Summary

Küçük Hint firavunları (Herpestes Auropunctatus) sera bir oral kuduz aşılama biyolojik Marker olarak kullanım Için Iophenoxic asit analogları Analizi

Published: May 31, 2019
doi:

Summary

Biz bir biyomarker olarak etil veya metil iophenoxic asit ile esir Mongooses plasebo oral kuduz aşı yemleri teklif ve tandem kütle spektrometresi (LC-MS/MS) yöntemi ile yeni bir sıvı kromatografi kullanılarak doğrulanmış yem alım.

Abstract

Küçük Hint firavunkaz (Herpestes auropunctatus) Porto Riko kuduz VIRÜSÜ (rabv) bir rezervuar ve hayvan kuduz olguların% 70 üzerinde oluşur yıllık bildirdi. Yaban hayatı rezervuarında RABV sirkülasyonunun kontrolü genellikle oral kuduz aşısı (ORV) stratejisiyle gerçekleştirilir. Şu anda hiçbir yaban hayatı ORV programı Porto Riko bulunmaktadır. Sözlü kuduz aşıları ve Mongooses için çeşitli yem türleri içine araştırma umut verici sonuçlar ile yapılmıştır. ORV başarısı izleme genellikle RABV nötralize antikorlar (RVNA) sonrası aşılama bir değişiklik değerlendirmek içerir hedef türler tarafından yem alımı tahmin dayanır. Bu strateji aktif bir yaban hayatı ORV programı veya rabv enzootik ve rvna arka plan seviyeleri rezervuar türlerinde mevcut olan alanlarda yorumlamak zor olabilir. Bu gibi durumlarda, aşıyla veya yem matrisine dahil edilen bir biyomarker yararlı olabilir. Biz 16 esir Mongooses plasebo ORV yemler içeren etil-iophenoxic asit (et-IPA) konsantrasyonlarda 0,4% ve 1% yem içinde ve 0,14% dış yem matrisinde. Ayrıca, dış yem matrisinde% 0,035,% 0,07 ve% 0,14 konsantrasyonlarda metil-iophenoxik asit (Me-IPA) içeren 12 esir Mongooses ORV yemler teklif ettik. Biz yem teklif önce bir serum örnek toplanan ve daha sonra haftada sekiz hafta sonrası teklif için. Sera ‘dan Asetonitril içine ve sıvı kromatografi/kütle spektrometresi kullanılarak ölçülmüş ıophenoxic asitleri ayıklandık. Et-IPA veya Me-ıPA için sera sıvı kromatografi-kütle spektrometresi ile incelendi. Sırasıyla et ve Me-IPA için en az sekiz ve dört hafta yeterli işaretleme yeteneği bulduk. Her iki ıPA türevleri Mongooses ORV yem alımı alan değerlendirilmesi için uygun olabilir. Mongoose serumunda işaretçinin uzun ömürlü olması nedeniyle, ardışık değerlendirmeler sırasında aynı ıPA türevlerini kullanarak dikkat çekmelidir.

Introduction

Kuduz virüsü (RABV) bir negatif anlamda tek telli Lyssavirus, ve siparişler Carnivora ve Chiroptera içinde çeşitli yaban hayatı rezervuar türler arasında dolaşır. Firavun birden çok türü RABV rezervuar ve küçük Hint Firavun (Herpestes auropunctatus) Porto Riko ve Batı yarımküredeki diğer Karayip Adaları tek rezervuar1,2,3 . Yaban hayatı rezervuarında RABV sirkülasyonunun kontrolü genellikle oral kuduz aşısı (ORV) stratejisiyle gerçekleştirilir. ABD ‘de (ABD), bu yönetim etkinliği USDA/APHIS/yaban hayatı Hizmetleri Ulusal Rabies yönetim programı (NRMP)4tarafından koordine edilir. Şu anda hiçbir yaban hayatı ORV programı Porto Riko bulunmaktadır. Kuduz aşıları ve Mongooses için çeşitli yem türleri içine araştırma Mongooses için bir ORV programı düşündürmektedir umut verici sonuçlar ile gerçekleştirilmiştir mümkündür5,6,7,8.

