Ici, nous décrivons une technique laparoscopique minimalement invasive pour l'échantillonnage de série de ganglions lymphatiques mésentériques et le foie (MLN) chez des macaques qui permet une fréquence d'échantillonnage accrue, et réduit le risque de complications chirurgicales par rapport à la réalisation d'une laparotomie.
Les ganglions lymphatiques mésentériques (MLN) et le foie sont exposés à des micro-organismes et les produits microbiens à partir du tractus gastro-intestinal (GI), ce qui les rend immunologiquement unique. Le tractus gastro-intestinal et MLN associés sont des sites de réplication virale précoce dans l'infection par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) et le MLN sont des sites importants réservoirs probables qui abritent les cellules infectées par le même état latent après un traitement antirétroviral prolongé (ART). Le foie a été montré à jouer un rôle important dans les réponses immunitaires à lentivirus et semble jouer un rôle important dans l'élimination du virus de la circulation. modèles primates non humains (PSN) pour le VIH et syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA) mimer étroitement ces aspects de l'infection par le VIH et l'échantillonnage longitudinale série des sites principaux de la réplication virale et les réponses immunitaires associées à ce modèle contribuera à élucider les événements critiques dans l'infection, la pathogenèse et l'impact des différentes stratégies d'intervention sur ces événements. currtechniques publiées ent à l'échantillon du foie et MLN ensemble impliquent une intervention chirurgicale majeure et / ou d'une nécropsie, ce qui limite la capacité d'enquêter sur ces sites importants d'une façon série dans le même animal. Nous avons déjà décrit une technique laparoscopique pour la collecte de MLN. Nous décrivons ici une technique laparoscopique mini-invasive pour l'échantillonnage longitudinale série du foie et MLN par les mêmes deux sites portuaires nécessaires à la collecte de MLN. L'utilisation des deux mêmes ports minimise l'impact sur les animaux sans incisions supplémentaires sont nécessaires. Cette technique peut être utilisée avec une fréquence d'échantillonnage accrue par rapport à une chirurgie abdominale majeure et réduit le risque de complications chirurgicales et les réponses inflammatoires associées locales et systémiques qui pourraient compliquer l'interprétation des résultats. Cette procédure a le potentiel pour faciliter les études portant sur des modèles de santé naturels tout en améliorant le bien-être des animaux.
Le tractus gastro – intestinal (GI) est la plus grande surface de la muqueuse du corps et est exposée à une multitude d'antigènes dérivés de la nourriture, des agents pathogènes, et les communautés bactériennes endosymbiotiques communément appelé le microbiome 1, 2. ganglions lymphatiques mésentériques (MLN) bordent le tractus gastro-intestinal et sont un site principal de la fonction immunitaire pour la promotion de réponses inflammatoires ou tolérogènes vers ces antigènes différents. L'organisation physique du MLN crée un système compartimenté qui peut répondre aux antigènes localement sans induire des réponses systémiques 3. De même, le sang des drains du tractus gastro – intestinal au foie par la veine porte avant de revenir à la circulation, et est donc exposée aux microbes et les produits microbiens qui ont relocalisés du tractus gastro-intestinal dans la lamina propria et pénétré dans le sang 4. Le foie fonctionne également en tant que un des organes lymphoïdes secondairesnd dispose d' un grand nombre de cellules immunitaires, y compris les macrophages spécialisés, pour éliminer les microbes relocalisés 5, 6. Ainsi, le MLN et le foie sont les organes immunitaires primaires exposés à des bactéries commensales et pathogènes du tractus gastro-intestinal, ainsi que le milieu des antigènes provenant d'autres sources, ce qui les rend unique et important du point de vue immunologique.
Le MLN sont des sites critiques pour l'évaluation des effets virologiques et immunologiques du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) ou pathogènes infection par le virus de l'immunodéficience simienne (SIV) et sont probablement impliqués dans la diffusion précoce des SIV après la provocation intrarectale. Tissu lymphoïde associé Gut-est connu pour être un site majeur de la réplication persistante du VIH, malgré un contrôle efficace de la virémie par les traitements antirétroviraux modernes (ART) 7. Dans les modèles d'infection SIV, MLN ont été révélés d'importants réservoirs de virus latent et peutle réservoir principal 8, 9. Le foie est également important dans l' infection lentivirus comme en témoigne l'accumulation de cellules SIV T CD8 + spécifiques dans les foies de macaques lors d'une infection aiguë SIV 10. En outre, il est le principal organe chargé de la compensation du virus de la circulation 11.
