Producción de pollos de engorde de rápido crecimiento libres de gérmenes a partir de una línea comercial para estudios de microbiota
18 de junio de 2020
Aquí describimos un método para la generación de pollitos libres de gérmenes a partir de huevos de una línea comercial de pollos de engorde, el Ross PM3. Este método se puede adaptar para la generación de animales libres de gérmenes de otras especies de aves de corral.
Hasta ahora, la producción de aves libres de gérmenes se limitaba a la raza animal para la investigación. Demostramos aquí que es posible hacerlo con animales comerciales. Esta técnica permite realizar estudios de la influencia de la microbiota a partir de los antecedentes genéticos de las aves de granja.
Al intentar este protocolo, es importante controlar la reproducción de la especie elegida en las condiciones estándar y poseer un sólido conocimiento del trabajo en aisladores. Comience colocando tubos de 50 mililitros, pipetas de plástico, alimento irradiado, agua esterilizada en autoclave y recipientes de plástico sellados estériles en un aislante rígido bajo presión positiva. Llene la trampa germicida de transferencia con una solución de amonio cuaternario al 2% y esterilice el aislador tres veces con vapor de formaldehído, moviendo los materiales dentro del aislador entre cada esterilización para garantizar la desinfección de todas las superficies de contacto.
Al menos dos días antes de introducir los huevos, ajuste la temperatura del aislador a 37 grados centígrados. El día de la introducción, ajuste el hidrómetro a 65 a 70% de humedad relativa. Después de seleccionar los huevos limpios e impecables, descontamine inmediatamente la superficie del huevo sumergiéndolos en una solución de ácido peracético al 1,5% durante cinco minutos, luego transporte los huevos a la instalación experimental utilizando una caja descontaminada con vapor de formaldehído.
Almacene los huevos durante 24 horas a 14 grados centígrados, luego repita la esterilización con ácido peracético al 1,5% y coloque los huevos en una incubadora de incubación durante 19 días. El día 19, verifique la fertilidad, viabilidad y desarrollo del embrión utilizando un candelabro de huevos ligero en condiciones estériles. Seleccione huevos vivos embrionados y descontaminelos rociándolos con una solución de ácido peracético al 1,5% durante 30 segundos o hasta cubrir toda la superficie de cada huevo.
Transfiera los huevos a los aisladores de incubación estériles y enjuáguelos con agua desmineralizada estéril antes de colocarlos en el espacio de incubación. Después de la eclosión, los animales se mantienen en los aisladores estériles, se alimentan ad libitum con una dieta comercial esterilizada por irradiación gamma y se riegan con agua del grifo esterilizada en autoclave. Un día después de la eclosión, tome una muestra fecal directamente del recto de diferentes pollitos y acompáñelas en un tubo de vidrio esterilizado.
Agregue un mililitro de heces a nueve mililitros de caldo de tioglicolato con resazurina y agregue la muestra restante a nueve mililitros de caldo Brain Heart Infusion o BHI. Incubar los tubos a 37 grados centígrados sin agitar durante 18 a 48 horas. A las 18 horas, examine visualmente los tubos para detectar cualquier modificación en el medio de crecimiento.
Después de 48 horas, tome una gota del medio de caldo fecal BHI, colóquela en un portaobjetos de vidrio y obsérvela bajo un microscopio. Si se sospecha de la presencia de bacterias, tome una muestra del cultivo de BHI y siembre en una placa de agar BHI, luego incube la placa a 37 grados durante 18 a 48 horas. Si aparecen colonias, identifique las bacterias utilizando una técnica de alto rendimiento como la espectrometría de masas MALDI-TOF.
Se llevaron a cabo seis tandas de generación de pollitos libres de gérmenes con huevos ROSS PM3 procedentes de dos granjas francesas diferentes. Se recolectaron un total de 853 huevos y luego de dos etapas de descontaminación y 19 días de incubación, el 86,40% eran viables. De los huevos viables, 490 se sometieron a una tercera etapa de descontaminación y se introdujeron en varios aisladores de incubación para una tasa promedio de eclosión del 79,80%Esto representa una tasa de eclosión del 68,94% en comparación con el número inicial de huevos recolectados.
Los resultados de eclosión varían sustancialmente del 41,67% al 88,16% de los pollitos viables en comparación con el número de huevos recolectados. Este efecto se correlacionó directamente con la edad de las gallinas ponedoras, donde los huevos provenientes de gallinas mayores eran menos viables. Las seis corridas se llevaron a cabo utilizando cuatro aisladores de incubación diferentes.
Después del control bacteriológico, se confirmó que los animales de 14 de los 16 aisladores estaban libres de gérmenes, lo que corresponde a una tasa de éxito del 86,5%. Para ello es necesario cumplir con los procedimientos de desinfección y, sobre todo, controlar la introducción de los elementos a través de la esclusa líquida. Este procedimiento permite a los animales medir el impacto de la microbiota en la fisiología y la salud de las aves.
Se puede adaptar y utilizar para estudiar la microbiota de otras aves de granja o de la fauna silvestre si los huevos son accesibles.
