Celem tego artykułu jest dogłębne opisanie prostej metody doustnej intubacji danio pręgowanego, wraz z użytecznymi procedurami towarzyszącymi. Intubacja doustna z użyciem danio pręgowanego stała się praktycznym modelem w badaniach nad dynamiką chorób zakaźnych, doustną szczepionką/immunostymulantem, wychwytem i skutecznością leków/nanocząstek oraz odpornością błony śluzowej jelit. Na przykład doustna intubacja danio pręgowanego została wykorzystana w badaniu infekcji Mycobacterium marinum i Mycobacterium peregrinum1. Lovmo i wsp. Z powodzeniem wykorzystano również ten model do dostarczania nanocząsteczek i M. marinum do przewodu pokarmowego dorosłego danio pręgowanego2. Ponadto Chen i wsp. wykorzystali doustną intubację danio pręgowanego, aby wykazać, że leki zamknięte w nanocząsteczkach, gdy są podawane przez przewód pokarmowy, są transportowane przez barierę krew-mózg3. Autorzy ci przeprowadzili intubację w oparciu o metodę gauvage opisaną przez Collymore'a i wsp.4 z pewnymi modyfikacjami. Nie dostarczyli jednak bardzo szczegółowego protokołu opisującego procedurę intubacji ustnej. W tym miejscu przedstawiamy metodę doustnej intubacji dorosłych ryb danio pręgowanego na podstawie Collymore i wsp.4 Dołączamy również przygotowanie jelita do odpowiedniej analizy za pomocą cytometrii, mikroskopii konfokalnej i qPCR.
Jelito, a szczególnie jego błona śluzowa, jest pierwszą linią obrony przed infekcją i głównym miejscem pobierania składników odżywczych5. Kiedy komórki nabłonkowe i komórki prezentujące antygen w barierach błony śluzowej dostrzegają sygnały niebezpieczeństwa, wyzwalana jest natychmiastowa wrodzona odpowiedź immunologiczna. Następnie wysoce specyficzna adaptacyjna odpowiedź immunologiczna jest ustalana przez limfocyty T i B6,7. Opracowywanie szczepionek doustnych jest obecnie jednym z obszarów zainteresowania wakcynologii. Takie szczepionki byłyby skutecznym narzędziem do ochrony organizmu w miejscach narażonych ze względu na specyficzną odpowiedź komórek odpornościowych w tkankach limfatycznych związanych z błoną śluzową (MALT)8,9. W akwakulturze szczepionki błony śluzowej mają oczywiste zalety w porównaniu ze szczepionkami do wstrzykiwań. Są praktyczne do masowych szczepień, mniej pracochłonne, są mniej stresujące dla ryb i mogą być podawane młodym rybom. Niemniej jednak kandydaci na szczepionkę błonową muszą dotrzeć do drugiego segmentu jelita bez denaturacji w środowisku jamy ustnej. Muszą również przekroczyć bariery błony śluzowej, aby uzyskać dostęp do komórek prezentujących antygen (APC) w celu wywołania odpowiedzi miejscowej i/lub ogólnoustrojowej10. W związku z tym badanie wychwytu błony śluzowej przez kandydujące antygeny doustne i ich systemy dostarczania, a także wywołanej odpowiedzi immunologicznej, ma zasadnicze znaczenie dla opracowania szczepionek doustnych.
W kontekście biomedycznym, rozwijanie modelu do testowania biologicznych efektów związków po intubacji doustnej jest coraz bardziej interesujące. Wiele anatomicznych i fizjologicznych cech jelita zachowało się między liniami obustronnymi, z ssakami i rybami kostnoszkieletowymi11. Ten model intubacji jamy ustnej połączony z dalszą analizą może być narzędziem zapewniającym wgląd w biologię człowieka, a także poligonem doświadczalnym dla leków biologicznych lub innych związków in vivo.
Protokół intubacji ustnej może być wykonany przez jednego operatora, np. skutecznie podając do 50 μL zawiesiny nanocząstek białkowych rybom o wadze 1 g, z wysokim wskaźnikiem przeżywalności. Procedura jest prosta w konfiguracji i szybka; W ciągu 1 godziny można zaintubować 30 ryb. Protokół przygotowania jelit ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wysokiej jakości próbek komórek i tkanek do późniejszej analizy. Podano przykłady dalszych wyników, które pokazują przydatność protokołu w uzyskiwaniu danych związanych z wychwytem jelitowym i izolowaniem wysokiej jakości RNA do qPCR. Protokół byłby bardzo przydatny dla tych, którzy potrzebują odpowiedniego modelu do testowania dynamiki doustnych środków profilaktycznych lub innych związków w jelicie.