Avaliação das respostas do hospedeiro-patógeno e eficácia da vacina em camundongos
Summary
Aqui nós apresentamos um protocolo elegante na vivo avaliação da vacina respostas imunes de eficácia e de acolhimento. Este protocolo pode ser adaptado para modelos de vacina que estudar virais, bacterianas ou parasitárias patógenos.
Abstract
As vacinas são uma maravilha deth do século 20 médica. Eles reduziram drasticamente a morbidade e a mortalidade causada por doenças infecciosas e contribuíram para um aumento marcante na expectativa de vida ao redor do globo. No entanto, determinar a eficácia da vacina continua a ser um desafio. Emergentes a evidência sugerem que a atual vacina acelular (aPV) para Bordetella pertussis (b. pertussis) induz imunidade suboptimal. Portanto, um grande desafio é projetar uma vacina de próxima geração que induz a imunidade protetora, sem os efeitos colaterais de uma vacina de células inteiras (wPV). Aqui descrevemos um protocolo que usamos para testar a eficácia de um adjuvante promissora, a novela que distorce as respostas imunes de um fenótipo Th1/Th17 protetora e promove um melhor apuramento de um desafio de b. pertussis do tracto respiratório murino. Este artigo descreve o protocolo para a imunização de rato, inoculação bacteriana, tecido colheita e análise de respostas imunes. Usando esse método, dentro de nosso modelo, nós com sucesso ter elucidado mecanismos cruciais, provocados por uma vacina pertussis acelular promissor de última geração. Esse método pode ser aplicado para qualquer modelo de doença infecciosa, a fim de determinar a eficácia da vacina.
Introduction
As vacinas representam uma das maiores conquistas da saúde pública do século XX, no entanto, nós ainda não entendemos completamente os mecanismos pelos quais vacinas bem sucedidas estimulam a imunidade protetora. A identificação de assinaturas moleculares (EG., marcadores de ativação celular, expansão dos subtipos celulares e os padrões de expressão gênica) induzido após vacinação fornece uma infinidade de informações para prever e gerando uma eficaz resposta imune. A complexidade das respostas do hospedeiro-patógeno não pode ser adequadamente replicada usando em vitro celular cultura sistemas1. Na vivo vacina modelos são projetados para avaliar concomitantemente vários tipos de células imunes dentro do host. Isso fornece uma vantagem quando caracterizando processamento de antígeno de vacina e apresentação, secreção de citocinas diferencial e expansão de células do sistema imunológico. O protocolo descrito aqui fornece um método detalhado para determinar a eficácia da vacina através da avaliação das respostas imune locais e sistêmicas e quantificação da carga de agentes patogénicos em tecidos de interesse. O exemplo fornecido aqui testa a eficácia de uma vacina experimental para o patógeno Bordetella pertussis (b. pertussis).
B. pertussis é uma bactéria Gram-negativa, que é o agente etiológico da doença respiratória tosse convulsa (coqueluche)2,3. Contato direto com indivíduos infectados (sintomáticos ou assintomáticos) leva à transmissão, colonização e doença. Apesar da vacina global significativa cobertura4, coqueluche é considerada uma doença ressurgente em muitas nações ao redor do mundo e é das principais causas de infância evitáveis mortes5,6,7, 8. em 2015, b. pertussis e coqueluche foram incluídas no Instituto Nacional de alergia e doenças infecciosas (NIAID) emergentes lista de patógeno/doenças infecciosas, enfatizando a necessidade de desenvolvimento de uma vacina melhor que confere vida longa imunidade protetora.
Atualmente, uma área ativa de investigação para controlar o ressurgimento da coqueluche é o desenvolvimento de uma vacina pertussis acelular de próxima geração (aPV) com uma combinação ideal de romance adjuvantes e antígenos para imitar a resposta imune eliciada a célula inteira coqueluche vacina (wPV)9. Usando o protocolo descrito, nos informou recentemente que a modificação de um atual aprovado pela FDA aPV pela adição de um adjuvante de romance, fator de colonização de Bordetella A (BcfA), resultou em uma redução mais eficiente da b. pertussis carga bacteriana de rato pulmões10,11. Esta proteção aumentada foi acompanhada pela inclinação de uma alum-induzida resposta imune de Th1/Th2 na mais protetor de perfil imune Th1/Th1710. Este protocolo é detalhada e abrangente, permitindo que o investigador para obter máximas informações por meio de avaliação simultânea de host e respostas imunes a uma variedade de agentes patogénicos.
O protocolo descrito aqui segue o calendário de vacinas representativa, mostrado na Figura 1, para garantir respostas imunes de anfitrião ideal.
Protocol
Representative Results
Discussion
O protocolo completo descrito aqui para estudar a imunidade induzida pela vacina contra a infecção de b. pertussis também permitirá a avaliação das respostas de anfitrião a uma variedade de outros patógenos. O protocolo descreve os métodos para entregar imunizações, determinar a seguinte eficácia de vacina patógeno desafio e dissecação paralela da função imune. Na adaptação do protocolo a fim de estudar outros patógenos, vários parâmetros precisaria ser modificado. Estes incluem, mas não e…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado por fundos de 1R01AI125560-01 e start-up da The Ohio State University.
Materials
| 2L induction chamber | Vet Equip | 941444 | |
| Fluriso | Vet One | V1 501017 | any brand is appropriate |
| Bordet Gengou Agar Base | BD bioscience | 248200 | |
| Casein | Sigma | C-7078 | |
| Casamino acids | VWR | J851-500G | Strainer Scholte (SS) media components |
| L-Glutamic acid | Research Products Int | G36020-500 | |
| L-Proline | Research Products Int | P50200-500 | |
| Sodium Chloride | Fisher | BP358-10 | |
| Potassium Phosphate monobasic | Fisher | BP362-1 | |
| Potassium Chloride | Fisher | P217-500 | |
| Magnesium Chloride hexahydrate | Fisher | M2670-500G | |
| Calcium Chloride | Fisher | C75-500 | |
| Tris base | Fisher | BP153-1 | |
| L-cysteine HCl | Fisher | BP376-100 | SS media suplements |
| Ferrous Sulfate heptahydrate | Sigma | F-7002 | |
| Niacin | Research Products Int | N20080-100 | |
| Glutathione | Research Products Int | G22010-25 | |
| Ascorbic acid | Research Products Int | A50040-500 | |
| RPMI 1640 | ThermoFisher Scientific | 11875093 | |
| FBS | Sigma | F2442-500mL | any US source, non-heat inactivated |
| gentamicin | ThermoFisher Scientific | 15710064 | |
| B-mercaptoethanol | Fisher | BP176-100 | |
| 15mL dounce tissue grinder | Wheaton | 357544 | any similar brand is appropriate |
| Cordless Hand Homogenizer | Kontes/Sigma | Z359971-1EA | any similar brand is appropriate |
| Instruments – scissors, curve scissors, forceps, fine forceps, triangle spreaders | any brand is appropriate | ||
| 3mL syringes | BD bioscience | 309657 | |
| 15mL conical tubes | Fisher | 339651 | |
| 1.5mL microfuge tubes | Denville | C2170 | |
| 70um cell strainers | Fisher | 22363548 | |
| 60mm plates | ThermoFisher Scientific | 130181 | |
| 48-well tissue culture plates | ThermoFisher Scientific | 08-772-1C | |
| 1mL insulin syringe 28G1/2 | Fisher Scientific/Excel Int. | 14-841-31 | |
| Mouse IFN-gamma ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-173-21 | |
| Mouse IL-17 ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-173-77 | |
| Mouse IL-5 ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-172-09 |
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