demonstrate bacterial persisters provide a major contribution to biofilm antibiotic tolerance, and that this tolerance is associated with increased toxin-antitoxin expression in vitro. In Aim 1, a clinical study will be completed to determine whether these same results are observed on clinical samples. In Aim 2, we will determine the role of toxin-antitoxin systems in PJI biofilm antibiotic tolerance in the animal model we have developed. In Aim 3, the efficacy of a new class of antibiotics, ADEP4, that is not dependent on active metabolism or a positive energy state to eradicate bacteria will be quantified. This will add further evidence to the role of bacterial persisters in PJI and offer an additional new therapeutic strategy for later clinical trials. The research plan is tightly integrated with a five-year career development plan where Dr. Urish will be mentored by a multidisciplinary team of research and clinical investigators in orthopaedic surgery, microbiology, and biostatistics. Mentors were selected based on already existing relationships, methodological expertise, and success in mentoring previous junior investigators. The mentoring team is a tremendous strength in this proposal as they compromise a diverse and complimentary skill set. To achieve his training objectives, a combination of classes, workshops, and conferences scheduled throughout the proposal will provide the foundation to acquire new skills in advanced bacterial genetic techniques, analysis, and their application into translational clinical studies. Together, the generated preliminary data and mentoring will create a foundation for Dr. Urish’s transition to independence with R01 funded research.
抽象的 总膝关节置换术(TKA)是医疗保险和感染的最大主要手术手术 是TKA修订的最大原因。具有长期抗生素的灌溉和调试(I&D)是 首选的方法来管理周围关节感染(PJI;感染TKA)。 I&D大约有60%的失败 案例。 I&D的高衰竭率是生物膜对抗生素的高耐受性的结果。有很大的差距 在Knowle中,生物膜如何产生抗生素耐受性,如何受到调节,并且没有策略 在PJI中破坏了这种宽容。该提议的假设是细菌持续存在 细菌在表型上对抗生素具有抗性,是导致这种耐受性的主要因素,高 I&D的故障率。在其他慢性感染(IE结核和囊性纤维化)中,细菌持久性 已被众所周知,以增加对抗生素的生物膜耐受性并防止感染的消除。 证明细菌持久性存在于PJI生物膜中是制定治疗策略的第一步。 目的包括在PJI生物膜中建立细菌持久性的存在并确定潜力 降低生物膜抗生素耐受性的治疗策略,以进行以后的临床试验。初步结果 提案表明,细菌持久性为生物膜抗生素耐受提供了重大贡献,并且 这种耐受性与体外毒素 - 抗毒素表达的增加有关。在AIM 1中,临床研究将是 完成以确定是否在临床样本上观察到这些相同的结果。在AIM 2中,我们将 确定毒素 - 抗毒素系统在PJI生物膜抗生素耐受性中的作用,在动物模型中 发达。在AIM 3中,一种新的抗生素ADEP4的效率不取决于活动 将定量代谢或放射性细菌的正能状态。这将增加进一步的证据 细菌持久性在PJI中的作用,并为以后的临床试验提供了另一种新的治疗策略。 该研究计划与五年的职业发展计划紧密整合,Urish博士将在其中 由跨科手术研究和临床研究人员的多学科团队指导, 微生物学和生物统计学。根据已经存在的关系,方法论选择导师 专业知识和精神上的先前初级调查人员的成功。心理团队是一个巨大的 这项提案的力量会损害潜水员和免费的技能。为了实现他的训练 整个提案期间安排的目标,课堂和会议的组合将 为获得高级细菌遗传技术,分析及其其新技能的基础提供了基础 应用于翻译的临床研究。共同产生的初步数据和心理将 通过R01资助的研究,为Urish博士过渡到独立性的基础。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

KENNETH L URISH其他文献

KENNETH L URISH的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('KENNETH L URISH', 18)}}的其他基金

The Role of Biofilm Formation in Antibiotic Tolerant Periprosthetic Joint Infection
生物膜形成在抗生素耐受性假体周围感染中的作用
  • 批准号:
    10188719
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
The Role of Biofilm Formation in Antibiotic Tolerant Periprosthetic Joint Infection
生物膜形成在抗生素耐受性假体周围感染中的作用
  • 批准号:
    10400177
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
Biofilm antibiotic tolerance in periprosthetic joint infection
假体周围感染的生物膜抗生素耐受性
  • 批准号:
    9293639
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
Biofilm antibiotic tolerance in periprosthetic joint infection
假体周围感染的生物膜抗生素耐受性
  • 批准号:
    10076032
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:

相似国自然基金

面向掌纹识别的安全与隐私保护理论和方法研究
  • 批准号:
    62376211
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微观市场均衡视角下中国长期护理保险试点的福利分析与政策评估
  • 批准号:
    72304093
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向康复护理机器人的人机信任度评估方法与任务影响机制研究
  • 批准号:
    62306195
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于生命质量的癌症患者心理行为与护理干预
  • 批准号:
    72381240026
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
天然水体中药品和个人护理品间接光降解产物预测模型的构建和应用
  • 批准号:
    42307496
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A computational model for prediction of morphology, patterning, and strength in bone regeneration
用于预测骨再生形态、图案和强度的计算模型
  • 批准号:
    10727940
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
Deciphering neural crest-specific TFAP2 pathways in midface development and dysplasia
解读中面部发育和发育不良中神经嵴特异性 TFAP2 通路
  • 批准号:
    10676016
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
Resources, Workforce Development, and Animal Models for the Rutgers RBL
罗格斯大学 RBL 的资源、劳动力发展和动物模型
  • 批准号:
    10793863
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
Germline Genetic Modifiers of Radiation Response
辐射反应的种系遗传修饰剂
  • 批准号:
    10741022
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
Development of an endometrial ablation drug-device combination to treat heavy menstrual bleeding
开发子宫内膜消融药物装置组合来治疗月经出血
  • 批准号:
    10759501
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.6万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了