VIH et l' infection SIV sont associés à la microflore gastro – intestinale altérée, GI perturbé l' intégrité de l' épithélium, et une augmentation de la translocation des microbes et des produits microbiens du côlon dans la périphérie et de la circulation 12, 13. Ces processus sont associés à l' activation immunitaire locale et systémique, et augmentation de la morbidité et de la mortalité chez les personnes infectées par le VIH 14. En cas d' infection SIV, les bactéries ont été observées relocalisés dans le MLN 15, alors que l' accumulation de microRobial produits dans le foie a été montré pour provoquer une inflammation et des lésions de l'organe 16. Ainsi, dans le contexte du VIH et des infections SIV, le MLN et le foie peut être très instructif pour comprendre les processus inflammatoires entraînés par les bactéries GI-résident.
Nous présentons ici une technique laparoscopique mini-invasive pour l'échantillonnage série du MLN et du foie chez les primates non humains (PNH). Nous démontrons la performance réussie de cette technique sur deux macaques rhésus femelles en bonne santé (rms), l'échantillonnage de chaque animal deux fois, avec 160 jours entre chaque opération. Nous continuons d'utiliser ces échantillons pour évaluer et comparer les populations leucocytaires et de lymphocytes clés au sein de chaque organe par cytométrie de flux, et de démontrer des données très cohérentes entre les deux points de temps.
Ici, nous démontrons une technique mini-invasive pour la collecte série de MLN et des biopsies hépatiques qui a eu un taux de réussite de 100% dans ces et d'autres animaux ne sont pas décrits dans cette étude. De plus, l'utilisation de cette technique sur les mêmes animaux à travers le temps n'a pas été associé à aucun événement indésirable. En effet, il n'y a pas eu de complications résultant de l'utilisation de cette technique dans d'autres cohortes d'animaux qui ont été infectés par le SIV, le virus de l'immunodéficience simienne / humain (SHIV), ou d'un virus Zika (données non publiées). De même, cette chirurgie a même fait ses preuves chez les animaux qui avaient subi une chirurgie abdominale majeure, et chez les animaux thrombocytopénie (données non publiées). Nous avons démontré que ces échantillons peuvent être prélevés dans les deux mêmes ports en inversant la position de la caméra lors du passage du MLN au foie en évitant la nécessité d'incisions supplémentaires. Facteurs influant sur la collecte de MLN ont été rapportés 13.
<pclass = « jove_content »> Jusqu'à quatre collections de 3 MLN et 3 biopsies hépatiques chacune ont été réalisées à travers le temps sur des animaux individuels sans complications, les changements dans les taux de réussite, ou des modifications aux données recueillies. En outre, cette laparoscopique technique de collecte MLN / du foie a été combiné avec succès avec d'autres procédures telles que la collecte des ganglions périphériques, les biopsies gastro-intestinaux supérieurs et inférieurs endoscopiques, aspiration de la moelle osseuse, la collecte du liquide céphalorachidien, et la ponction veineuse au même événement anesthésique permettant une évaluation approfondie virologique et réponses immunologiques dans un mode série (données non publiées).Toute la procédure prend généralement 30 – 45 min à remplir et est réalisé par deux incisions ~ 0,5 cm. Chez les animaux obèses, il peut être nécessaire de faire une plus grande incision (~ 1 à 1,5 cm) pour récupérer MLN à travers et peut nécessiter plus de temps pour terminer. Les animaux ayant une grande graisse mésentérique exigent souvent une expérience significative à differentiate MLN de la graisse environnante. MLN sont souvent trouvés le long de la vasculature mésentérique et semblent être plus fréquentes près des points de branchement des navires. Un aspect essentiel de cette technique est qu'elle nécessite le MLN choisi pour avoir une mobilité suffisante dans le mésentère être extériorisée par l'incision abdominale. En conséquence, cette technique ne peut pas être utilisé pour recueillir MLN près de la racine du mésentère. En raison de grossissement, il est parfois plus facile d'identifier MLN avec la caméra, et de saisir à proximité du MLN peut aider à localiser et identifier le noeud une fois qu'il est extériorisé.
