ANTİBİYOTİK ÇALIŞMALARINDA VE ENFEKSİYON HASTALIKLARINDA HAYVAN MODELLERİ

• Araştırma, herhangi bir konuyu aydınlatmak, bir soruna çözüm getirmek, belirli kavramlara, kuramlara ya da yasalara ulaşabilmek için yapılan planlı ve bilimsel bir çalışma olarak tanımlanabilmektedir. 
• Araştırma, genelleme yapılabilecek bilgiyi geliştirmek ya da katkıda bulunmak için planlanarak yapılan bilimsel çalışma.
• Günümüzde tıbbın bu noktaya gelmesinde de yapılan araştırmaların önemi hepinizin malumudur. Hayvan deneyleri tarihi milattan önceki beşinci asra kadar uzanmaktadır. Bu yıllarda Güney İtalya’da Alkamion’un fizyoloji çalışmaları, Abdera’ın diseksiyon çalışmaları ve Hipokrat’ın çalışmaları tarihsel kayıtlara geçmiştir. Nobel Tıp ödülü alan araştırmacıların 2/3 ünden  fazlası bu ödüllerini hayvan deneyleri sonucu almışlardır. Hayvanların kullanıldığı deneysel araştırmalar modern tıbbi tedavinin gelişmesinde önemli bir rol oynamıştır ve günümüzde de yeni hastalıkların tedavisi için gerekli yöntemlerin ve yeni ilaçların belirlenmesinde başvurulacak gerekli bir yöntem olmaya devam etmektedir.
• Tıbbi bilimlerdeki hayvan deneylerinin temeli, 
• vivisection olarak tanımlanan ve canlı hayvan için zararlı olan testler, deneyler ve eğitim ekzersizleri olarak açıklayabileceğimiz çalışmalara dayanmaktadır. 

Karşıt tezler:

• Hayvanlarla insanlar biyolojik olarak farklı türler. Hayvan deneylerinden çıkarılan sonuçlar insanlara uygulanamaz,
• Hayvan deneylerine alternatif olarak doku kültürü ve kompüterize çalışmalar denenebilir
• Hayvanların da hakları vardır.

Destekleycici görüşler:

• Hiçbir araştırıcı hayvanları kullanmaktan zevk almaz. Fakat birçok araştırıcı biliyor ki birçok hastalıkla mücadelede hayvan deneyleri gereklidir.
• Hayvanlar ve özellikle memeliler insanlara çok benzer. Geçmişte birçok hastalığın tedavisi önce hayvanlarda denendi ve sonra insanlara uygulanmaya başladı.Günümüzde kanser ve AİDS le savaşta hayvan deneyleri devam etmekte.
• Hayvan deneylerine alternatifler hayvan deneylerini destekleyebilir fakat yerini tutamaz. 
• Hayvanların kendileri de araştırmadan yarar görürüler. Birçok hayvan hastalığının tedavisi de yine hayvan deneyleri sonucu mümkün olmuştur.

3R Kuralı

• 1950’li yılların sonunda İngiliz Bilim adamları William Russell ve Rex Burch 3R kuralını getirdiler.
• Reduction:Deneyde kullanılacak hayvan sayısına azaltma
• Refinement: Hayvanın stresini ve acısını en aza indirme
• Replacement: Hayvan yerine diğer alternatifleri kullanma

Laboratuar Hayvanı Seçiminde Kriterler

• Deneyin Özelliğine göre aşağıda yetiştirilme sistemlerinden birinden hayvanlar şeçilebilir:
• İnbred:Bir ana babadan doğan yavruların çiftleştilerek yapılan üretim şeklidir. Bunu amacı genetik heterojeniteyi azaltıp homojeniteyi artırarak genetik değişkenliği azaltmaktır. En sık kullanılan yöntem erkek-kız kardeşlerin ya da genç ana baba ile yavrusunun çiftleştirilmesidir.
• Outbred:Aynı stoktan hayvanların rastgele çiftleştirilmesidir. 
• Selektif breeding: Birbiri ile ilişkisiz anne ve babanın çiftleştirilmesi ile farklı özelliklerin elde edilmesi istenir.
•   İki farklı inbred popülasyondan olan hayvanların çiftleştirilmesidir.Fizyolojik olarak anne ve babalarından daha üniformdurlar. Ancak genitik üniformite istenildiğinde kullanılamazlar.

