Ten artykuł opisuje i demonstruje podawanie szczepionek donosowych oraz pobieranie mleka od królików w okresie laktacji (Oryctolagus cuniculus) jako sposób oceny odporności błony śluzowej w translacyjnie odpowiednim modelu immunizacji matki.
Artykuł metodologiczny
Ten artykuł opisuje i demonstruje podawanie szczepionek donosowych oraz pobieranie mleka od królików w okresie laktacji (Oryctolagus cuniculus) jako sposób oceny odporności błony śluzowej w translacyjnie odpowiednim modelu immunizacji matki.
Ze względu na podobieństwa w łożyskowaniu i przenoszeniu przeciwciał u ludzi, króliki są doskonałym modelem immunizacji matek. Dodatkowymi zaletami tego modelu badawczego są łatwość hodowli i pobierania próbek, stosunkowo krótki okres ciąży oraz duże rozmiary miotów. Powszechnie oceniane drogi szczepień obejmują szczepienie podskórne, domięśniowe, donosowe i śródskórne. Nieterminalne pobieranie próbek w celu chronologicznego wykrycia odpowiedzi immunologicznej na te szczepienia obejmuje pobieranie krwi, zarówno od matek, jak i kociąt, oraz mleka od karmiących samic. W tym artykule przedstawimy techniki wykorzystane przez nasze laboratorium w badaniach nad szczepieniami matek u królików białych z Nowej Zelandii (Oryctolagus cuniculus), w tym immunizacją donosową i zbieraniem mleka.
Badania nad szczepieniami matek i transferem przeciwciał są nieocenione z wielu powodów, ponieważ jest to początkowa droga transferu odporności i późniejszej ochrony przed patogenami i chorobami u noworodków i niemowląt. Szczepienia matek mogą potencjalnie pozytywnie wpłynąć zarówno na zdrowie matki, jak i niemowlęcia/dziecka na poziomie globalnym, zmniejszając zachorowalność i śmiertelność związaną z niektórymi patogenami w tym wrażliwym okresie1. Głównym celem tej strategii jest zwiększenie poziomu swoistych przeciwciał matczynych przez cały okres ciąży. Przeciwciała te mogą być następnie przenoszone do noworodka i niemowlęcia na poziomie wystarczającym do ochrony przed infekcjami, dopóki ich układ odpornościowy nie dojrzeje do odpowiedniego reagowania na wyzwania1,2,3. Wcześniejsze prace wykazały, że wyższe miana przeciwciał po urodzeniu są związane albo z pełną ochroną, albo opóźnionym początkiem i zmniejszonym nasileniem wielu różnych chorób zakaźnych u noworodków, w tym tężca, krztuśca, syncytialnego wirusa oddechowego (RSV), grypy i zakażeń paciorkowcowych grupy B1,2,3.
U ludzi przeciwciała matki są przenoszone pasywnie przez łożysko, a także są przenoszone przez mleko matki poprzez karmienie. Wcześniejsze prace wykazały, że poziomy IgA swoiste dla HIV w mleku matki zakażonej wirusem były związane ze zmniejszoną transmisją wirusa po urodzeniu, co sugeruje ochronną rolę mleka matki anty-HIV IgA4. Badania na naczelnych wykazały, że immunizacja przeciwko HIV może wywołać znaczącą odpowiedź przeciwciał w mleku matki i chociaż podobne odpowiedzi IgG w surowicy zostały wywołane po uodparnieniu ogólnoustrojowym w porównaniu z szczepieniem błony śluzowej, immunizacja błony śluzowej wywołała znacznie wyższą odpowiedź IgA w klasie milk5,6.
Identyfikacja odpowiedniego translacyjnie modelu zwierzęcego do tych badań powinna uwzględniać typ łożyska i mechanizmy pasywnego transferu przeciwciał, a także transfer przeciwciał przez mleko matki. Istnieją trzy główne typy łożyska u ssaków w zależności od typów tkanek i warstw na granicy matczyno-płodowej, w tym hemochorial (naczelne, gryzonie i króliki), śródbłonek (mięsożercy) i nabłonek (konie, świnie i przeżuwacze). Łożysko krwiokosmiczne jest najbardziej inwazyjnym typem, umożliwiającym bezpośrednią komunikację między dopływem krwi matki a kosmówką, czyli najbardziej zewnętrzną błoną płodu. W oparciu o liczbę warstw trofoblastu, istnieje kilka odmian łożyska hemochorialnego, w tym łożysko hemomonochoralne występujące u naczelnych, łożysko hemodichorialne u królików oraz łożysko hemotrichorialne obserwowane u szczurów i myszy7. Ten bezpośredni kontakt między dopływem krwi matki a kosmówką pozwala na bierne przenoszenie przeciwciał przez łożysko podczas ciąży. IgG jest jedyną klasą przeciwciał, która znacząco przekracza ludzką klasę łożyska8, podczas gdy IgA jest dominującą klasą Ig występującą w mleku matki 9. Spośród naukowo istotnych modeli tylko naczelne (w tym ludzie), króliki i świnki morskie przenoszą IgG w macicy i IgA w klasie milk10,11. Dlatego model królika obejmuje czynniki porównywalne z tymi u ludzi, które kontrolują przezłożyskowy transfer IgG i laktacyjny transfer IgA.