L'utilisation de la position déclive ne peut pas toujours être nécessaire pour la collecte MLN, et si MLN peut être facilement récupéré sans l'utilisation de la position déclive il peut faire des biopsies du foie plus facile, car elle empêche les organes de se déplacer céphalique. Parfois, après le placement en position de Trendelenburg, le foie est déplacé vers le haut contre le diaphragme et le moût manipuler doucement dans sa position avant la collecte de biopsie. Comme le placement de port pour la collection MLN se trouve à gauche, des biopsies du foie sont généralement prélevés sur les lobes du foie médiales latérales gauche et droite comme ils sont plus proches de la canule.
Recueillies MLN et des biopsies du foie fourni des rendements de cellules suffisant pour diverses analyses en aval et ont montré une viabilité élevée des cellules recueillies. Ici, les cellules ont été colorées pour l'analyse cytométrique des populations de leucocytes et de lymphocytes, et les principales différences entre ces deux importants organes immunitaires ont été élucidées. Par exemple, le MLN ont été fortement enrichi pour les cellules T CD4 + par rapport au foie, en raison de l'importance du MLN en tant que points centraux pour la collecte et la diffusion des réponses immunitaires adaptatives, ainsi que l'importance des CD4 + T pour la gestion inflammatoire et Réponses tolérogènes au milieu des antigènes dérivés de l'apport alimentaire et des micro-organismes GI-résidents = "xref"> 24. Cependant, le foie a été considérablement enrichie CD14 + leucocytes par rapport au MLN. CD14 est exprimé de manière prédominante sur les monocytes et les macrophages et constitue un élément clé du complexe récepteur de lipopolysaccharide bactérien (LPS) 25. En effet, les concentrations plasmatiques accrus de CD14 soluble sont associés à une translocation microbienne et l' activation immunitaire dans le VIH et infections pathogènes 26 SIV. Ainsi, des fréquences plus élevées de CD14 + leucocytes dans le foie résultent probablement d'une plus grande charge bactérienne dans cet organe par rapport au MLN.
Ici, nous démontrons une technique chirurgicale rapide et peu invasive pour la collecte série de MLN et des biopsies du foie en utilisant seulement deux petites incisions pour l'entrée laparoscopique qui n'a pas donné lieu à des résultats défavorables. Ces échantillons fournissent une voie utile pour évaluer les processus immunologiques, virologiques et microbiologiques clés qui prennent DLMMCE dans le MLN et le foie, qui sont séparés et unique de l'immunité systémique. De même, les biopsies du foie sont essentielles pour l'évaluation à long terme des effets du VIH / SIV, des traitements médicamenteux et les microbes qui se combinent, relocalisés souvent pour induire des lésions hépatiques importantes 16. De plus, parce que le MLN et le foie sont des organes immunitaires exposés à GI microbiote, la capacité d'évaluer l'immunité dans ces organes à travers le temps fournit une excellente plate-forme pour comprendre le rôle que joue le microbiome dans le maintien de l'homéostasie hôte immunitaire. Dans l'ensemble, l'évaluation du foie et MLN est d'une grande importance dans le contexte du vaccin et des efficacités thérapeutiques, la clairance du réservoir viral SIV, et l'immunité de la muqueuse générale. La capacité de recueillir ces échantillons grâce à une approche mini-invasive signifie qu'il ya moins de risque d'inflammation liée à la procédure que celle qui existe actuellement des techniques publiées et moins d'impact sur la physiologie des animaux. Dans le future, nous allons évaluer le potentiel de combiner la collecte de MLN et le foie avec la collection de la rate à travers les deux mêmes endroits du port pour permettre l'échantillonnage d'une autre partie importante et distincte du système immunitaire qui a été montré à jouer un rôle important dans un certain nombre de modèles de la maladie.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par le numéro de subvention du NIH P51OD010425.