Mikrobiyolojik Durumlarına Göre Hayvanların Sınıflandırılması

• Laboratuar hayvanları hijyenik durumlarına göre sınıflandırılırlar.
• Planlanan deneyin özelliğine göre deney hayvanları mikrobiyolojik özelliklerine göre seçilebilir:
• Axenic hayvanlar: Tamamen mikroorganizmadan arındırılmış hayvanlardır.Histerektomi ile elde edilirler ve isolatörlerde germ-free tekniklerle büyütülürler.
• Gnotobiotic Hayvan: Axenik hayvan gibidirler ancak nonpathojenik az sayıda mikroorganizme bulunabilir.
• Spesifik Patojen Free Hayvan:Özel patojen etkenlerden arıtılmış hayvan
• Monitörize Hayvan:Düşük emniyetli barier sistemi ile barındırılan hayvan. Tekrarlayan kontrollerle majör patojenlerden arındırılmış olduğu gösterilir.
• Konvansiyonel Hayvan: Bilinmeyen ve kontrol edilmeyen mikrobiyal floraya sahip hayvan.

Yeni Antibiyotiklerin geliştirilmesinde hayvan modellerinin rolü:

• Bakteriyoloji sahasında ilk kez Robert Koch 1876’da Anthraxın saf kültürünü farelere injekte ederek o yıllarda epidemik olarak seyreden Anthraxın bakteri tarafından oluşturulduğunu gösterdi. Tavşan ise yine ilk kez 1856’da Paris’te Delafond tarafından basillerin tanısında deney hayvanı olarak kullanılmıştır. Antimikrobiyal kemoterapide iki köşetaşı hayvanlarda oluşturulan infeksiyonların tedavisidir. Birincisi Domagk’ın 1935’te farelerde pnömokok infeksiyonlarında sülfonamid’i etkili olduğunu göstermesidir.
•  İkincisi Penicillin’in keşfi.Fleming Penicillin’i kültür izolasyonu için ve ancak bazı vakalarda antiseptik olarak kullanmıştı. 1940’lara kadar Florey ve Chain penicillin’i önce farelerde daha sonra da insanlarda kullanarak güçlü terapötik aktivitesini göstermiş oldular. 
• Bu iki yeni çığır ortaya çıkarmıştır. 
• 1. Sistemik bakteriyel infeksiyonlar ilaçlarla tedavi edilebilir.
• 2. Antimikrobiyal ilaç araştırmalarında invivo çalışmaların yolunu açmıştır.
• Yeni bir antibiyotik laboratuar hayvanlarında infeksiyon modeli oluşturup antimikrobiyal etkisi ve toksikolojik güvenliği kanıtlanmadan insan üzerinde uygulanamaz olmuştur. 1960’tan beri deneysel kemoterapi için 1000’den fazla hayvan modeli geliştirilmiştir. 
• Yeni antibiyotiklerin keşfinde en sık kullanılan yöntem in vivo infeksiyon modelleridir. 

Deneysel enfeksiyon modeli

• İdeal bir model aşağıdaki özellikleri taşımalıdır:
• İnsanlardaki infeksiyonlara mümkün olduğu kadar benzemeledir. 
• İnfeksiyon tekniği Basit olmalı
• Etken organizma
• Giriş yeri İnsanlardakine aynı en azından benzer olmalı
• Vücutta yayılımı
• Doku tutulumu
• Hastalığın ciddiyeti Tahmin edilebilir
• Seyri Araştırılabilir
• Süresi
• Kemoterapiye yanıt Ölçülebilir
• Tekrarlanabilir

