Este informe describe un método para inducir ojo seco autoinmune crónico en ratas Lewis mediante inmunización con una emulsión de extracto de glándula lacrimal de rata, ovoalbúmina y adyuvante completo de Freund, seguido de la inyección de extracto de glándula lagrimal y ovoalbúmina en la subconjuntiva forniceal y glándulas lacrimales Seis semanas después.
La enfermedad de los ojos secos es una condición muy común que causa morbilidad y carga de salud y disminuye la calidad de vida. Existe la necesidad de un modelo de animal de ojo seco adecuado para ensayar terapias nuevas para tratar condiciones de ojo seco autoinmunes. Este protocolo describe un modelo de rata de ojo seco autoinmune crónico. Las ratas Lewis se inmunizaron con una emulsión que contenía extracto de glándula lagrimal, ovoalbúmina y adyuvante completo de Freund. Una segunda inmunización con los mismos antígenos en adyuvante incompleto de Freund se administró dos semanas más tarde. Estas inmunizaciones se administraron subcutáneamente en la base de la cola. Para aumentar la respuesta inmunológica en la superficie ocular y las glándulas lacrimales, se inyectaron extracto de glándula lagrimal y ovoalbúmina en las glándulas subconjuntivas y lagrimal forniceal 6 semanas después de la primera inmunización. Las ratas desarrollaron características de ojo seco, incluyendo producción de lágrima reducida, menor estabilidad al desgarro y mayor daño corneal. Inmune proLa presentación por citometría de flujo mostró una preponderancia de células T de memoria efectoras CD3 + en el globo ocular.
La enfermedad ocular seca (DED) es una enfermedad multifactorial de las lágrimas y la superficie ocular que resulta en síntomas de malestar, alteración visual y la inestabilidad de la película lagrimal, que puede causar daño a la superficie ocular. Se acompaña de una mayor osmolaridad de la película lagrimal y de inflamación de la superficie ocular 1 . Los síntomas asociados con DED son ardor, picadura, ronquera, sensación de cuerpo extraño, desgarro, fatiga ocular y sequedad 2 , 3 . Las dos principales causas de DED son la reducción de la producción de lágrimas por la glándula de secreción lagrimal y la evaporación excesiva de la película lagrimal 4 . En pacientes con enfermedades autoinmunes, como el síndrome de Sjögren, el lupus eritematoso sistémico y la artritis reumatoide, el daño inmune a las glándulas meibomianas reduce la expresión de lípidos esenciales para la estabilidad del desgarro. Además, el daño inmunológico a la superficie ocularDe las mucinas importantes para la humectabilidad superficial. Juntos, estos procesos acumulativamente causan el ojo seco crónico 5 , 6 , 7 .
El reemplazo de lágrimas y la terapia anti-inflamatoria son los pilares de la terapia. Sin embargo, las actuales terapias anti-inflamatorias para DED ( es decir, corticosteroides y ciclosporina) son ampliamente inmunosupresoras, lo que conduce a graves efectos adversos [ 8 , 9 , 10] . Existe la necesidad de un modelo animal adecuado para ensayar nuevos agentes inmunomoduladores para tratar el ojo seco autoinmune.
Los ratones con defectos genéticos específicos 11 , 12 , 13 , ratones que carecen de genes específicos 14 , 15 , y ratones transgénicos sobreexpresar inmunorreguladorOry genes se han utilizado como modelos de ojo seco autoinmune 16 , 17 . También se han descrito modelos animales autoinmunes inducidos por antígeno en ratones 18 , conejos 19 y ratas 20 , 21 . Aquí, describimos un modelo inducido por antígeno de ojo seco autoinmune crónica. Este modelo es una modificación de dos modelos anteriores; Uno usó extractos de glándula lagrimal y el segundo usó un autoantígeno ( es decir, klk1b22) de las glándulas lagrimales 20 , 21 .
