إعطاء التطعيم من فيشر 344 الفئران مع فرانسيسيلا تولارنسيس
Summary
ويصف هذا البروتوكول إعطاء التطعيمات للفئران 344 فيشر مع فرانسيسيلا تولارنسيس- يحاكي هذا الإجراء الرئوي تعرض البشر لهذا الوكيل بيوثريات المحتملة، ويمكن استخدامها لاختبار اللقاح والفعالية العلاجية ضد الاضطرابات الرئوية.
Abstract
عدوى الرئة ببكتيريا فرانسيسيلا تولارنسيس يمكن أن يؤدي إلى أمراض خطيرة ومميتة، الاضطرابات، في البشر. بسبب النقص الحالي في لقاح تولاريميا المعتمدة بالنسبة للبشر، هو ركز البحث على تطوير اللقاحات استخدام نماذج حيوانية مناسبة. فأر فيشر 344 برز كنموذج يعكس قابلية البشر للإصابة تولارنسيس واو ، وبالتالي هو نموذج جذاب لتطوير اللقاحات الاضطرابات. إعطاء التطعيم من الفئران 344 فيشر مع تولارنسيس واو يحاكي التعرض الرئوي في البشر. النجاح في إيصال إلى القصبة الهوائية الفئران حاسمة بالنسبة لإيصال الرئوية. يستخدم المنظار مع الإضاءة بشكل صحيح التنبيب tracheae تخديره من الفئران؛ يحدد موضع الصحيح داخل القصبة الهوائية بواسطة جهاز بسيط للكشف عن التنفس. بعد التنبيب، يتم تسليم ثقافة تولارنسيس واو في جرعة يقاس عن طريق الحقن. هذا الأسلوب توحد الرئوية تسليم ف. تولارنسيس داخل القصبة الهوائية الفئران لتقييم فعالية اللقاحات.
Introduction
ف. تولارنسيس (قدم) يسبب المرض البشري والاضطرابات. عندما تكتسب البكتيريا من خلال الطريق الرئوي، هذا يؤدي إلى الاضطرابات الرئوي، وارتفاع معدلات الاعتلال والوفيات1. تولارنسيس واو يعتبر عامل بيوثريت بسبب الخطر المرتبطة بأشكال الضبوبيه، وحاليا لا يوجد لقاح المعتمدة للاستخدام البشري في الولايات المتحدة يجري حاليا بذل جهود مكثفة لتطوير لقاحات والتدابير العلاجية ضد الاضطرابات الرئوي، لحماية السكان ضد الاستخدام غير المشروع لهذه بيوثريت البكتيرية.
الكثير من البحوث الاضطرابات قد ركزت على النموذج الماوس، بسبب الحساسية المفرطة من الفئران للإصابة تولارنسيس واو ، وانتشار المواد الكاشفة. ومع ذلك، أثبتت الفئران لتكون نموذجا صعبة لتطوير اللقاحات، بسبب صعوبة إثبات نجاعة اللقاح في هذا النموذج2. في الآونة الأخيرة، وقد وضعت الفئران فيشر 344 كنموذج ل تطوير لقاح تولاريميا3. حساسية الفئران فيشر 344 لنوع مختلف من فرعي تولارنسيس واو يحاكي حساسية البشرية4، ويمكن حماية الفئران ضد التحدي الرئوية تولارنسيس ف. عن طريق التلقيح بسلالة لقاحات حية المعروفة لحماية البشر5،،من67. نظراً لأن الفئران فيشر 344 نماذج بعض ميزات تولارنسيس واو العدوى للبشر، قد يكون نموذجا مفيداً للغاية لتطوير اللقاح الذي يحمي الرئة تولارنسيس واو التعرض.
