Medição de temperatura de corpo do mouse usando o termômetro infravermelho durante passiva anafilaxia sistêmica e avaliação de alergia alimentar
14 de setembro de 2018
Aqui nós apresentamos um novo método para medir com precisão as diferenças de temperatura de corpo em anafilaxia sistêmica passiva (PSA) e modelos de rato de alergia alimentar usando um termômetro infravermelho. Este procedimento tem sido duplicado com precisão em resultados anteriores de PSA.
Essa metodologia ajuda a abordar questões-chave no campo da alergia e da imunologia, especificamente aquelas que se referem a fenótipos que podem estar associados a mudanças de temperatura corporal. As principais vantagens dessa técnica são que ela é barata, não invasiva e não requer anestesia. As implicações desta técnica permitem aos pesquisadores reduzir o estresse e a dor dos camundongos durante a medição da temperatura, eliminando os efeitos da anestesia e/ou visualizar fenótipos comportamentais.
Para medir a temperatura do corpo do camundongo após a anestesia, confirme a sedação por taxa respiratória ou imobilidade e segure o rato pela nuca com um dedo indicador e polegar e a cauda com um dedo mindinho. Enquanto segura o mouse paralela à superfície do banco de laboratório, coloque um sensor de termômetro infravermelho abaixo do abdômen inferior com a superfície plana externa do termômetro de dois a cinco milímetros de distância da superfície do abdômen entre os dois mamilos superiores. Em seguida, pressione o gatilho do termômetro para medir a temperatura do animal, tomando o cuidado de manter o rato e o termômetro estável.
Para medir a temperatura do corpo do rato sem anestésico, pegue o rato no meio da cauda e exponha o abdômen. Deixe o mouse segurar em uma superfície de borda reta com suas prevassões e segure o gatilho para medir a temperatura. Alternativamente, deixe o mouse segurar a borda superior reta do termômetro e fazer com que o mouse se sente na superfície plana externa do termômetro com seu abdômen logo acima do sensor infravermelho durante a medição da temperatura.
Para uma sensibilização de anafilaxia sistêmica passiva use uma seringa de um mililitro equipada com uma agulha de calibre 26 para injetar 200 microliters de anti-Dinitrophenol recém-preparado, ou DNP, IgE em PBS, no peritônio de cada animal receptor apenas lateral para a linha média entre os mamilos mais inferiores e o segundo mais inferiores. 24 horas após a injeção, meça a temperatura corporal de cada animal receptor como demonstrado, e carregue uma seringa de um mililitro equipada com uma agulha de calibre 30 com 100 microliters de albumina de soro humano DNP recém-preparada. Para induzir a anafilaxia sistêmica passiva, insira a agulha no lado medial do olho em um ângulo raso visando atrás do olho, e injete todo o volume da solução intravenosamente no seio venoso retro-orbital.
Em seguida, coloque o mouse sozinho em uma gaiola de recuperação com monitoramento até a recumbência total, e meça a temperatura e a atividade do corpo a cada 10 minutos durante 70 minutos. Camundongos sensibilizados pelo IgE demonstram uma queda de temperatura máxima de três graus Celsius em 20 minutos, enquanto os camundongos de controle pbs exibem uma queda máxima de 1,1 graus Celsius no mesmo período de tempo após o desafio. Observações comportamentais também podem ser realizadas em animais não anestesiados para avaliar a relação entre as quedas de temperatura observadas e a atividade do camundongo.
Neste desafio representativo de alergia alimentar ao camundongo, o grupo controle da PBS demonstrou uma queda significativa de temperatura 10 minutos após o desafio em comparação com o grupo tratado inibidor de 2CA. A avaliação dos escores de atividade e quedas de temperatura desse desafio de alergia alimentar revelou uma correlação estatisticamente significativa entre os dois conjuntos de dados. Após este procedimento, outros experimentos envolvendo medidas de temperatura corporal do rato podem ser realizados para responder a perguntas adicionais sobre fenótipos comportamentais que estão associados à mudança de temperatura corporal.
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Visão Geral
Este artigo apresenta um novo método para medir diferenças de temperatura corporal em modelos murinos de anafilaxia sistêmica passiva e alergia alimentar utilizando um termômetro infravermelho. A técnica é não invasiva e já foi replicada com sucesso em estudos anteriores.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Alergia
- Imunologia
Antecedentes
- Alterações na temperatura corporal podem indicar reações alérgicas.
- Métodos tradicionais de medição da temperatura podem envolver estresse e anestesia.
- Técnicas não invasivas são preferidas por razões éticas.
Objetivo do Estudo
- Apresentar um método econômico e humanitário para medir a temperatura corporal de camundongos.
- Facilitar a pesquisa sobre fenótipos associados às alterações da temperatura corporal durante reações alérgicas.
Métodos Utilizados
- Uso de um termômetro infravermelho para medição de temperatura.