La enfermedad se indujo por inmunización subcutánea de ratas Lewis hembra de 6 a 8 semanas de edad con ovoalbúmina, adyuvante completo de Freund, y una emulsión que contenía extractos de glándula lagrimal de ratas Sprague-Dawley ( Figura 1 ). Una segunda inmunización con el mismo antígeno en adyuvante incompleto de Freund fueAdministrado dos semanas más tarde. Para reclutar células inmunitarias específicas de antígenos a la glándula lagrimal y la superficie ocular, se inyectó una mezcla de extracto de glándula lagrimal y ovoalbúmina (1 mg / ml) en la subconjuntiva forniceal y en las glándulas lacrimales de la 6ª a la 7ª semana ( Figura 1 ). Más del 85% de las ratas desarrollaron rasgos característicos del ojo seco 70 días después de la primera inmunización. Estas características incluyen la reducción de la producción de lágrimas ( Figura 2 ], el aumento de coloración de la fluoresceína corneal ( Figura 3 ], y la disminución de la estabilidad al desgarro ( Figura 4 ]. El perfil inmune de las células T en los globos oculares de ratas normales mediante citometría de flujo revela una preponderancia de células T de memoria efectora CD3 + ( Figuras 5 y 6 ). Las ratas con DED autoinmune muestran un aumento en las células T de memoria efectoras CD3 + y una disminución correspondiente en las células T naïve y de memoria central ( Figura 6 </stroNg>).
Un paso crítico de este protocolo es asegurar la homogeneidad de la emulsión. En emulsiones bien preparadas, los antígenos están completamente recubiertos con aceite, lo que garantiza la liberación lenta del antígeno inyectado y la estimulación inmune continua. Otra característica crítica de este protocolo es el uso de ratas Lewis. Lewis ratas son más sensibles al desarrollo de la enfermedad autoinmune que otras cepas [ 27] .
Este protocolo ha sido modificado a partir de dos protocolos publicados anteriormente, que ya sea sólo lagarto glándula extracto o recombinante Klk1b22 [ 20 , 21] . En el protocolo actual, la ovoalbúmina más extracto de glándula lagrimal se utilizan como el antígeno, y las células inmunitarias específicas del antígeno se atraen a la superficie ocular y la glándula lagrimal, induciendo daño de tejido local. El ojo seco se desarrolla lentamente, alcanzando ~ 85% al día 48 después de la inmunización inicial. Desafío antigénico alOjo y glándula lagrimal en el día 48 exacerba el ojo seco y asegura su cronicidad hasta el día 70.
Comparado con el Klk1b22 recombinante en el modelo DED inducido por Klk, el extracto de glándula lagrimal y la ovoalbúmina usados en el modelo actual son más baratos y más fáciles de obtener. El extracto de glándula lagrimal contiene también otras proteínas, aparte de Klk, que pueden inducir autoinmunidad, por lo que este extracto es teóricamente más potente que el método Klk para inducir DED. También hemos tratado de inmunizar a las ratas sólo con extracto de glándula lagrimal; Aunque estas ratas inmunizadas desarrollaron DED, no hubo un aumento significativo de las células T de memoria efectoras en tejidos del globo ocular en comparación con los controles.
La limitación de esta técnica es que se tarda 70 días en alcanzar el modelo. Las células T de memoria efectoras son los subconjuntos principales de células T en el ojo normal de rata. En este modelo, DED autoinmune da lugar a un aumento en células T de memoria efectoras CD3 + en el globo ocular. Los medicamentos queSuprimen de forma eficaz las células T de memoria efectoras, tales como inhibidores selectivos del canal de potasio Kv1.3, pueden por lo tanto tener un beneficio terapéutico en el DED 28 autoinmune.
The authors have nothing to disclose.
Los autores desean agradecer a la Sra. Tin Min Qi ya la Dra. Veluchamy Amutha Barathi ya su equipo por su ayuda en el manejo de los animales. Este trabajo fue apoyado por NHIC-I2D-1409007, Fundación SingHealth SHF / FG586P / 2014, y 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 |