Misurazione della temperatura corpo del mouse utilizzando il termometro a infrarossi durante passiva anafilassi sistemica e la valutazione di allergia alimentare
14 settembre 2018
Qui vi presentiamo un nuovo metodo per misurare con precisione le differenze di temperatura del corpo in passivo anafilassi sistemica (PSA) e modelli di mouse allergia alimentare utilizzando un termometro a infrarossi. Questa procedura è stata duplicata con precisione nei precedenti risultati di PSA.
Questa metodologia aiuta ad affrontare le domande chiave nel campo dell'allergia e dell'immunologia, in particolare quelle che riguardano i fenotipi che possono essere associati ai cambiamenti di temperatura corporea. I principali vantaggi di questa tecnica sono che è economica, non invasiva e non richiede anestesia. Le implicazioni di questa tecnica consentono ai ricercatori di ridurre lo stress e il dolore dei topi durante la misurazione della temperatura eliminando gli effetti dell'anestesia e / o di visualizzare i fenotipi comportamentali.
Per misurare la temperatura corporea del topo dopo l'anestesia, confermare la sedazione per frequenza respiratoria o immobilità e afferrare il mouse dalla nuca con un dito indice e un pollice e la coda con un dito mignolo. Tenendo il mouse parallelo alla superficie del banco da laboratorio, posizionare un sensore termometro a infrarossi sotto l'addome inferiore con la superficie piana esterna del termometro a due o cinque millimetri di distanza dalla superficie dell'addome tra i due capezzoli superiori. Quindi deprimere il grilletto del termometro per misurare la temperatura dell'animale, facendo attenzione a mantenere costante il mouse e il termometro.
Per misurare la temperatura corporea del mouse senza anestetico, raccogliere il mouse verso l'alto al centro della coda ed esporre l'addome. Lasciare che il mouse si tenga su una superficie di spigolo dritto con le sopracciglia e tenere premuto il grilletto per misurare la temperatura. In alternativa, consentire al mouse di aggrapparsi al bordo rettilineo superiore del termometro e far sedere il mouse sulla superficie piana esterna del termometro con il suo addome appena sopra il sensore a infrarossi durante la misurazione della temperatura.
Per una sensibilizzazione passiva dell'anafilassi sistemica utilizzare una siringa millilitro dotata di un ago calibro 26 per iniettare 200 microlitri di anti-dinitrofenolo appena preparato, o DNP, IgE in PBS, nel peritoneo di ogni animale ricevente appena laterale alla linea mediana tra i capezzoli più inferiori e i secondi più inferiori. 24 ore dopo l'iniezione, misurare la temperatura corporea di ciascun animale ricevente come dimostrato e caricare una siringa millilitro dotata di un ago calibro 30 con 100 microlitri di albumina di siero umano DNP appena preparata. Per indurre l'anafilassi sistemica passiva, inserire l'ago sul lato mediale dell'occhio con un angolo poco profondo mirando dietro l'occhio e iniettare l'intero volume di soluzione per via endovenosa nel seno venoso retro-orbitale.
Quindi posizionare il mouse da solo in una gabbia di recupero con monitoraggio fino alla piena reclinanza e misurare la temperatura e l'attività corporea ogni 10 minuti per 70 minuti. I topi sensibilizzati IgE dimostrano un calo massimo della temperatura di tre gradi Celsius a 20 minuti mentre i mouse di controllo PBS mostrano un calo massimo di 1,1 gradi Celsius nello stesso periodo di tempo dopo la sfida. Le osservazioni comportamentali possono anche essere eseguite in animali non anestetizzati per valutare la relazione tra le cadute di temperatura osservate e l'attività del topo.
In questa sfida rappresentativa di allergia alimentare al topo, il gruppo di controllo PBS ha dimostrato un calo significativo della temperatura 10 minuti dopo la sfida rispetto al gruppo trattato con inibitore 2CA. La valutazione dei punteggi di attività e delle cadute di temperatura da questa sfida di allergia alimentare ha rivelato una correlazione statisticamente significativa tra i due set di dati. Seguendo questa procedura, altri esperimenti che coinvolgono misurazioni della temperatura corporea del topo possono essere eseguiti per rispondere a domande aggiuntive riguardanti fenotipi comportamentali associati al cambiamento della temperatura corporea.
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Panoramica
Questo articolo presenta un nuovo metodo per misurare le differenze di temperatura corporea in modelli murini di anafilassi sistemica passiva e allergia alimentare, utilizzando un termometro a infrarossi. La tecnica è non invasiva ed è stata riprodotta con successo in studi precedenti.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Allergia
- Immunologia
Sfondo
- Le variazioni della temperatura corporea possono indicare reazioni allergiche.
- I metodi tradizionali di misurazione della temperatura possono comportare stress e anestesia.
- Le tecniche non invasive sono preferite per motivi etici.
Scopo dello studio
- Introdurre un metodo economico e umano per misurare la temperatura corporea nei topi.
- Facilitare la ricerca sui fenotipi associati ai cambiamenti della temperatura corporea durante le reazioni allergiche.