Kullanılan Laboratuar Hayvanları

• Rat
• Mouse
• Tavşan 
• Köpek
• Domuz
• Birçok deneysel enfeksiyon modelleri bu özellikleri taşımaktadır. Ratlarda endokardit, pnömoni, ratlarda ve domuzlarda üriner enfeksiyon modelleri, osteomyelit, menenjit vb
• Bu ve benzeri modeller kullanılarak yapılan araştırmalar birçok hastalığın patogenezinin de aydınlatılmasında önemli rol oynamıştır. Aynı zamanda hastalığa özgü antibiyotiğin de kullanımı ve dozu yine bu hayvan deneylerinden elde edilen sonuçlar doğrultusunda gerçekleşmiştir. 
• Yine bu modeller sonucunda birçok sorunun cevabı alınabilmiştir:
• Ne zaman bir bakteriyostatik drug bakterisid drug kadar etkilidir?
• Bakteri ölüm oranı ne zaman önemlidir?
• Serumdaki bakterisit titrasyonu ne zaman önemlidir?
• Optimal doz aralığı nedir?
• Postantibiyotik etkinin önemi nedir?
• Kısaca infeksiyonda hayvan modelleri insanlara kullanmadan önce antibiyotiğin etkinliğini ve tolerabilitesini tahmin etme açısından önemlidir. Bununla birlikte infeksiyonların tedavisinde yeni yaklaşımları gündeme getirmede de önemlidir. 
• Invitro çalışmalar yeni antibiyotiklerin etkinliği ve spektrumu hakkında önemli bilgiler verir ancak 
• In vitro çalışmalar ve klinik sonuçlar arasındaki köprüyü hayvan deneyleri sağlar. 

Hayvan deneyleri 

• Toksisite çalışmaları
• Farmakokinetik özellikler
• Postantibiyotik etki
• Optimal doz ve süre

Infectious Diseases Society of America

• United States Food and Drug Administration yeni kemoterapötiklerin önce hayvan deneyeleri ile araştırılmasını öngörmektedir.

Yasal Düzenlemeler

• The Cruelty to Animals Act 1876 (UK)
• Animal Welfare Act 1970 (USA)
• European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123) (Mart, 1986)
• European Science Foundation 

DENEYSEL KEMOTERAPİDE HAYVAN DENEYLERİNİN ETİK BOYUTU

• Deneysel enfeksiyon modelleri oluştururken biz hayvanları doğal ortamından uzaklaştırıp stres ve acıp veren bir ortama sokuyoruz. Burada şu sorular akla gelebilir:
• Hayvanları manipüle etmek etik olarak doğru mudur?
• Bizim faydamız için hayvanları acı ve ıztırap veren muamelelere maruz bırakmak doğru mudur? 

HAYVAN MODELLERİNDEN ÖNCE IN VITRO ARAŞTIRMALAR

• Hem etik olarak hem de in vivo çalışmaların ekonomik boyutu gözönüne alındığında önce in vitro çalışmaların yapılması uygun olur. 
• In vitro çalışmalar kapsamında şunlar yapılabilir:
• 1. Maddelerin in vitro antimikrobiyal özelliklerinin belirlenmesi
• Mikroorganizmaya karşı Minimal inhibitor konsantrasyon ve Minimal Bakterisidal Konsantrasyonun belirlenmesi. Kombinasyonlar düşünüldüğünde ise potansiyel etkileşimlerin bilinmesi (interferans ya da antagonizm, additivite, ya da sinerjizm in vitro çalışmalarla öğrenilir. MIC ve MBC un bilinmesi in vivo çalışmaya başlamadan önce bilinmesi gerekli hususlardır. In vivo şartlar altında( pH, pO2, pCO2 ) etki edecek bir antibiyotiğin in vitro olarak da benzer koşullar oluşturulması gereklidir. Çünkü çevre şartları antibiyotik aktivitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Bununla birlikte in vivo koşullarda mikroorganizmalar daha yavaş ürerler.. Bu da antimikrobiyal ajanların hassasiyetini etkeleyebilir. 
• 2. In vitro toksisite belirlenmesi
• Genellikle hücre kültürlerinde bu çalışmalar yapılmakta ancak in vivo kadar güvenli olmamaktadır. Toksisite çalışmalarında antimikrobiyal ilacın konsantrasyonu MIC ve MBC’nin üzerinde olmalıdır. 
• 3. Solüsyonda antimikrobiyal ajanın solubilitesi ve stabilitesinin bilinmesi ve Hayvanlara uygulanacak en uygun formülün hazırlanması
• Uygulanacak ajanın solubilitesinin bilinmesi uygulama yolu ve farmakolojik aktivitesi hakkında bize yol gösterir. Genel olarak madde en solubl olabileceği formda hazırlanmalıdır. 
• Oral uygulama düşünüldüğünde gastrointestinal yoldan absorbsiyonda türler arasında fark olduğu bilinmelidir. 
• Maksimal biyoyorarlanım için en iyi formülün hazırlanması ve uygun hayvanda çalışmanın yapılması gerekir. Hayvanın yaşı da önemlidir. 
• Serum protein bağlanma derecesinin bilinmesi
• Serum proteinlerine bağlanmayan serbest antibiyotiklerin farmakokinetikleri insanlar için en iyi antibiyotik aktivitesini belirleyen prediktördür. Çünkü doku sıvılarına penetrasyonda serbest antibiyotik en iyidir. 

