Wirus wścieklizny (RABV) jest jednoniciowym lyssawirusem o negatywnym znaczeniu i krąży wśród różnych gatunków rezerwatów dzikich zwierząt w obrębie rzędów Carnivora i Chiroptera. Wiele gatunków mangust jest rezerwuarami RABV, a mała mangusta indyjska (Herpestes auropunctatus) jest jedynym zbiornikiem w Portoryko i innych wyspach karaibskich na półkuli zachodniej1,2,3. Kontrola krążenia RABV w zbiornikach dzikiej fauny i flory jest zwykle realizowana poprzez strategię doustnego szczepienia przeciwko wściekliźnie (ORV). W Stanach Zjednoczonych (USA) ta działalność związana z zarządzaniem jest koordynowana przez USDA/APHIS/Wildlife Services National Rabies Management Program (NRMP)4. Obecnie w Portoryko nie istnieje żaden program ORV dotyczący dzikiej przyrody. Badania nad szczepionkami przeciwko wściekliźnie i różnymi rodzajami przynęt dla mangust zostały przeprowadzone z obiecującymi wynikami sugerującymi, że możliwy jest program ORV dla mangust5,6,7,8.
Monitorowanie wpływu ORV opiera się na szacowaniu absorpcji przynęty przez gatunki docelowe, co zazwyczaj wiąże się z oceną zmiany w seroprewalencji przeciwciał RV. Jednak strategia ta może być trudna na obszarach z aktywnymi programami ORV dzikiej przyrody lub na obszarach, na których RV jest enzootyczny, a poziomy przeciwciał neutralizujących RABV (RVNA) są obecne w gatunkach rezerwuarowych. W takich sytuacjach przydatny może być biomarker zawarty w przynęcie lub zewnętrznej matrycy przynęty.
Różne markery biologiczne zostały użyte do monitorowania pobierania przynęt u wielu gatunków, w tym szopów (Procyon lotor)9,10,gronostaj (gronostaj mustela)11,12, borsuki europejskie (Meles meles)13, dziki (Sus scrofa)14, małe mangusty indyjskie15 i pieski preriowe (Cynomysludovicianus)16,17, między innymi. W Stanach Zjednoczonych operacyjne przynęty ORV często zawierają 1% biomarker tetracykliny w matrycy przynęty w celu monitorowania wchłaniania przynęty18,19. Jednak do wad stosowania tetracykliny należy rosnące obawy związane z dystrybucją antybiotyków w środowisku oraz to, że wykrycie tetracykliny jest zazwyczaj inwazyjne, wymagające ekstrakcji zęba lub zniszczenia zwierzęcia w celu uzyskania próbek kości20. Rodamina B została oceniona jako marker w różnych tkankach i może być wykryta za pomocą światła ultrafioletowego (UV) i fluorescencji we włosach i wąsach10,21.
Kwas jofenoksynowy (IPA) to biały, krystaliczny proszek, który został użyty do oceny zużycia przynęty u kojotów (Canis latrans)22, lis polarny (Vulpes lagopus)23, lis rudy (Vulpes vulpes)24, szopy9,25, dzik14, jeleń szlachetny (Cervus elaphus scoticus)26, borsuki europejskie12 i fretki (M. furo)27, wśród kilku innych gatunków ssaków. Czas retencji IPA różni się w zależności od gatunku od mniej niż dwóch tygodni u niektórych torbaczy28,29, do co najmniej 26 tygodni u zwierząt kopytnych26 i ponad 52 tygodnie u psów domowych (Canis lupus familiaris)30. Czas retencji może być również zależny od dawki31. Kwas jofenoksynowy silnie wiąże się z albuminą surowicy i historycznie był wykrywany przez pomiar poziomu jodu we krwi32. To pośrednie podejście zostało zastąpione przez metody wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) do bezpośredniego pomiaru stężeń kwasu jofenoksynowego za pomocą detekcji UV33, a ostatecznie za pomocą chromatografii cieczowej i spektrometrii mas (LCMS)34,35. Na potrzeby tego badania opracowano wysoce czułą i selektywną chromatografię cieczową z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS), która wykorzystuje monitorowanie wielu reakcji (MRM) do ilościowego oznaczania dwóch analogów kwasu jofenoksynowego. Naszym celem było wykorzystanie tej metody LC-MS/MS do oceny zdolności znakowania kwasu 2-(3-hydroksy-2,4,6-triiodobenzylo)propanowego (metylo-IPA lub me-IPA) i kwasu 2-(3-hydroksy-2,4,6-trijodobenzylo)butanowego (etylo-IPA lub et-IPA) oraz po dostarczeniu w przynęcie ORV mangustom żyjącym w niewoli.