Metodi Utilizzati
- Utilizzo di un termometro a infrarossi per la misurazione della temperatura.
- Tecnica di misurazione che minimizza lo stress sull'animale.
- Conferma della sedazione mediante frequenza respiratoria o immobilità.
- Posizionamento specifico del termometro per letture accurate.
Risultati principali
- Il metodo consente letture accurate della temperatura senza anestesia.
- Riduce lo stress e il dolore nei topi durante il processo di misurazione.
- Permette la visualizzazione di fenotipi comportamentali correlati ai cambiamenti di temperatura.
Conclusioni
- Questa tecnica rappresenta un notevole progresso nella ricerca in allergologia e immunologia.
- Fornisce un'alternativa affidabile ai metodi tradizionali di misurazione della temperatura.
- Studi futuri potranno trarre vantaggio da questo approccio non invasivo.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
Il monitoraggio non invasivo della temperatura in modelli murini di allergia consente una valutazione contemporanea di fenotipi fisiologici e comportamentali, senza interferenze dovute all'anestesia. Questo approccio migliora la fedeltà dei dati negli studi meccanicistici sull'anafilassi e sull'allergia alimentare, preservando lo stato naturale degli animali durante le misurazioni. Il metodo supporta le attività di validazione degli obiettivi e di screening fenotipico in cui la risposta termica si correla con l'attivazione immunitaria.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione dell'Obiettivo
- Valore scientifico: Consente l'analisi di ipotesi terapeutiche che collegano i mediatori immunitari alla dinamica della temperatura nei modelli di anafilassi sistemica passiva.
- Valore operativo: Fornisce andamenti termici affidabili senza l'uso di anestesia, riducendo la variabilità dovuta agli effetti sedativi sulle risposte immunitarie.
- Valore predittivo: Supporta la riduzione del rischio meccanicistico confermando che le variazioni della temperatura superficiale rispecchiano i cambiamenti della temperatura centrale durante le sfide allergiche.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Fornisce letture quantitative e riproducibili della temperatura superficiale, adatte per lo screening ad alto rendimento di composti immunomodulatori.
- Valore operativo: Elimina i collo di bottiglia legati all'anestesia, consentendo il monitoraggio longitudinale della temperatura e dell'attività in animali svegli.
- Prontezza del saggio: Permette una fenotipizzazione termica standardizzata in modelli di allergia alimentare e anafilassi, con minima variabilità tecnica.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Continuità Translazionale: Facilita la correlazione tra cali di temperatura e punteggi di attività comportamentale, supportando l'analisi fenotipica associata a biomarcatori nei modelli di allergia.
- Modellizzazione Preclinica: Permette l'utilizzo di sistemi rilevanti per la malattia consentendo misurazioni termiche ripetute durante le fasi di sfida e recupero.
- Decisioni Adeguate al Rischio: Fornisce endpoint termici oggettivi per valutazioni di tipo go/no-go nel screening preclinico di terapie per le allergie.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo metodo si integra nei flussi di lavoro della biologia della scoperta consentendo il monitoraggio termico in tempo reale durante i saggi di sfida immunitaria, collegando l'osservazione fenotipica a un'interpretazione meccanicistica.
- Biologia della Scoperta: Supporta la verifica di ipotesi sulla termoregolazione mediata da citochine durante l'anafilassi, senza interferenze da anestetici.
- Screening: Permette la standardizzazione dei saggi mediante misurazioni termiche non invasive e ripetibili in modelli murini coscienti.
- Analisi: Genera andamenti termici quantitativi che si correlano con la gravità dei sintomi clinici e la cinetica dell'attivazione immunitaria.
- Ricerca Translazionale: Collega la dinamica della temperatura a fenotipi basati sull'attività, migliorando la previsione dell'applicabilità dei modelli di allergia.
- Riutilizzo Aziendale: Rappresenta una capacità scalabile e a basso costo, riutilizzabile in molteplici piattaforme di scoperta in immunologia e allergologia.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva rivelando relazioni non confondenti tra variazione della temperatura e fenotipi mediati dal sistema immunitario.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità e la produttività eliminando i passaggi dipendenti dall'anestesia nei protocolli di monitoraggio della temperatura.
- Valore strategico: Migliora l'efficienza del capitale consentendo fenotipizzazioni multiparametriche (temperatura + comportamento) in saggi su singoli animali.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione degli obiettivi corretta per il rischio attraverso metriche oggettive di risposta termica nella validazione dei modelli di allergia.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede una formazione adeguata nella corretta posizione del termometro a infrarossi e nel mantenimento della distanza per letture superficiali accurate.
- Dipende da condizioni ambientali costanti per minimizzare la deriva termica durante misurazioni longitudinali.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro dei protocolli di misurazione tra immunologia e fenotipizzazione comportamentale.
- Comporta considerazioni di adattamento per diverse ceppi di topi, colori del mantello e proprietà della superficie corporea che influenzano l'emissività a infrarossi.
- Presenta limitazioni pratiche nella misurazione della temperatura attraverso il pelo o in animali con posture anomale durante l'osservazione comportamentale.