İNFEKSİYON MODELLERİNDE ANTİBİOTİKLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ

• In vivo testler bize yeni antibiyotiklerin aktivitede avantaj ve dezavantaj durumlarını, farmakokinetik profili, uygulama yolu ve potansiyel toksisite problemleri konularını belirlemede yardımcı olur. In vitro olarak gözlenen beta laktamaz inaktivasyonu in vivo olarak gerçekleşmeyebilir. Birçok in vitro durumda çok düşük MIC değerleri in vivo değerleri yansıtmayabilir. Bu nedenlerle bilinen  antibiyotiklerin yeni bileşikleri ya da türevleri için in vivo testler gerekebilir. 
• İn vivo ve in vitro sonuçlar arasındaki ilişkiler
•  İn vivo olarak aktif olan birçok madde in vitro olarak da aktiftir, ancak bunun tersi her zaman doğru değildir. 

In vivo testlerde antimikrobiyal aktiviteyi etkileyen faktörler:

1.İnokulum boyutu:

• Antibiyotiklerin in vivo aktivitelerinde en önemli etkiye sahiptir. İnokulum boyutu büyüdükçe antibiyotik etkinliğinde azalma ile sonuçlanır.

2.İn vitro büyüme ve inokulumun hazırlanması

• Hayvan deneylerinde infeksiyoz inokulumun hazırlanması sonuçları önemli ölçüde etkiler. Esas olarak mikroorganizma maksimal viabilitede olmalı ve inokulum hazırlanırken uygun kültür ortamları kullanılmalıdır. Kültür ortamı keza mikroorganizmaların virülansını da etkiler.
• Hayvan deneylerindeki en önemli problemlerden birisi aynı standard deneyler yapılmasına rağmen mikroorganizmaların virülans ve üreme oranlarındaki değişikliklerdir. 

3. İn vivo generasyon zamanı

• Generasyon zamanı (bakteriyel hücre bölünme oranı) in vitro olandan farklı olabilir. İn vivo generasyon zamanı enfeksiyon süresince progressif olarak artmakta ve infeksiyon yerine bağlı olarak 20 saate kadar uzayabilmektedir. Uzamış generasyon zamanı antimikrobiyal ajanların aktivitesini ters olarak etkiler.

4.  Virülansdaki değişiklikler 

4. Adjuvanların etkisi

• Bazı mikroorganizmaların virülansı doğal olmayan bir hayvan konağı için çok düşük olabilmektedir bu nedenle infeksiyon oluşturabilmek için bazı adjuvanların eklenmesi gerekebilir. 
• Antibiyotiklerin değerlendirilmesinde en sık kullanılan hayvan modelleri
• Basic screening
• Ex- vivo
• Discriminative

BASIC SREENING TESTS

• Yeni antibiyotiklerin değerlendirilmesinde basic screening testler genellikle kullanılır. 
• Ex-vivo doz programı, serum bağlama ya da extravasküler aralığa penetrasyon gibi spesifik değişkenleri belirlemek için kullanılmaktadır.
• Discriminative sistemler yeni ajanları ilgili ya da ilgisi olmayan aktif ajanlardan ayırdetmek için kullanılmaktadır. 
• Basic screening modeller 
• tek aşamalı infeksiyon,
•  basit teknikler ve tedavi uygulamaları, 
• kısa süreli deneyler, 
• tekrarlanabilir, 
• değerlendirilmesi kolay, düşük maliyetli testlerdir. 
• Bu testlere en iyi örnek Mouse protection testtir. 