ORV etkisini izleme genellikle RV antikor seroprevalasyonu bir değişiklik değerlendirmek içerir hedef türler tarafından yem alımı tahmin dayanır. Ancak, bu strateji aktif bir yaban hayatı ORV programları veya RV enzootik ve arka plan seviyeleri rabv nötralize antikorlar (rvna) rezervuar türlerinde mevcut olan alanlarda zorlu olabilir. Bu gibi durumlarda, yem veya dış yem matrisinde yer alan bir biyomarker yararlı olabilir.

Çeşitli biyolojik belirteçleri rakunlar (Procyon rakun)9,10, stoats (Mustela Ermin)11,12, Avrupa porsuk (dahil olmak üzere çok sayıda türler, yem alımı izlemek için kullanılmıştır Meles meles) 13, Wild yaban domuzu (sus Scrofa)14, küçük Hint Mongooses15 ve çayır köpekleri (cynomysludovicianus)16,17, diğerleri arasında. ABD ‘de, operasyonel ORV yemler genellikle yem Matrix üzerinde% 1 tetrasiklin biyomarker içerir, Bait alımını izlemek için18,19. Ancak, tetrasiklin kullanımı dezavantajları çevreye antibiyotik dağılımı üzerinde büyüyen bir endişe ve tetrasiklin tespiti genellikle invazif olduğunu, diş çıkarma veya hayvan imha gerektiren kemik elde etmek için örnekleri20. Rhodamine B çeşitli dokularda bir marker olarak değerlendirildi ve saç ve bıyık,10,21ultraviyole (UV) ışık ve floresans kullanılarak tespit edilebilir.

Iophenoxic asit (IPA), Coyotes (Canis Latrans)22, Arctic Fox (Vulpes Kar kekliği)23, Red Fox (Vulpes vulpes)24, rakunlar yem tüketimi değerlendirmek için kullanılan bir beyaz, kristalin tozu 9 , 25, yaban domuzu14, kırmızı geyik (Cervus elaphus scoticus)26, Avrupa porsuk12 ve yaban gelinciği (M. furosu)27, diğer birçok memeli türler arasında. IPA saklama süreleri bazı Keseliler28,29, en az 26 hafta içinde toynaklı26 ve üzerinde 52 hafta içi köpekler (Canis lupus familiaris)30daha az iki haftadan türler tarafından değişir. Bekletme süreleri de doza bağımlı31olabilir. İophenoxic asit serum albümin güçlü bağlar ve tarihsel kan iyot seviyeleri32ölçümü ile tespit edildi. Bu dolaylı yaklaşım yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) yöntemleri ile UV algılama33ile iophenoxic asit konsantrasyonlarını doğrudan ölçmek için, ve sonunda sıvı kromatografi ve kütle spektrometresi (LCMS) ile tespit edildi 34,35. Bu çalışmada, iophenoxic asidin iki analogunu ölçmek için birden fazla reaksiyon izleme (MRM) kullanan, tandem kütle spektrometresi (LC-MS/MS) yöntemi ile son derece hassas ve seçici bir sıvı kromatografi geliştirilmiştir. Amacımız bu LC-MS/MS yöntemini 2-(3-hidroksi-2 ‘ nin işaretleme yeteneğini değerlendirmek için kullanmak 4, 6-triiodobenzyl) propanoik asit (metil-IPA veya Me-ıPA) ve 2-(3-hidroksi-2, 4, 6-triiodobenzyl) butanoik asit (etil-IPA veya et-ıPA) ve bir ORV içinde teslim edildiğinde esir Mongooses için yem.

Mongooses, ticari olarak kullanılabilir füme sosis ve balık yağı ile kaplandı kafes tuzakları yakalanan canlı. Mongooses bireysel 60 cm x 60 cm x 40 cm paslanmaz çelik kafeslerde yer aldı ve bir günlük rasyon besleniyor ~ 50 g ticari kuru kedi maması, ticari olarak kullanılabilir Tavuk uyluk ile haftada iki kez tamamlayıcı. Su mevcut reklam Isteğe bağlıoldu. Biz iki türevleri IPA, etil-ipa ve metil-IPA, plasebo ORV baits içinde esir Mongooses teslim. Tüm yemler, toz tavuk yumurtası ve jelatin (malzeme tablosu) içeren bir dış kaplama (bundan sonra “yem matris”) ile bir 28 mm x 20 mm x 9 mm folyo blister paketinden oluşmuştur. Baits içeren 0,7 mL su veya ıPA türevi ve ağırlığı yaklaşık 3 g, hangi ~ 2 g dış yem matris oldu.