- Técnica de medição que minimiza o estresse no animal.
- Confirmação da sedação por meio da frequência respiratória ou imobilidade.
- Posicionamento específico do termômetro para leituras precisas.
Resultados Principais
- O método permite leituras precisas de temperatura sem anestesia.
- Reduz o estresse e a dor dos camundongos durante o processo de medição.
- Permite a visualização de fenótipos comportamentais relacionados às alterações de temperatura.
Conclusões
- Esta técnica representa um avanço significativo na pesquisa em alergologia e imunologia.
- Ela fornece uma alternativa confiável aos métodos tradicionais de medição de temperatura.
- Estudos futuros podem se beneficiar dessa abordagem não invasiva.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A monitorização não invasiva da temperatura em modelos murinos de alergia permite a avaliação simultânea de fenótipos fisiológicos e comportamentais, sem interferências de anestésicos. Esta abordagem melhora a fidelidade dos dados em estudos mecanicistas de anafilaxia e alergia alimentar, preservando os estados naturais dos animais durante a medição. O método apoia fluxos de trabalho de validação de alvos e triagem fenotípica nos quais a resposta térmica se correlaciona com a ativação imunológica.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas que relacionam mediadores imunológicos com a dinâmica da temperatura em modelos de anafilaxia sistêmica passiva.
- Valor Operacional: Fornece tendências confiáveis de temperatura sem anestesia, reduzindo a variabilidade provocada pelos efeitos sedativos sobre as respostas imunológicas.
- Valor Preditivo: Apoia a redução de riscos mecanicistas ao confirmar que as variações da temperatura superficial refletem as alterações da temperatura central durante desafios alérgicos.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Valor Científico: Fornece leituras quantitativas e reprodutíveis de temperatura superficial adequadas para triagem em alta escala de compostos imunomoduladores.
- Valor Operacional: Elimina gargalos dependentes de anestesia, permitindo o monitoramento longitudinal da temperatura e da atividade em animais acordados.
- Prontidão do Ensaio: Permite a fenotipagem térmica padronizada em modelos de alergia alimentar e anafilaxia com variabilidade técnica mínima.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Continuidade Translacional: Facilita a correlação entre quedas de temperatura e escores de atividade comportamental, apoiando a análise fenotípica vinculada a biomarcadores em modelos de alergia.
- Modelagem Pré-clínica: Permite o uso de sistemas relevantes para a doença ao possibilitar medições térmicas repetidas durante as fases de desafio e recuperação.
- Decisões Ajustadas ao Risco: Fornece pontos finais térmicos objetivos para avaliações de prosseguir/não prosseguir na triagem pré-clínica de terapêuticas para alergia.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este método se integra aos fluxos de trabalho da biologia de descoberta ao permitir o monitoramento térmico em tempo real durante ensaios de desafio imunológico, conectando a observação fenotípica com a compreensão mecanicista.
- Biologia do Descobrimento: Apoia testes de hipóteses sobre termorregulação mediada por citocinas durante anafilaxia, sem interferência anestésica.
- Triagem: Permite a padronização de ensaios por meio de medições térmicas repetíveis e sem contato em modelos murinos conscientes.
- Análise: Gera tendências térmicas quantitativas que se correlacionam com a gravidade dos sintomas clínicos e com a cinética de ativação imunológica.
- Pesquisa Translacional: Relaciona a dinâmica térmica a fenótipos baseados em atividade, aumentando a confiança preditiva na translatabilidade de modelos de alergia.
- Reutilização Empresarial: Representa uma capacidade escalonável e de baixo custo para uso repetido em plataformas de descobrimento em imunologia e alergia.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva ao revelar relações não confundidas entre a variação de temperatura e fenótipos mediados pelo sistema imunológico.
- Valor Operacional: Melhora a reprodutibilidade e a produtividade ao eliminar etapas dependentes de anestesia nos fluxos de trabalho de monitoramento de temperatura.
- Valor Estratégico: Aprimora a eficiência do capital ao permitir fenotipagem multiparamétrica (temperatura + comportamento) em ensaios com um único animal.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização de alvos ajustada ao risco por meio de métricas objetivas de resposta térmica na validação de modelos de alergia.
Considerações de Implementação
- Requer treinamento na posição correta do termômetro infravermelho e na manutenção da distância para leituras precisas da superfície.
- Depende de condições ambientais consistentes para minimizar a deriva térmica durante medições longitudinais.
- Necessita de padronização entre equipes dos protocolos de medição entre grupos de imunologia e de fenotipagem comportamental.
- Envolve considerações de adaptação para diferentes linhagens de camundongos, cores da pelagem e propriedades da superfície corporal que afetam a emissividade infravermelha.
- Envolve limitações práticas na medição da temperatura através da pelagem ou em animais com posturas anormais durante a observação comportamental.