MOUSE PROTECTİON TEST

• Antibakteriyel araştırmada en sık kullanılan in vivo araştırmadır. Mouse protection test yeni antibakteriyellerin etkinliği ve toksisitesini araştırmada en uygun bir yöntemdir. Drogun oral ya da parenteral yoldan aktif olup olmayacağı hakkında da bilgi verir. 
• Mouse protection tesste aşağıda belirtilen nedenlerle değişik mouse türleri kullanılabilir. 
• Antimikrobiyel ajana klinik cevap ve aktivite hakkında iyi bir ilişki kurar.
• Çok sayıda hayvan bulunabilir.
• Test edilen bileşiğin kullanım oranı düşük olduğu için ekonomik gelir. 
• Outbred hayvan kullanıldığı için heterojen bir populasyondur. Bu da immünolojik ve diğir konak farklılıklarını sağlar. 

Mikroorganizmanın Seçimi

• İn vivo test için hayvan deneyi geliştirmede mümkün olduğunca insan patojenleri kullanmak gerekir. Kullanılan mikroorganizmanın yeterli derecede virülan olması gerekir ki konağın direncini düşürmek için ek uygulamalara gerek kalmaz. Sadece mikroorganizmanın inoküle edilmesiyle tekrarlanabilir infeksiyon oluşturulamaz ise konağın direncini düşürmek için adjuvan strese edici işlemler uygulamak gerekir. 

İmmünsüpresyon yöntemleri:

• Mikroorganizme inokülasyonundan önce im kortikosteroid kullanmak
• Siklofosfamid kullanmak

Tolere edilebilir dozu belirleme

• Drogun miktarı
• En uygun verilme yolu
•  Bunları belirleyebilmek için eğer mümkünse in vitro olarak bazı toksisite çalışmaları yapılabilir. Bunlar arasında 

Maksimum tolere edilebilir doz

• drogun oral, subkutan ya da parenteral yoldan tek bir injeksiyonla 6 şarlı gruplaştırılmış hayvanları  verilmesi ve daha sonra da hayvanların  24 saat ile 7 gün arasında gözlenmesi esasına dayanır. Bu şekilde bir toksisite çalışması her bir yolun %100 toksik dozunu (LD 100) ya da %50 lethal dozunu (LD 50)  ve bütün hayvanların yaşadığı Maksimum Tolere Edilebilir Dozunu (LD0) belirler. Tahminen maksimum tolere edilebilir dozun beşte biri günde tek doz injeksiyon olarak tedavi dozunda verilebilir. Oral .biyoyararlanım da hesaplanabilr. 
• İnfeksiyon için inokulumun belirlenmesi: Virulansın belirlenmesi 
• Tekrarlanabilir infeksiyonlar oluşturabilmek için her bir şusun virülansını belirlemek gerekir. Virülans testleri için uygun kültürler alınır. Bu kültürler mikroorganizma sayısı 10 kez düşürtülene kadar dilüe edilir. 6 şarlı grup ratlara her dilüsyondan 0.5 ml intraperitoneal olarak verilir. Hayvanlar 3-7 gün gözlenir. Her dilüsyondaki canlı hayvan sayısı kaydedilir.Tüm hayvanların öldüğü  en düşük dilüsyon Minimal Lethal Doz olarak belirlenir (MLD).Kemoterapötik çalışmalar için MLD’nin 100 ila 1000 arasındaki dilüsyonu kullanılır.
• İnfeksiyon oluşturulması:
• İnfekte edici inokulumun uygun dilaüsyondaki solüsyonundan 0.5 ml intraperitoneal olarak verilir.

İlaç uygulaması

• İlacın suda hazırlanmış dilüe solüsyonları  0.5 ile 1ml olarak gavaj yoluyla verilir. Eğer ilacın gastrointestinal yoldan absorbe olmadığı biliniyorsa subcutan yol tercih edilir. 

Gözlem ve aktivite determinasyonu

• Hayvanlar infekte edildikten ve tedavi edildikten sonra 7 günlük bir süre içinde gözlenirler. Bu süre 3 ila 14 gün arasında da değişeblir. Bu süre zarfında sağ kalan hayvan sayısı kaydedilir. %50 protektif doz (PD 50) hesaplanır. PD50  %50 küratif doz ya da %50 effektif doz ile aynıdır. 
• Ölen tüm hayvanlardan  ve yaşayanların yarısından kan örneği alınır ve agara ekim yapılır. Ölen hayvanların kültürü enfekte edici mikroorganizmaları göstermeli, yaşayan hayvanların kültürü ise steril olmalıdır. Eğer ölen hayvanlırın kültürü steril ise drug toksisitesi ihtimalı araştırılmalıdır.  

Uygulama yolları ve zamanı

• Subcutan yol oral yoldan daha etkilidir.
• Kemoterapötiklerin infeksiyon oluşturulduktan hemen sonra ya da 1 saat sonra uygulanması hayvanları koruyucu olması açısından daha etkilirid. 
• Aktivite belirlenmesinde mültipl uygulamalar gerekebilir. 
• Mouse pratection testde infeksiyon oluşturulduktan hemen sonra tedavi uygulaması genellikle etkili olmaktadır. 
• Profilaksi uygulamalarında ise infeksiyonla birlikte tedavinin de uygulaması gerekir. 

Mouse protection test sonuçlarının insanlara yorumlanması

• In vivo hayvan deneylerinin en büyük zorluğu sonuçların insanlar açısından ne derece etlii olduğudur. Diskriminatif hayvan deneylerinin çoğunda deneysel sonuçların klinik olarak da benzer olduğu şeklindedir. 

Antimikrobiyal ajanların topikal aktivitelerini belirleme testleri

• Topikal antibakteriyel aktiviteyi belirlemede nonfatal subkutan infeksiyon yöntemi
• Sistemik infeksiyonlarda aktif olmayan birçok antibiyotik infeksiyon sahasına uygulandıgında aktif olabilmektedir. 
• Lokal infeksiyon oluşturmak için birçok teknik vardır. Swiss albino mice mikroorganizmanın 24 saatlik kültüründen 0.2 ila 0.5 ml subkutan olarak infekte edilir. Hayvanlar daha sonra antibakteryel ajanın değişen dozlarında 1ml infeksiyon bölgesine injekte edilir. 24 saat sonunda hayvanlar öldürülür ve infeksiyon bölgesinden sürüntü alınıp uygun agar besiyerine ekilir. Herhangibür üremenin ya da 10 koloniden fazla üremenin olmamasıbaşarılı bir tedavinin göstergesidir. Bu deneylerde etken mikroorganizmaya karşı etkili olduğu bilinen bir antibiyotiğin verildiği kontrol grubu kullanmak gereklidir. 

Selbie Yöntemi

• Selbie yöntemi antimikrobiyel ajanın etkinliğini belirlemede, drug patojen etkileşimlerini belirlemede ve infekte konakta drug farmakokinetiğini belirlemede hassas bir infeksiyon yöntemidir. Eğer hayvanlar nötropenik yapıldıgı takdirde Selbie yöntemi drug mikroorganizma etkileşmini değerlendirmede daha güvenli olmaktadır. Bu yöntem antibiyotiklerin farmakokinetiğini belirlemede ve postantibiyotik etkiyi belirlemede yaygın olarak kullanılmaktadır. 
• Vogelman ve arkadaşlarının kullandığı yöntem buna iyi bir örnektir. 
• 23-27 gr Swiss outbrad mouse kullanılmıştır. Mouse ler siklofosfamid (100-150 mg intraperitoneal) 0 ve 3.günlerde verilerek nötropenik yapılmıştır. 4. günde ciddi bir nötropeni (mikrolitrede 100 nötrofilden daha az) tablosu görülmüştür. Bu durum 2-4 gün arası devam etmektedir. İnfekte edici mikroorganizma kültürde üretilip 4.günde 0.1 ml her iki uyluğa injekte edilir. İnfeksiyonun 2 saatlik bir süre zarfında gelişmesi beklenir. Daha sonra değişen dozlarda antimikrobiyel ajan subkutan olarak gruplar halinde infekte edilmiş mouselara verilir. İnfekte edilmiş fakat tedavi edilmemiş hayvanlar kontrol olarak kullanılır. Her gruptan 2-4 mouse ilk 4 saat içinde her saatte bir olmak üzere öldürülür. Daha sonraki 16 saatlik dönemde ise her 2ila 4 saatte bir öldürülürler. Her örnekte uyluk adelesi alınıp homojenize edilip(9ml %0.85 NaCl içinde) uygun dilüsyonlardan sonra log CFU/uyluk hesaplanır. Bu yöntem PA etki ve diğer etkileşimler için yaygın olarak kullanılmaktadır. 