Biz üç konsantrasyonda 16 esir Mongooses et-IPA teklif:% 0,14 (2,8 mg et-ıPA ~ 2 gr yem matrisinde; 3 erkek [m], 3 kadın [f]),% 0,4 (2,8 mg et-ıPA, 0,7 mL blister paket hacminde; 3M, 3F) ve% 1,0 (7,0 mL blister paket hacminde 0,7 mg etil-ıPA; 2m , 2F). Toplam doz 2,8 mg bir doz oranına karşılık gelir 5 mg/kg27,36 ve bir ortalama Firavun ağırlığı dayanmaktadır 560 g Porto Riko. Biz seçilmiş 1% en yüksek konsantrasyon olarak araştırma bazı Biyomarkörler için tat kaçınma ortaya çıkabilir konsantrasyonlarda > 1% bazı türler37. Biz sadece% 1 doz blister paketi olarak flokülasyon yeterli çözücü içinde çözünmesi çözünen engelledi eşit yem matrisine dahil edilecek. Bir kontrol grubu (2m, 1F) steril su ve hiçbir ıPA ile dolu yemler aldı. Günlük bakım rasyonlarının beslenmesini sırasında veya öncesinde sabah (~ 8 a.m.) Mongooses için yemler teklif ettik. Yem kalıntıları yaklaşık 24 saat sonra çıkarıldı. Biz tedavi öncesi kan örnekleri toplanan, bir gün sonrası tedavi ve daha sonra haftalık 8 hafta sonrası tedavi. Biz Isoflurane gaz inhalasyon tarafından anestezize Mongooses ve kadar toplanan 1,0 tüm kan ml kranial Vena Cava damara tarafından, yaban gelinciği38için açıklandığı gibi. Tüm kan örneklerini santrifüvlüyor, sera ‘yı kriyovilere aktardık ve analiz olana kadar-80 °C ‘ de saklıyoruz. Tüm hayvanlar, tekrarlanan kanın etkilerini en aza indirmek için tüm zaman dilimlerinde örneklenmiş hayvanların sağlığını çeker. Kontrol hayvanları 0 gün, daha sonra haftada 8 hafta sonrası tedavi için örneklenen.

Bana-IPA üç konsantrasyonda teslim: 0,035% (0,7 mg), 0,07% (1,4 mg) ve 0,14% (2,8 mg), tüm yem matrisine dahil, 2 erkek ve 2 kadın tedavi grubu başına. İki erkek ve iki kadın steril su ve hiçbir ıPA dolu yemler aldı. Yem teklif süreleri ve Firavun anestezi yukarıda açıklanmıştır. Biz 1 gün tedavi öncesi kan örnekleri toplanan ve sonra haftalık 4 hafta sonrası tedavi.

Serum ıPA konsantrasyonlarının farklı tedavi grupları için normallik ve tahmini araçlar için test ettik. Bir doğrusal karma modeli, bireyler arasında havuza alınan ortalama serum et-ıPA konsantrasyonlarını karşılaştırmak için kullandık. Yem türü (matris/blister paketi) deneysel gün ek olarak sabit bir etkiye sahip, hayvan KIMLIĞI rastgele bir etkisi iken. Tüm prosedürler ortak istatistiksel yazılım (malzeme tablosu) kullanılarak çalıştırılmıştı ve önemi α = 0,05 olarak değerlendirildi.

