Questo rapporto descrive un metodo per indurre l'occhio asciutto autoimmune cronico in Lewis ratti attraverso l'immunizzazione con un'emulsione di estratto di ghiandola lacrimale, ovalbumina e completo adiuvante di Freund, seguita dall'iniezione di estratto di ghiandola lacrimale e di ovalbumina nella subconjunctiva e nella ghiandola lacrimale fornicea Sei settimane dopo.
La malattia dell'occhio secco è una condizione molto comune che causa la morbilità e l'onere della sanità e riduce la qualità della vita. C'è la necessità di un adeguato modello di animali a occhio secco per testare nuove terapie per curare le condizioni dell'occhio secco autoimmune. Questo protocollo descrive un modello cronico ratto autoimmune a secco. I ratti di Lewis sono stati immunizzati con un'emulsione contenente estratto della ghiandola lacrimale, ovalbumina e completo adiuvante di Freund. Una seconda immunizzazione con gli stessi antigeni nell'adjvant incompleto di Freund è stata somministrata due settimane dopo. Queste immunizzazioni sono state somministrate sottocutanea alla base della coda. Per aumentare la risposta immunitaria alla superficie oculare e alle ghiandole laceranti, l'estratto della ghiandola lacrimale e l'ovalbumina sono stati iniettati nella subconjunctiva e nella ghiandola lacrimale fornicea 6 settimane dopo la prima immunizzazione. I ratti hanno sviluppato caratteristiche dell'occhio secco, tra cui la riduzione della lacrima, la diminuzione della stabilità della lacerazione e un aumento del danno corneale. Immune proArchiviazione mediante citometria a flusso ha mostrato una preponderanza di CD3 + efficace memoria T cellule nel bulbo oculare.
La malattia oculare secca (DED) è una malattia multifattoriale delle lacrime e della superficie oculare che provoca sintomi di disagio, disturbi visivi e instabilità del film della lacerazione, che possono portare a danni alla superficie oculare. È accompagnata da una maggiore osmolarità della pellicola di lacrima e da infiammazione della superficie oculare 1 . I sintomi associati a DED stanno bruciando, pungente, grinta, sensazione di corpo estraneo, strappo, stanchezza oculare e secchezza 2 , 3 . Le due cause principali di DED sono la riduzione della produzione di lacrima dalla ghiandola secrezione della lacrima e dall'eccessiva evaporazione della pellicola di lacrima 4 . Nei pazienti con malattie autoimmuni, come la sindrome di Sjogren, il lupus eritematoso sistemico e l'artrite reumatoide, il danno immunitario alle ghiandole meibomiche riduce l'espressione dei lipidi essenziali per la stabilità della lacerazione. Inoltre, il danno immunitario alla superficie oculare diminuisce i prodottiSu mucine importanti per la bagnabilità superficiale. Insieme, questi processi causano cumulativamente l'occhio secco cronico 5 , 6 , 7 .
La sostituzione di strappo e la terapia antinfiammatoria sono i pilastri della terapia. Tuttavia, le attuali terapie anti-infiammatorie per il DED ( cioè i corticosteroidi e la ciclosporina) sono generalmente immunosoppressivi, portando a gravi effetti negativi 8 , 9 , 10 . C'è bisogno di un modello animale adatto per testare nuovi agenti immunomodulatori per curare l'occhio secco autoimmune.
Mouse con difetti genetici specifici 11 , 12 , 13 , topi che non dispongono di geni specifici 14 , 15 e topi transgenici che sovrasta l'immunoregolazioneGeni ory sono stati usati come modelli di occhio secco autoimmune 16 , 17 . Sono stati riportati anche modelli animali autoimmuni indotti da antigene nei topi 18 , conigli 19 e ratti 20 , 21 . Qui descriviamo un modello antigenico indotto da occhio secco autoimmune cronico. Questo modello è una modifica di due modelli precedenti; Uno ha utilizzato estratti della ghiandola lacrimale e la seconda ha usato un autoantigene ( cioè, klk1b22) dalle ghiandole laceranti 20 , 21 .
La malattia è stata indotta dalla vaccinazione sottocutanea di 6 a 8 settimane di razza Lewis femminile con ovalbumina, adiuvante completo di Freund e un'emulsione contenente estratti della ghiandola lacrima dai ratti di Sprague-Dawley ( Figura 1 ). Una seconda immunizzazione con lo stesso antigene nell'additivo incompleto di Freund eraSomministrato due settimane dopo. Per reclutare le cellule immunitarie specifiche di antigene alla ghiandola lacrimale e alla superficie oculare, la mescolanza di estratto della ghiandola lacrimale e l'ovalbumina (1 mg / ml) è stata iniettata nella subconjunctiva e nella ghiandola lacrimale fornicea alla 6 ° -7 ° settimana ( Figura 1 ). Più dell'85% dei ratti ha sviluppato caratteristiche caratteristiche dell'occhio secco 70 giorni dopo la prima immunizzazione. Queste caratteristiche includono la riduzione della produzione di lacrime ( Figura 2 ), una maggiore colorazione della fluoresceina corneale ( Figura 3 ) e una diminuzione della stabilità della lacerazione ( Figura 4 ). La profilazione immunitaria delle cellule T negli occhi degli ratti normali mediante citometria a flusso rivela una preponderanza delle cellule T di memoria CD3 + ( figure 5 e 6 ). I ratti con DED autoimmuni mostrano un aumento delle cellule T di memoria CD3 + e di una corrispondente diminuzione delle cellule T delle cellule naive e centrali ( Figura 6 </strong>).
Una fase critica di questo protocollo è assicurare l'omogeneità dell'emulsione. Nelle emulsioni ben preparate, gli antigeni sono completamente ricoperti di olio, garantendo il lento rilascio dell'antigene iniettato e la stimolazione immunitaria continua. Un'altra caratteristica critica di questo protocollo è l'uso di ratti di Lewis. I ratti di Lewis sono più sensibili allo sviluppo della malattia autoimmune di altri ceppi 27 .
Questo protocollo è stato modificato da due protocolli precedentemente pubblicati, che utilizzavano esclusivamente l'estratto della ghiandola lacrimale o il ricombinante Klk1b22 20 , 21 . Nel protocollo attuale, l'estratto di ovalbumina e ghiandola lacrimale viene utilizzato come antigene e le cellule immunitarie specifiche per l'antigene vengono attratte dalla superficie oculare e dalla ghiandola lacrima, inducendo danni tissutali locali. L'occhio secco si sviluppa lentamente, raggiungendo l'85% al giorno 48 dopo l'immunizzazione iniziale. Sfida antigenica alL'occhio e la ghiandola lacrima nel giorno 48 esacera l'occhio secco e assicura la sua cronicità fino al 70 ° giorno.
Rispetto al ricombinante Klk1b22 nel modello DED indotto da Klk, l'estratto della ghiandola lacrimale e l'ovalbumina utilizzati nel modello attuale sono più economici e più facili da ottenere. L'estratto della ghiandola lacrimale contiene anche altre proteine, oltre a Klk, che possono indurre autoimmunità, quindi questo estratto è teoricamente più potente del metodo di Klk a indurre DED. Abbiamo anche provato i ratti immunizzanti con estratto solo della ghiandola lacrimale; Sebbene questi ratti immunizzati sviluppassero DED, non c'era alcun aumento significativo delle cellule T di memoria efficace nei tessuti del bulbo oculare rispetto ai controlli.
La limitazione di questa tecnica è che occorrono 70 giorni per raggiungere il modello. Le cellule T di memoria dell'effettore sono le principali sottostazioni della cellula T nel normale occhio del ratto. In questo modello, il DED autoimmune produce un aumento delle cellule T di memoria CD3 + efficace nel bulbo oculare. Droga che prefLe cellule T della memoria efficace, come gli inibitori selettivi del canale di potassio Kv1.3, possono quindi avere un beneficio terapeutico per l'autoimmunità del DED 28 .
The authors have nothing to disclose.
Gli autori vorrebbero ringraziare la signora Tin Min Qi e il dottor Veluchamy Amutha Barathi e la sua squadra per il loro aiuto nella gestione degli animali. Questo lavoro è stato sostenuto da NHIC-I2D-1409007, SingHealth Foundation SHF / FG586P / 2014 e 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 |