Descripción general
Este artículo presenta un método para generar pollos libres de gérmenes a partir de huevos comerciales de pollos de engorde, específicamente de la línea Ross PM3. La técnica permite realizar estudios sobre microbiota utilizando el fondo genético de aves de granja.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Microbiología
- Ciencia animal
- Medicina veterinaria
Antecedentes
- Los métodos anteriores para aves libres de gérmenes se limitaban a razas de investigación.
- Este estudio demuestra la viabilidad de utilizar aves de producción comercial.
- Comprender la influencia de la microbiota en la salud es fundamental para el manejo avícola.
- Mantener la esterilidad durante el proceso es esencial para el éxito.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un método confiable para producir pollos libres de gérmenes.
- Facilitar la investigación del microbiota en aves de corral comerciales.
- Evaluar el impacto del microbiota en la fisiología y la salud de las aves.
Métodos Utilizados
- Preparación de aisladores con protocolos de esterilización.
- Descontaminación de huevos utilizando ácido peracético.
- Incubación y monitoreo del desarrollo embrionario.
- Control bacteriológico de pollitos tras la eclosión.
Resultados principales
- De 853 huevos, el 86,40 % fueron viables tras la descontaminación.
- La tasa media de eclosión fue del 79,80 % para los huevos viables.
- La tasa de éxito de pollitos libres de gérmenes fue del 86,5 % en los aisladores.
- La viabilidad se correlacionó con la edad de las gallinas ponedoras.
Conclusiones
- El método proporciona una vía para estudios de microbiota en aves de corral.
- Puede adaptarse para otras aves de granja o vida silvestre.
- Mantener la esterilidad es fundamental para la generación exitosa de animales libres de gérmenes.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Este método permite estudios sobre microbiota en líneas avícolas comerciales, abordando una brecha clave en la traducción de hallazgos de razas de investigación a genéticas relevantes para la industria. Al producir aves libres de gérmenes a partir de pollos de crecimiento rápido, apoya la modelización predictiva de las interacciones huésped-microbiota en especies de importancia económica. El enfoque mejora la confianza traslacional de las intervenciones nutricionales, inmunológicas y fisiológicas en la producción avícola.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite probar hipótesis sobre la influencia de la microbiota en el desarrollo inmune y la fisiología utilizando fondos genéticos de relevancia comercial.
- Valor operativo: Proporciona un sistema libre de gérmenes y controlado para aislar variables microbianas en estudios de respuesta del hospedador.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Valor científico: Genera sistemas biológicos estandarizados y libres de microbiota para un rendimiento constante en ensayos durante la evaluación de aditivos para piensos o probióticos.
- Valor operativo: Permite mediciones básicas reproducibles, fundamentales para evaluar los efectos de compuestos sobre la salud intestinal y la inmunidad.
Investigación Translacional y Preclínica
- Valor científico: Facilita la reducción de riesgos mecanicistas al permitir la reconstrucción controlada del microbiota para evaluar los efectos específicos de cada cepa en la salud de las aves.
- Valor operativo: Permite estudios longitudinales desde la eclosión hasta las etapas de crecimiento bajo condiciones microbianas definidas, mejorando la confianza predictiva para candidatos preclínicos.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
El método se integra en la continuidad de descubrimiento a preclínico al proporcionar un modelo validado para pruebas de intervención en microbiota en etapas tempranas antes de avanzar a ensayos en animales vivos.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la validación funcional de dianas microbianas y vías que influyen en el crecimiento, la inmunidad y la utilización de nutrientes.
- Selección: Proporciona pollos libres de gérmenes como una plataforma reproducible para evaluar aditivos alimenticios, vacunas o moduladores del microbioma.
- Análisis: Permite el monitoreo bacteriológico cuantitativo mediante muestreo fecal y cultivo para confirmar el estado libre de gérmenes y rastrear los resultados de los desafíos microbianos.
- Investigación Traducional: Conecta los hallazgos del descubrimiento con la validación preclínica utilizando un modelo con relevancia genética comercial.
- Reutilización Empresarial: Representa un procedimiento escalable y adaptable aplicable a través de especies avícolas y unidades de aisladores para programas sostenidos de I+D.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Reduce el ruido biológico en estudios de microbiota al eliminar variables de confusión derivadas de la exposición microbiana no controlada.
- Valor operativo: Garantiza la esterilidad del aislador mediante protocolos de desinfección validados, lo que favorece resultados experimentales consistentes.
- Valor estratégico: Mejora las decisiones de avance o interrupción en el desarrollo de alimentos y productos para la salud al proporcionar señales tempranas de eficacia y seguridad en un modelo fisiológicamente relevante.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de candidatos que modulan la microbiota, basada en respuestas del huésped validadas en fondos genéticos comerciales.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en técnicas asépticas y manejo de aisladores para mantener la esterilidad durante todo el manejo de huevos y cría de pollitos.
- Depende del acceso a equipos de esterilización, incluidos sistemas de vapor de formaldehído, ácido peracético y suministros de alimento irradiado con rayos gamma.
- Necesita procedimientos operativos estandarizados para la recolección, transporte y descontaminación de huevos para prevenir la ruptura del aislamiento.
- Incluye controles ambientales de temperatura (37°C) y humedad (65–70% HR) durante las fases de incubación y eclosión.
- Se basa en la validación bacteriológica mediante caldos de tioglicolato y BHI, con confirmación microscópica y por cultivo, para verificar el estado libre de gérmenes.