Protocol

Tüm prosedürler onaylı araştırma Protokolü QA-2597 altında USDA Ulusal Yaban hayatı araştırma merkezi ‘nin kurumsal hayvan bakımı ve kullanım Komitesi tarafından onaylanmıştır. Not: aşağıdaki protokol, Mongoose serumda metil-iophenoxik asit tespit etmek için analiz prosedürü açıklanmaktadır. Bu yöntem, Mongoose serumda etil-iophenoxik asit analiziyle başlayan yinelemeli bir sürecin son sürümüdür. Etil-iophenoxik asidin ilk değerlendirilmesi sırasında yöntem…

Representative Results

Me-ıPA analizinden temsil iyon kromatogram Şekil 1′ de sunulmaktadır. Kontrol Mongoose serum (Şekil 1a) et-IPA (vekil analit) ve Me-IPA yokluğunda belirtilen bekletme süresi tutma süresini gösterir. Kalite kontrol örneği (Şekil 1B), Me-IPA ‘ l e l i-ipa temel ayrımı ve Me-IPA için nicelik belirteci ve niteleyici geçişleri gösterir. Şekil 1C , 33,5 μg/m…

Discussion

LC-MS/MS yöntemi, Mongoose serumda Me-IPA ve et-ıPA doğru ölçmek için birden fazla reaksiyon izleme seçicilik kullanılan çalışmalar için geliştirilmiştir. MS/MS algılamanın seçiciliği Ayrıca, analizinden önce serum proteinleri çökeltmek için sadece Asetonitril bağlı basit bir temizleme protokolü için izin.

İophenoxic asitleri ACN içinde çözünür ama neredeyse suda çözünmez. ACN ekstraksiyon su dışlamak için, sodyum klorür açık bir su zorlamak için ekle…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu araştırma, ABD Tarım Bakanlığı, hayvan ve bitki sağlığı gözetim hizmeti, yaban hayatı Hizmetleri, Ulusal Rabies yönetim programı ve ıDT Biologika (DESSAU-ROSSLAU, Almanya) ‘ nın intramural araştırma programı tarafından kısmen destekleniyordu.

Materials

Acetonitrile, Optima grade Fisher A996
Analytical balance Mettler Toledo XS204
C18 column, 2.1 x 50 mm, 2.5-µm particle size Waters Corp. 186003085
ESI Source Agilent  G1958-65138
Ethyl-iophenoxic acid, 97 % Sigma Aldrich N/A Lot MKBP5399V
Formic acid, LC/MS grade Fisher A117
LCMS software Agilent MassHunter Data Acquisition and Quantitative Analysis
Methyl-iophenoxic acid, 97 % (w/w) PR EuroChem Ltd. N/A Lot PR0709514717
Microanalytical balance Mettler Toledo XP6U
Microcentrifuge Eppendorf 5415C
MS/MS Agilent G6470A
N-Evap Organomation 115
Oral Rabies Vaccine Baits IDT Biologika, Dessau Rossleau, Germany N/A
Propyl-iophenoxic acid, 99 % (w/w) PR EuroChem Ltd. N/A Lot PR100612108RR
Repeat pipettor Eppendorf M4
Screw-top autosampler vial caps, PTFE-lined Agilent 5190-7024
Sodium chloride, Certified ACS grade Fisher S271
Statistical Software Package SAS Institute, Cary, North Carolina, USA N/A
Trifluoroacetic acid, 99 % Alfa Aesar L06374
UPLC Agilent 1290 Series
Vortex Mixer Glas-Col 099A PV6
0.2-mL pipettor tips Eppendorf 30089.413
0.5-mL pipettor tips Eppendorf 30089.421
1.5-mL microcentrifuge tubes Fisher 14-666-325
1250-µL capacity pipette tips GeneMate P-1233-1250
1-mL pipettor tips Eppendorf 30089.43
2-mL amber screw-top autosampler vials Agilent 5182-0716
5-mL pipettor tips Eppendorf 30089.456
80-position microcentrifuge tube rack Fisher 05-541-2
8-mL amber vials with PTFE-lined caps Wheaton 224754
70 % (v/v) isopropanol Fisher A459
100-1000 µL air displacement pipette Eppendorf ES-100