Artficial Tears Lubricant Ophthalmic Ointment | Patterson Veterinary | 97-890-8152 | |
Priority Care Chlorhexidine 2% Scrub | Patterson Veterinary | 07-842-6153 | |
Vedco Alcohol, Isopropyl 70% | Patterson Veterinary | 07-869-6434 | |
Vedco Vetadine Scrub | Patterson Veterinary | 07-869-6772 | |
Hospira Lactated Ringer's 250 ml | Patterson Veterinary | 07-800-9325 | |
Adolescent Laparotomy Surgical Drape | Medline | DYNJP3004 | |
Access 40 L Insufflator | Dyonics | 7205832 | |
300XL Xenon Light Source | Dyonics | 7206084 | |
460P 3 – CCD Digital Camera with Head | Dyonics | 72200086 | |
Universal Camera Drape, 7” x 96” | Endoscopy Support Services | ESS-6920 | |
Universal Light Guide, 7.5 Ft | Endoscopy Support Services | US.OU225 | |
Insufflator Tubing | Endoscopy Support Services | TM-102 | |
Multipurpose Rigid Scope, 2.7mm x 187.5mm, 0 degree | Endoscopy Support Services | B30-0007-00 | |
Exam and Protective Sheath for 2.7mm x 187.5mm scope with one fixed stopcock | Endoscopy Support Services | B10-0025-00 | |
Rigid scope, 5mm x 300mm | Endoscopy Support Services | B30-0071-00 | |
Veress Needle, 2mm x 80mm | Endoscopy Support Services | 8302.08 | |
Solid Probe with Markings, 5mm x 320mm | Endoscopy Support Services | 8383.661 | |
Maryland Grasping and Dissecting Forceps with Double Action Ratchet Handle, 3.5mm x 240mm | Endoscopy Support Services | 8390.2054 | |
Biopsy Forceps, 3.5mm X 310mm | R. Wolf | 8391.4063 | |
Plastic Threaded Cannula with Insufflator Port, 3.5mm x 60mm | Endoscopy Support Services | 8903.072 | |
Plastic Threaded Cannula with Insufflator Port, 5.5mm x 60mm | Endoscopy Support Services | 8919.333 | |
Blunt Tip Trocar | Endoscopy Support Services | 8903.101 | |
Pyramidal Tip Trocar | Endoscopy Support Services | 8903.121 | |
CO2 | Airgas | CD USPE | |
RPMI 1640 | Fisher Scientific | SH30027FS | with L-Glutamine |
RNAlater Stabilization Solution | ThermoFisher Scientific | AM7021 | |
Penicillin-Streptomycin | Sigma Aldrich | P4333 | |
Liberase TM Research Grade | Sigma Aldrich | 5401119001 | Commercially available colleganse solution |
Dnase I from bovine pancrease | Sigma Aldrich | D5025 | |
70 µm cell strainers | Morganville Scientific | CSS0200 | |
5mL Syringe | BD | 309646 | |
50mL Conical Centrifuge Tubes | ThermoFisher Scientific | 339652 | |
Fetal Bovine Serum | Fisher Scientific | SH3007003 | |
5mL Round-Bottom polystyrene tubes | Fisher Scientific | 14-959A | |
PBS | Fisher Scientific | SH3025601 | |
LIVE/DEAD Aqua Fixable Dead Cell Stain Kit | ThermoFisher Scientific | L34957 | Amine dead cell stain |
CD45-PerCP (clone D058-1283) | BD Biosciences | 558411 | |
PE-CF594 Mouse anti-Hu CD3 (clone SP34-2) | BD Biosciences | 562406 | |
BV605 Mouse Anti-Hu CD4 (clone OKT4) | Biolegend | 317438 | |
APC-H7 Mouse anti-Hu CD8 (clone SK1) | BD Biosciences | 560179 | |
PE-Cy5 Mouse Anti-Hu CD20 (clone 2H7) | BD Biosciences | 555624 | |
BV786 Mouse Anti-Hu CD14 (clone M5E2) | BD Biosciences | 563698 | |
16% PARAFORMALDEHYDE AQ SOLUTN | Fisher Scientific | 50-980-487 | |
LSR II Flow Cytometer | BD | NA |