Oprócz tego, że służy jako wyjątkowy model dla odporności matki i opracowania szczepionki, podobieństwa między jamami nosowymi królika i człowieka czynią je odpowiednim modelem dla immunizacji donosowej. Objętość jamy nosowej królika jest bardziej zbliżona do ludzkiej niż do modeli gryzoni opartych na względnej masie ciała12. Dodatkowo, Casteleyn i in. 12 wykazali, że tkanka limfatyczna związana z nosem (NALT) jest bardziej obszerna u królików w porównaniu z gryzoniami. NALT znajduje się głównie w brzusznym i brzuszno-przyśrodkowym aspekcie brzusznego przewodu nosowego oraz w bocznym i grzbietowo-bocznym aspekcie ujścia nosowo-gardłowego u królików, podczas gdy u gryzoni tkanka limfatyczna jest obecna tylko wzdłuż brzusznego aspektu ujścia nosowo-gardłowego12. U królików struktura i lokalizacja limfocytów śródnabłonkowych i blaszki właściwej, a także izolowanych pęcherzyków limfoidalnych, są podobne do ludzkich12.
Dodatkowe zalety wykorzystania królika jako modelu odporności matczynej i śluzówkowej obejmują jego wysoką płodność i stosunkowo krótki okres ciąży. Duże naczynia krwionośne małżowiny usznej pozwalają na stosunkowo łatwy dostęp do dużych ilości krwi do seryjnych pobrań. Można pobrać różne próbki błony śluzowej do testów odpowiedzi przeciwciał swoistych dla antygenu, w tym mleko matki13 (podczas laktacji), wydzieliny śluzówkowe lub płukanie (np. oral14,15,16, płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe13,17,18,19, pochwy20,21,22) i feces20,23,24,25. Próbki mleka można łatwo pobrać w okresie laktacji, aby ocenić obecność odpowiedzi przeciwciał specyficznych dla antygenu. Chociaż nie jest ich tak dużo, jak u ludzi i myszy, dostępna jest szeroka gama odczynników eksperymentalnych do badań i testów specyficznych dla królików. W tym artykule opiszemy i zademonstrujemy immunizację donosową i pobieranie mleka u królików nowozelandzkich białych (Oryctolagus cuniculus).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zostały zatwierdzone i wykonane zgodnie z polityką IACUC Uniwersytetu Duke'a.
UWAGA: Potrzebne materiały są podane w Tabeli Materiałów.
1. Uspokojenie i znieczulenie królika
2. Szczepienia donosowe
3. Odbiór mleka
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przegląd typowego projektu badania szczepienia donosowego u matki jest przedstawiony w Rysunek 1, obejmujący szczepienia, hodowlę, rozpalanie, laktację i transfer przeciwciał. Chociaż nie jest to zilustrowane, krew powinna być pobierana przed początkową immunizacją w celu wykonania pomiarów wyjściowych i przez pozostałą część badania w regularnych odstępach czasu. Krew można łatwo uzyskać przez centralną tętnicę ucha za pomocą łagodnego uspokojenia i miejscowego środka przeciwbólowego (np. l...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Chociaż nie zostało to opisane w powyższym protokole, udana hodowla królików jest niezbędna dla tego modelu matczynego i umożliwienia odbioru mleka. Króliki są łatwo hodowane przez żywe osłony w warunkach badawczych. Zaleca się, aby kozły były przenoszone do klatki w celu rozmnażania, ponieważ mogą być terytorialne i agresywne, jeśli są trzymane we własnej klatce z kozłem. Jeśli samice nie są otwarte po 15 minutach (na co wskazuje ucieczka, gryzienie lub wokalizowanie), łania powinna zostać umieszczona z powrotem w jej w...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Autorzy chcieliby podziękować Wydziałowi Zasobów Zwierząt Laboratoryjnych na Uniwersytecie Duke'a i ich zespołowi hodowlanemu za pomoc i wspaniałą opiekę nad zwierzętami. Ponadto autorzy chcieliby podziękować zespołowi PhotoPath z Zakładu Patologii za pomoc w przygotowaniu części audio i wideo manuskryptu. Prace te były wspierane przez uznaniowe fundusze badawcze z laboratorium Staats.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Immunizacja donosowa | |||
| Anesthesia Machine/Vaporizer | Vet Equip | 901807 | |
| Igła podskórna (25 g) | Terumo | 07-806-7584 | |
| Isofluran (butelka 250 ml) | Patterson Veterinary | 07-893-1389 | 2-4% |
| Strzykawka Luer Lock (1 mL) | Air-Tite | 07-892-7410 | |
| Szczepionka błony śluzowej | N/A | N/A | Eksperymentalna szczepionka |
| stożek nosowy | McCulloch Medical | 07891-1097 | |
| Końcówki do pipet | VWR | 53503-290 | |
| Piper | VWR | 89079-962 | |
| PromAce (maleinian acepromazyny) | Boehringer Ingelheim | 07-893-5734 | 1mg/kg IM |
| Puralube Sterylny Maść okulistyczna | Dechra | 07-888-2572 | |
| Milk Collection | |||
| Alcohol Prep 2-warstwowy | Covidien | 07-839-8871 | |
| Maszyna anestezjologiczna/parownik | Vet Equip | 901807 | |
| Igły podskórne (25 g) | Terumo | 07-806-7584 | |
| Isofluran (butelka 250 ml) | Patterson Veterinary | 07-893-1389 | 2-4% |
| Strzykawka Luer Lock (1 ml) | Air-Tite | 07-892-7410 | |
| Gąbka włókninowa (4x4) | Covidien | 07-891-5815 | |
| Stożek nosowy | McCulloch Medical | 07891-1097 | |
| PromAce (maleinian acepromazyny) | Boehringer Ingelheim | 07-893-5734 | 1 mg / kg IM |
| Puralube Sterylny Maść oftalmiczna | Dechra | 07-888-2572 | |
| Sterylna fiolka stożkowa (15 ml) | Falcon | 14-959-49B |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie