Ce rapport décrit une méthode pour induire un œil sec autoimmune expérimental chronique chez des rats Lewis par immunisation avec une émulsion d'extrait de glande lacrymale de rat, ovalbumine et adjuvant complet de Freund, suivie de l'injection d'extrait de glandes lacrymales et d'ovalbumine dans la sous-conjonctif et les glandes lacrymales Six semaines plus tard.
La maladie des yeux secs est une maladie très fréquente qui cause la morbidité et le fardeau des soins de santé et diminue la qualité de vie. Il existe un besoin d'un modèle d'oeil sec approprié pour tester de nouveaux agents thérapeutiques pour traiter les conditions de l'œil sec autoimmune. Ce protocole décrit un modèle chronique autoimmune de l'œil sec. Les rats Lewis ont été immunisés avec une émulsion contenant de l'extrait de glandes lacrymales, de l'ovalbumine et complètent l'adjuvant de Freund. Une deuxième immunisation avec les mêmes antigènes dans l'adjuvant incomplet de Freund a été administrée deux semaines plus tard. Ces immunisations ont été administrées par voie sous-cutanée à la base de la queue. Pour stimuler la réponse immunitaire à la surface oculaire et les glandes lacrymales, l'extrait de glande lacrymale et l'ovalbumine ont été injectés dans la sous-conjonctivite et les glandes lacrymales du paquetage 6 semaines après la première immunisation. Les rats ont développé des caractéristiques de l'oeil sec, y compris une réduction de la production de larmes, une diminution de la stabilité à la déchirure et une augmentation des dommages causés par la cornée. Immune proLe dépôt par cytométrie de flux a montré une prépondérance des cellules T de mémoire effédiante CD3 + dans le globe oculaire.
La maladie des yeux secs (DED) est une maladie multifactorielle des larmes et de la surface oculaire qui entraîne des symptômes d'inconfort, de troubles visuels et d'instabilité du film lacrymal, ce qui peut endommager la surface oculaire. Elle s'accompagne d'une osmolarité accrue du film lacrymal et par une inflammation de la surface oculaire 1 . Les symptômes associés au DED sont brûlants, piquants, grinçants, sensation de corps étrangers, déchirements, fatigue oculaire et sécheresse 2 , 3 . Les deux principales causes de DED réduisent la production de larmes par la glande de sécrétion déchirante et l'évaporation excessive du film lacrymal 4 . Chez les patients atteints de maladies auto-immunes, tels que le syndrome de Sjogren, le lupus érythémateux systémique et l'atteinte immunitaire à la polyarthrite rhumatoïde aux glandes méibomiennes, réduit l'expression des lipides essentiels à la stabilité à la déchirure. En outre, les dommages immunitaires à la surface oculaire diminuent la productivitéSur les mucines importantes pour la mouillabilité de la surface. Ensemble, ces processus provoquent cumulativement des œil secs chroniques 5 , 6 , 7 .
Le remplacement des larmes et la thérapie anti-inflammatoire sont les piliers de la thérapie. Cependant, les traitements anti-inflammatoires actuels pour le DED ( c.-à-d. Les corticostéroïdes et la cyclosporine) sont globalement immunosuppressifs, entraînant des effets indésirables graves 8 , 9 , 10 . Il existe un modèle animal approprié pour tester de nouveaux agents immunomodulateurs pour traiter l'œil sec auto-immuns.
Des souris présentant des défauts génétiques spécifiques 11 , 12 , 13 , des souris dépourvues de gènes spécifiques 14 , 15 et des souris transgéniques surexprimant l'immunorégulleLes gènes ory ont été utilisés comme modèles d'oeil sec autoimmune 16 , 17 . Des modèles animaux autoimmunes induits par un antigène ont également été rapportés chez des souris 18 , des lapins 19 et des rats 20 , 21 . Ici, nous décrivons un modèle induit par l'antigène de l'œil sec auto-immune chronique. Ce modèle est une modification de deux modèles antérieurs; Un utilisé des extraits de glandes lacrymales, et le second a utilisé un autoantigène ( c'est-à-dire klk1b22) des glandes lacrymogènes 20 , 21 .