Mangusty były żywe chwytane w pułapkach klatkowych, z przynętą z dostępnych na rynku wędzonych kiełbas i oleju rybnego. Mangusty trzymano w indywidualnych klatkach ze stali nierdzewnej o wymiarach 60 cm x 60 cm x 40 cm i karmiono dzienną porcją ~50 g komercyjnej suchej karmy dla kotów, uzupełnianą dwa razy w tygodniu dostępnym w handlu udkiem z kurczaka. Woda była dostępna ad libitum. Dostarczyliśmy dwie pochodne IPA, etylo-IPA i metylo-IPA, mangustom żyjącym w niewoli w przynętach ORV placebo. Wszystkie przynęty składały się z blistra foliowego o wymiarach 28 mm x 20 mm x 9 mm z zewnętrzną powłoką (zwaną dalej "matrycą przynęty") zawierającą sproszkowane jajo kurze i żelatynę (tabela materiałów). Przynęty zawierały 0,7 ml wody lub pochodnej IPA i ważyły około 3 g, z czego ~2 g stanowiła zewnętrzna matryca przynęty.
Zaoferowaliśmy 16 mangust w niewoli et-IPA w trzech stężeniach: 0,14% (2,8 mg et-IPA w ~2 g matrycy przynęty; 3 samce [m], 3 samice [f]), 0,4% (2,8 mg et-IPA w blistrze o objętości 0,7 ml; 3m, 3f) i 1,0% (7,0 mg etylo-IPA w blistrze o objętości 0,7 ml; 2m, 2f). Całkowita dawka 2,8 mg odpowiada dawce 5 mg/kg27,36 i opiera się na średniej masie mangusty wynoszącej 560 g w Portoryko. Wybraliśmy 1% jako najwyższe stężenie, ponieważ badania sugerują, że awersja smaku do niektórych biomarkerów może wystąpić w stężeniach >1% u niektórych gatunków37. Zaoferowaliśmy tylko 1% dawkę w blistrze, ponieważ flokulacja zapobiegała rozpuszczeniu się substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku na tyle, aby mogła być równomiernie włączona do matrycy przynęty. Jedna grupa kontrolna (2m, 1f) otrzymała przynęty wypełnione sterylną wodą i bez IPA. Oferowaliśmy mangustom przynęty rano (~8 rano) w trakcie lub przed karmieniem ich dziennej dawki pokarmowej. Resztki przynęty zostały usunięte po około 24 godzinach. Pobraliśmy próbki krwi przed zabiegiem, jeden dzień po zabiegu, a następnie co tydzień do 8 tygodni po zabiegu. Znieczuliliśmy mangusty przez wdychanie izofluranu i zebraliśmy do 1,0 ml pełnej krwi przez nakłucie żyły głównej czaszki, jak opisano dla fretek38. Odwirowaliśmy próbki krwi pełnej, przenieśliśmy surowice do kriowiali i przechowywaliśmy je w temperaturze -80 °C do czasu analizy. Nie wszystkie zwierzęta zostały pobrane we wszystkich okresach, aby zminimalizować wpływ powtarzających się pobrań krwi na zdrowie zwierząt. Próbki od zwierząt kontrolnych pobierano w dniu 0, a następnie co tydzień przez okres do 8 tygodni po podaniu substancji.
Dostarczyliśmy me-IPA w trzech stężeniach: 0,035% (0,7 mg), 0,07% (1,4 mg) i 0,14% (2,8 mg), wszystkie włączone do matrycy przynęty, z 2 samcami i 2 samicami na grupę badaną. Dwa samce i dwie samice otrzymały przynęty wypełnione sterylną wodą i bez IPA. Czas składania przynęty i znieczulenie mangustą opisano powyżej. Pobraliśmy próbki krwi przed leczeniem w 1. dniu, a następnie co tydzień do 4 tygodni po zabiegu.
Sprawdziliśmy dane o stężeniu w surowicy pod kątem normalności i oszacowaliśmy średnie stężenia IPA w surowicy różnych grup leczenia. Użyliśmy liniowego modelu mieszanego, aby porównać średnie stężenia et-IPA w surowicy zebrane u różnych osób. Rodzaj przynęty (matryca/blister) był stałym efektem oprócz dnia eksperymentalnego, podczas gdy identyfikacja zwierząt była efektem losowym. Wszystkie procedury przeprowadzono przy użyciu powszechnie stosowanego oprogramowania statystycznego (Tabela materiałów), a istotność oceniono na poziomie α = 0,05.