Referencias

  1. Nel, L. H., et al. Mongoose rabies in southern Africa: a re-evaluation based on molecular epidemiology. Virus Research. 109 (2), 165-173 (2005).
  2. Zieger, Z., et al. The phylogeography of rabies in Grenada, West Indies, and implications for control. PLOS Neglected Tropical Diseases. 8 (10), e3251 (2004).
  3. Monroe, B. P., et al. Rabies surveillance in the United States during 2014. Journal of the American Veterinary Medical Association. 248 (7), 777-788 (2015).
  4. Slate, D., et al. Status of oral rabies vaccination in wild carnivores in the United States. Virus Research. 111, 68-76 (2005).
  5. Blanton, J. D., et al. Vaccination of small Asian mongoose (Herpestes javanicus) against rabies. Journal of Wildlife Diseases. 42 (3), 663-666 (2006).
  6. Vos, A., et al. Oral vaccination of captive small Indian mongoose (Herpestes auropunctatus) against rabies. Journal of Wildlife Diseases. 49 (4), 1033-1036 (2013).
  7. Berentsen, A. R., Johnson, S. R., VerCauteren, K. C. Evaluation of ONRAB® bait matrix flavor preference by mongoose (Herpestes auropunctatus) in Puerto Rico: Implications for Oral Rabies Vaccination. Caribbean Journal of Science. 48 (1), 52-58 (2014).
  8. Ortmann, S., et al. Safety studies with the oral rabies virus vaccine strain SPBN GASGAS in the small Indian mongoose (Herpestes auropunctatus). BMC Veterinary Research. 14 (1), 90 (2018).
  9. Linhart, S. B., et al. A field evaluation of baits for delivering oral rabies vaccines to raccoons (Procyon lotor). Journal of Wildlife Diseases. 30 (2), 185-194 (1994).
  10. Fry, T. L., Atwood, T., Dunbar, M. R. Evaluation of rhodamine B as a biomarker for raccoons. Human Wildlife Interactions. 4 (2), 275-280 (2010).
  11. Jones, C., Moller, H., Hamilton, W. A review of potential techniques for identifying individual stoats (Mustela erminea) visiting control or monitoring stations. New Zealand Journal of Zoology. 31 (3), 193-203 (2004).
  12. de Leeuw, A. N. S., Smith, G. C., Woods, J. A. Use of iophenoxic acid to assess bait uptake by European badgers. Advances in Vertebrate Pest Management. 4, 243-254 (2006).
  13. Southey, A. K., Sleeman, D. P., Gormley, E. Sulfadimethoxine and rhodamine B as oral biomarkers for European badgers (Meles meles). Journal of Wildlife Diseases. 38 (2), 378-384 (2002).
  14. Massei, G., Jones, A., Platt, T., Cowan, D. P. Iophenoxic Acid as a Long-Term Marker for Wild Boar. Journal of Wildlife Management. 73 (3), 458-461 (2009).
  15. Creekmore, T. E., et al. Field evaluation of baits and baiting strategies for delivering oral vaccine to mongooses in Antigua, West Indies. Journal of Wildlife Diseases. 30 (4), 497-505 (1994).
  16. Creekmore, T. E., Rock, R. E., Hurley, J. A baiting system for delivery of an oral plague vaccine to black-tailed prairie dogs. Journal of Wildlife Diseases. 38 (1), 32-39 (2002).
  17. Fernandez, J. R. R., Rocke, R. E. Use of Rhodamine B as a biomarker for oral plague vaccination of prairie dogs. Journal of Wildlife Diseases. 47 (3), 765-768 (2011).
  18. Johnston, J. J., et al. Evaluation and significance of tetracycline stability in rabies vaccine baits. Journal of Wildlife Diseases. 41 (3), 549-558 (2005).
  19. Algeo, T. P., et al. Oral rabies vaccination variation in tetracycline biomarking among Ohio Raccoons. Journal of Wildlife Diseases. 49 (2), 332-337 (2013).
  20. Crier, J. K. Tetracyclines as a fluorescent marker in bones and teeth of rodents. Journal of Wildlife Management. 34 (4), 829-834 (1970).
  21. Fisher, P. Review of using Rhodamine B as a marker for wildlife studies. Wildlife Society Bulletin. 27 (2), 318-329 (1999).
  22. Knowlton, F. K., Savarie, P. J., Wahlgren, C. E., Hayes, D. J., Shumake, S. A., Bullard, R. W. Physiological marks by coyotes ingesting baits containing iophenoxic acid, Mirex and Rhodamine B. Vertebrate Pest Control and Management Materials. , 141-147 (1987).
