Basisverzorging en onderhoud van kuikens

Kippenembryo's zijn een uitstekend model voor het bestuderen van de vroege ontwikkeling van gewervelde dieren, mede omdat ze eenvoudig en goedkoop te onderhouden zijn. In tegenstelling tot de meeste modelorganismen, die in het laboratorium worden gefokt, worden bevruchte kippeneieren gekocht bij een externe leverancier. Bovendien vereist het onderhouden en werken met de eieren zeer weinig gespecialiseerde apparatuur. Deze video biedt algemene achtergrondinformatie over de aanschaf en het onderhoud van kippeneieren, technieken die essentieel zijn voor het werken met ontwikkelende embryo's en enkele praktische toepassingen van deze methoden.

Voordat we bespreken hoe we in het laboratorium met kuikens werken, bekijken we eerst hoe hennen in hun natuurlijke omgeving voor hun eieren zorgen. Hoewel eieren bij het leggen al bevrucht zijn, stopt de ontwikkeling van het kuiken wanneer de eieren worden blootgesteld aan koudere externe temperaturen. Nadat de hen ongeveer 12 eieren heeft gelegd, gaat zij op het nest zitten om de ontwikkeling van het embryo te hervatten. Tijdens de incubatie draait de hen de eieren om zodat ze gelijkmatig worden verwarmd en het embryo niet aan de schaal hecht. Als alles goed gaat, heeft de moeder 21 dagen later een nest kuikens.

Maar hoe verzamelen wetenschappers genoeg eieren voor hun experimenten? Nou... dat zou wel erg lang kunnen duren. Omdat kippen op grote schaal zijn gedomesticeerd, kunnen bevruchte eieren gemakkelijk worden verkregen bij een broederij of fokbedrijf. Eieren kunnen zelfs worden besteld in specifieke ontwikkelingsstadia.

Zodra de eieren in het laboratorium zijn aangekomen, kunnen ze tot 5 dagen worden bewaard bij 13 - 16 °C. Wanneer u wilt dat ze zich gaan ontwikkelen, laat u de eieren opwarmen tot kamertemperatuur en plaatst u ze vervolgens in een schommelincubator bij 37 °C en 60% luchtvochtigheid totdat ze het gewenste stadium hebben bereikt.

De meeste experimenten die bij kuikens worden uitgevoerd, vereisen enkele voorbereidende stappen, zoals het controleren of de ontvangen eieren überhaupt bevrucht waren. Een eenvoudige aanpak is het gebruik van een sterke lichtbron of een schouwdoos om het ei te verlichten. Met deze techniek, bekend als beschouwen, kunnen interne structuren zoals bloedvaten worden gevisualiseerd om te bevestigen dat er een embryo aanwezig is.

Het intact laten van het ei verbetert de overleving van het kuiken, maar de schaal verhindert de toegang tot het embryo. Om dit probleem op te lossen, gebruiken onderzoekers een techniek genaamd windowing (het maken van een venster).

Begin door de eieren op hun zijkant te leggen en de bovenkant te markeren om aan te geven aan welke zijde het embryo zal opstijgen. Om schade aan de dooier te voorkomen tijdens het snijden van het venster, wordt een kleine hoeveelheid albumine, of eiwit, verwijderd om het embryo verder van de schaal weg te brengen. Om dit te doen, wordt de schaal eerst gesteriliseerd door deze af te nemen met 70% ethanol. Nadat de schaal is gedroogd, wordt een stukje tape over de stompe zijde van het ei gestreken. Gebruik vervolgens een steriele naald om door de tape en de schaal te prikken. Steek de naald naar beneden om beschadiging van de dooier te voorkomen en verwijder 5 ml albumine. Tot slot wordt het gat afgedicht met een ander stukje tape om lekkage van albumine te voorkomen.

Om de schaal door te snijden, wordt een stukje tape over het gebied geplaatst waar het venster moet komen. Maak met een schaar een klein gaatje in de schaal en begin een cirkelvormige opening te knippen. Tijdens dit proces voorkomt de tape dat schaalelementen op het embryo vallen.

Zelfs na het maken van een venster kunnen embryo's in een vroeg stadium moeilijk te visualiseren zijn vanwege hun kleine omvang en transparantie. Om het contrast tussen het embryo en de dooier te verbeteren, kan verdunde, niet-toxische Oost-Indische inkt worden gebruikt. De inkt wordt in de dooier onder het embryo geïnjecteerd en mag diffunderen. Het embryo is nu met een hoger contrast zichtbaar tegen de donkere achtergrond. Na de experimentele manipulaties moet het venster opnieuw met tape worden afgesloten en het ei terug in de incubator worden geplaatst.

Nu u bekend bent met de basistechnieken voor het werken met eieren, bekijken we hoe deze methoden worden gebruikt om experimenten uit te voeren op kiemenembryo's.

Om te beginnen kan eierschijnen worden gebruikt om de locatie van embryonale structuren in intacte eieren te identificeren. De extra-embryonale membranen van het kiemenembryo worden bijvoorbeeld veelvuldig gebruikt voor de propagatie van virussen. Om het membraan te infecteren, wordt er geschijnd om de interface tussen de allantoïsholte en de luchtzak te lokaliseren, zodat het virus direct in de allantoïsholte kan worden geïnjecteerd zonder het embryo te beschadigen. Na enkele dagen incubatie kunnen grote hoeveelheden virale deeltjes uit de allantoïs-vloeistof worden geoogst.

Het maken van een eivenster is een zeer nuttige praktijk, omdat het toegang tot het embryo voor experimenten mogelijk maakt. Veel experimenten beginnen met de aflevering van DNA in specifieke weefsels via micro-injectie. Elektroden worden vervolgens rond het betreffende weefsel geplaatst en er wordt een elektrisch veld aangelegd om het celmembraan tijdelijk permeabel te maken en de nucleïnezuren de cel in te drijven.

Bij het uitvoeren van experimenten op vroege embryo's is injectie met Oost-Indische inkt bijzonder nuttig voor het visualiseren van transparante weefsels. Het verbeterde contrast stelt onderzoekers hierdoor in staat om een DNA-oplossing in verfijnde weefseldomeinen te micro-injecteren. Uiteindelijk kan deze techniek individueel gelabelde cellen produceren, die in de loop van de tijd gevolgd kunnen worden om celdelingen te monitoren.

U heeft zojuist de video van JoVE over het onderhoud van kuikens bekeken. In deze presentatie zijn de basisprincipes voor het hanteren en onderhouden van kippeneieren behandeld, samen met veelgebruikte technieken voor het werken met kuikens en enkele voorbeelden van hoe deze methoden worden toegepast in biologisch onderzoek. Bedankt voor het kijken!