La maladie a été induite par la vaccination sous-cutanée de rats Lewis Lewis de 6 à 8 semaines avec ovalbumine, complétent l'adjuvant de Freund et une émulsion contenant des extraits de glandes lacrymales de rats Sprague-Dawley ( figure 1 ). Une deuxième immunisation avec le même antigène dans l'adjuvant incomplet de Freund étaitAdministré deux semaines plus tard. Pour recruter des cellules immunitaires spécifiques de l'antigène à la glande lacrymale et à la surface oculaire, un mélange d'extrait de glande lacrymale et d'ovalbumine (1 mg / mL) a été injecté dans la sous-conjonctivite de fornice et les glandes lacrymales à la 6ème à la 7ème semaine ( figure 1 ). Plus de 85% des rats ont développé des caractéristiques de l'oeil sec 70 jours après la première vaccination. Ces caractéristiques comprennent une réduction de la production de larmes ( figure 2 ), une coloration fluorescente accrue de la cornée ( figure 3 ) et une diminution de la stabilité à la déchirure ( figure 4 ). Le profil immunitaire des cellules T dans les globes oculaires des rats normaux par cytométrie de flux révèle une prépondérance de cellules T de mémoire efflective CD3 + ( Figures 5 et 6 ). Les rats avec DED autoimmune montrent une augmentation des cellules T de mémoire effectorale CD3 + et des diminutions correspondantes dans les cellules T de mémoire centrale naïve et centrale ( Figure 6 </stroNg>).
Une étape cruciale de ce protocole est d'assurer l'homogénéité de l'émulsion. Dans les émulsions bien préparées, les antigènes sont complètement enduits d'huile, assurant la libération lente de l'antigène injecté et la stimulation immunitaire continue. Une autre caractéristique critique de ce protocole est l'utilisation de rats Lewis. Les rats Lewis sont plus sensibles au développement de la maladie auto-immune que d'autres souches 27 .
Ce protocole a été modifié à partir de deux protocoles précédemment publiés, soit soit l'extrait de glande lacrymale seulement, soit le Klk1b22 recombinant 20 , 21 . Dans le protocole actuel, l'antigène de la glande lacrymale et de l'ovalbumine est utilisé comme antigène, et les cellules immunitaires spécifiques de l'antigène sont attirées par la surface oculaire et la glande lacrymale, induisant des lésions tissulaires locales. L'œil sec se développe lentement, atteignant ~ 85% par jour 48 après la vaccination initiale. Un défi antigénique à laL'œil et la glande lacrymale au jour 48 exacerbe l'oeil sec et assure sa chronicité au jour 70.
Par rapport au Klk1b22 recombinant dans le modèle de DED induit par Klk, l'extrait de glandes lacrymales et l'ovalbumine utilisés dans le modèle actuel sont moins chers et plus faciles à obtenir. L'extrait de la glande lacriminale contient également d'autres protéines, à part Klk, qui peuvent induire une auto-immunité, donc cet extrait est théoriquement plus puissant que la méthode Klk pour induire le DED. Nous avons également essayé d'immuniser des rats avec l'extrait de glande lacrymale seulement; Bien que ces rats immunisés aient développé DED, il n'y a pas eu d'augmentation significative des lymphocytes T de mémoire effectorale dans les tissus des yeux en comparaison des témoins.
La limitation de cette technique est qu'il faut 70 jours pour atteindre le modèle. Les cellules T de mémoire Effector sont les principaux sous-ensembles de cellules T dans l'œil normal de rat. Dans ce modèle, le DED auto-immune résulte en une augmentation des lymphocytes T de mémoire effectorale CD3 + dans le globe oculaire. Médicaments qui préfèrentSupprimer de manière efficace les cellules T de mémoire effectrice, telles que les inhibiteurs sélectifs du canal de potassium Kv1.3, peuvent donc avoir un avantage thérapeutique sur le DED 28 autoimmune.
The authors have nothing to disclose.
Les auteurs souhaitent remercier Mme Tin Min Qi et le Dr Veluchamy Amutha Barathi et son équipe pour leur aide à manipuler les animaux. Ce travail a été soutenu par NHIC-I2D-1409007, SingHealth Foundation SHF / FG586P / 2014 et NMRC / CSA / 045/2012.
Reagents | |||
Protease inhibitor cocktail | Sigma-Aldrich | P2714-1BTL | |
Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermal Scientific | 23227 | |
Mycobacterium tuberculosis H37Ra | Becton, Dickinson and company | 231141 | |
complete Freund's adjuvant | Becton, Dickinson and company | 231131 | |
ovalbumin | Sigma-Aldrich | A5503-10G | |
incomplete Freund's adjuvant | Sigma-Aldrich | F5506-6X10ML | |
pertussis toxin | Sigma-Aldrich | P7208-50UG | |
fluorescein sodium solution | Bausch & Lomb U.K Limited | NA | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment | |||
Sonicator | Sonics | Vibra-Cell | |
phenol red thread | Tianjin Jingming New Technological development Co. LTD. | NA | |
Stereo microscope with ring light illuminator and camera | Carl Zeiss | NA | |
Micro IV microscope | Phoenix Research Labs | NA |