Aerob mikroorganizmalarla abse oluşturma

• Female Swiss mice’lara 1x109 ile 2x109 sstafilokok içeren solüsyondan 0.5 ml intraperitoneal olarak inoküle edilir. İnokülasyondan 3 saat sonra başlayarak ve daha sonra belli aralıklarla hayvanlar öldürülerek peritoneal kaviteden abse odakları ya da mikroorganizmaların akümüle olduğu kısımlar aseptik olarak alınıp daha sonra bakteri popülasyonu hesaplanır.

RESPİRATUAR TRAKT İNFEKSİYONLARINDA HAYVAN MODELLERİ

• S. pnömoni içeren kültürden intranasal olarak verilir. Infekte edilen hayvanlar 48 saat sonra öldürülüp akciğerleri aseptik olarak çıkarılır ve akciğer dokusu kanlı agar kültüründe ekilir. Alternatf olarak da akciğer dokuları homojenize edilip homojenatlar kültürde üretilir.

ÜRİNER SİSTEM İNFEKSİYONLARINDA HAYVAN MODELLERİ

• Mouse ve ratlar üriner sistem infeksiyonlarının patogenezinde ve kemoterapide en sık kullanılan hayvanlardır. 
• Asendan obstrüktif pyelonefrit

İntrarenal infeksiyonla akut pyelonefrit

• Böbreğin her iki polüne direk inokülasyon yapılır. İnokülasyondan 24 saat sonra antibiyoterapiye başlanır.

Direk mesane inokülsayonu ile asendan pyelonefrit

• Bu model deneysel UTI oluşturmak için en yaygın kullanılan metoddur. Urethra klempe idilir. Penisin hemen üzerinden 1cm lik orta hat insizyonu yapılır. Mesane eksplore edilir. Mesane içindeki idrar aspire edilip mesane içine bakteri inokülasyonu yapılır. Urethral klempinge bir süre daha devam edilebilir.
• Transurethral inokulasyon
• Asendan UTI modelidir ancak fazla miktarda inokulasyon yapılıp refflüye neden olunmamalıdır. 

PERİTONİT MODELLERİ

• Peritonit, ya fekal materyalin direkt intraperitoneal inokülasyonu ile ya da çekum ligasyonu ve  perforasyon yöntemi ile oluşturulur. 

1. Intraperitoneal inokülasyon

• Intraabdominal sepsisi taklit eden rat modelinde ya bilinen bir mikroorganizma ya da fekal kültür kullanılır. Her iki yöntemde de jelatin kapsülller içinde hazırlanan inokulum orta hat insizyon ile karın içine yerleştirilir. Hayvanlar takip eden 1,3,7 ve 14. günlerde öldürülür. Kontrol grubunda ise steril jelatin kapsüller kullanılır. Öldürme işlemi de steril koşullarda yapılır. Karın traşlanır, povidon iodin ile temizlenir ve ya periton sıvısı örneği ya da belirgin abse odağından aerob ve anaerob kültür alınır. Aynı zamanda kan kültürleri de alınır. Kan kültürlerinde genellikle E.coli’nin ürediği görülür. Periton kültürlerinde erken safhada E.coli ve Bacteroides suşları, ileri safhalarda ise ve abse gelişen durumlarda ise B. Fragilis v Fusobakterium suşlarının hakim olduğu az miktarda da E. Coli ve enterokokların bulunduğu görülür. 

2. Çekum ligasyonu ve perforasyon

• Postsurgical sepsis modelinde lethal peritonit geliştirmek için en uygun örnektir. Anestezi altında laparotomi yapılır. Çekum bir kısım kalın barsak ile birlikte  insizyondan dışarı çıkarılır, kalın barsaktaki fekal materyal çekum içine redükte edilir ve distalden barsak bağlanır. 20 gauğe iğne ile çekum iki yerden delinir ve az miktarda çekal materyal lümen dışına çıkarılır. Çekum karın içine geri gönderilip karın kapatılır. Normalda 1ml serum fizyolojik hipotansiyonu önlemek için subkutan olarak verilir. Bu yöntemde ilk 48 saat içinde mortalite oranı %80 olarak gözlenmektedir. Kemoterapi için uygun bir yöntem olmamakla birlikte sepsis modeli olarak uygun bir modeldir.