  23. Follmann, E. H., Savarie, P. J., Ritter, D. G., Baer, G. M. Plasma marking of arctic foxes with iophenoxic acid. Journal of Wildlife Diseases. 23 (4), 709-712 (1987).
  24. Saunders, G., Harris, S., Eason, C. T. Iophenoxic acid as a quantitative bait marker for foxes. Wildlife Research. 20, 297-302 (1993).
  25. Hadidian, J., et al. Acceptance of simulated oral rabies vaccine baits by urban raccoons. Journal of Wildlife Diseases. 25 (1), 1-9 (1989).
  26. Sweetapple, P. J., Nugent, G. Iophenoxic acid as a serum marker for red deer (Cervus elaphus scoticus). Wildlife Research. 25, 649-654 (1998).
  27. Ogilvie, S. C., Eason, C. T. Evaluation of iophenoxic acid and rhodamine B for marking feral ferrets (Mustela furo). New Zealand Journal of Zoology. 25 (2), 105-108 (1998).
  28. Eason, C. T., Batcheler, D., Frampton, C. M. Comparative pharmacokinetics of iophenoxic acid in cats and brushtail possums. Wildlife Research. 21, 377-380 (1994).
  29. Fisher, P. M., Marks, C. A. Evaluation of iophenoxic acid as a biomarker for swamp wallabies (Wallabia bicolor). Wildlife Research. 24, 97-103 (1997).
  30. Baer, G. M., Shaddock, J. H., Hayes, D. J., Savarie, P. Iophenoxic acid as a serum marker in carnivores. Journal of Wildlife Management. 49 (1), 49-51 (1985).
  31. Spurr, E. B. Iophenoxic acid as a systemic blood marker for assessment of bait acceptance by stoats (Mustela ermine) and weasels (Mustela nivalis). New Zealand Journal of Zoology. 29 (2), 135-142 (2002).
  32. Mudge, G. H., Strewler, G. J., Desbiens, N., Berndt, W. O., Wade, D. N. Excretion and distribution of iophenoxic acid. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 178 (1), 159-172 (1971).
  33. Jones, A. High-performance liquid chromatographic determination of iophenoxic acid in serum. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 654 (2), 293-296 (1994).
  34. Wiles, M. C., Campbell, T. A. Liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry for direct identification and quantification of iophenoxic acid in serum. Journal of Chromatography B. 832 (1), 144-157 (2006).
  35. Ballesteros, C., et al. Analysis by LC/ESI-MS of iophenoxic acid derivatives and evaluation as markers of oral baits to deliver pharmaceuticals to wildlife. Journal of Chromatography B. 878 (22), 1997-2002 (2010).
  36. Purdey, D. C., Petcu, M., King, C. M. A simplified protocol for detecting two systemic bait markers (Rhodamine B and iophenoxic acid) in small mammals. New Zealand Journal of Zoology. 30 (3), 175-184 (2003).
  37. Tobin, M. E., Koehler, A. E., Sugihara, R. Tetracyclines as a fluorescent marker in bones and teeth of rodents. Journal of Wildlife Management. 60 (1), 202-207 (1996).
  38. Briscoe, J. A., Syring, R. Techniques for emergency airway and vascular access in special species. Seminars in Avian and Exotic Pet Medicine. 13 (3), 118-131 (2004).
  39. Eason, C. T., Frampton, C. M. The plasma pharmacokinetics of iophenoxic and iopanoic acids in goat. Xenobiotica. 2 (2), 185-189 (1992).
  40. Hilton, H. E., Dunn, A. M. S. . Mongooses: their natural history. , (1967).
  41. Stevens, C. E., Hume, I. D. . Comparative physiology of the vertebrate digestive system. Second edition. , (1995).
  42. National Rabies Management Program (NRMP). . Oral rabies vaccination draft operations manual. , (2009).

Play Video

Citar este artículo
Berentsen, A. R., Sugihara, R. T., Payne, C. G., Leinbach, I., Volker, S. F., Vos, A., Ortmann, S., Gilbert, A. T. Analysis of Iophenoxic Acid Analogues in Small Indian Mongoose (Herpestes Auropunctatus) Sera for Use as an Oral Rabies Vaccination Biological Marker. J. Vis. Exp. (147), e59373, doi:10.3791/59373 (2019).

View Video