لقاح فعال يحتاج إلى حماية البشر ضد التعرض الرئوي إلى واو تولارنسيس. وسيكون التعرض الرئوي الأكثر احتمالاً من تسلحي تولارنسيس واو البكتيريا الضبوبيه استنشاقه إلى الرئتين8. بيد أن توليد الهباء الجوي من تولارنسيس واو خطرة ومرهقة، ويتطلب معدات متخصصة والاحتواء. طرق بديلة للتعرض الرئوية في الفئران التي ربما تكون أكثر قابلة للتكيف لمختبرات متعددة تفتقر إلى المعدات المتخصصة عن طريق إعطاء التطعيم6. ويستخدم هذا الأسلوب المنظار للموضع الصحيح من قسطرة داخل القصبة الهوائية من هو الجرذ أنيسثيتيزيد. يتم التحقق من وضع داخل القصبة الهوائية، بدلاً من المريء، بجهاز بسيط لأن يتصور تدفق الهواء من الرئتين. ف. تولارنسيس في وقت لاحق إلى الرئتين عن طريق القسطرة بتسليم الإدارة مع حقنه، تليها إدخال الهواء إلى القسطرة لضمان تسليم البكتيريا الرئوية. وفي المقابل، تشير إلى أن التطعيم داخل الآنف في الفئران جيمسكي5 ذكرت سابقا أن تولارنسيس واو تلقيح في الفئران فيشر 344 عبر الطريق داخل الآنف لا يكون مثقف من الرئتين حتى 3 أيام بعد التطعيم، لا تؤدي إلى التسليم المباشر من البكتيريا إلى الرئتين.
عامل تحديد أشكال ف. تولارنسيس (subsp.تولارنسيس ف. تولارنسيس، ف. تولارنسيس subsp. هولاركتيكا) تتطلب إجراءات الاحتواء السلامة الأحيائية المستوى 3 (BSL3)، الذي سيحول بالفيديو. ومع ذلك، ف. نوفيسيدا (الجبهة الوطنية) معفى من حالة عامل تحديد سبب لها أفيرولينسي في صحة البشر، ويمكن استخدامها بأمان تحت ظروف السلامة الأحيائية المستوى 2 (BSL2)9،10. وعلاوة على ذلك، يخدم الجبهة الوطنية كأساس اللقاحات الموهنة الحية التي يمكن أن تحمي ضد التعرض تولارنسيس واو الرئوية عند تسليمها عن طريق إعطاء التطعيم11،،من1213. يسمح الأسلوب الذي قدم إلى هنا للدراسة للإصابات التي تحدث من خلال الطريق الرئوي استخدام الفئران كنموذج للبشر. يمكن تنفيذ هذه التقنية دون الحاجة إلى معدات متخصصة توليد الهباء الجوي. واستخدمت الجبهة الوطنية للتقنيات التي تم تصويرها هنا.
Protocol
Representative Results
Discussion
فأر فيشر 344 أصبحت نموذجا هاما ل تطوير لقاح تولاريميا3. التعرض إلى واو تولارنسيس الطريق الرئوي من خلال أمر حاسم لإثبات فعالية ضد أشكال تسلحي ف. تولارنسيس، لأن هذه يتم تسليمها كالهباء الجوي. وتسهل إعطاء التطعيم من الفئران تعرض الرئتين الفئران إلى واو تولارنسيس دون…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
أيد هذه الدراسة وكالة الحد من تهديد الدفاع (متخصصون) وبموجب العقد HDTRA1-14-ج-0116، والمركز للتفوق في “علم الجينوم العدوى” (DOD #W911NF-11-1-0136).
Materials
| GreenLine fiber optic blade size 0 | Carefusion | 5-5231-00 | Macintosh American profile |
| GreenLight system laryngoscope handle | Carefusion | 4559GSP | |
| Exel International Safelet I.V. Catheter | EXEL INTERNATIONAL | 26743 | |
| Slip Tip Sterile Syringes 1ml | BD | 309659 | |
| Broad Point Dressing Thumb Forceps | Thermo Scientific | 76-302 | |
| 200ul barrier tip | GeneseeScientific | 24-142 | |
| 1000ul pipette tip | Olympus Plastics | 24-173 | |
| Dremel 3000-2/28 Rotary tool kit | Dremel | 3000228 | |
| Rodent Intubation Stand | Braintree Scientific | RIS 200 | |
| Isoflurane | Butler Schein | NDC 11695-6776-2 | |
| Rodent anesthesia machine | Surgivet | VTC302 Classic T3 | |
| Rodent Anesthesia chamber | Braintree Scientific | AB 1 |
References
- Ellis, J., Oyston, P. C. F., Green, M., Titball, R. Tularemia. Clin Microbiol Rev. 15 (4), 631-646 (2002).
- Lyons, C. R., Wu, T. H. Animal models of Francisella tularensis infection. Ann N Y Acad Sci. 1105, (2007).
- Hutt, J. A., Lovchik, J. A., Dekonenko, A., Hahn, A. C., Wu, T. H. The Natural History of Pneumonic Tularemia in Female Fischer 344 Rats after Inhalational Exposure to Aerosolized Francisella tularensis subspecies tularensis Strain Schu S4. Am J Pathol. 187 (2), 252-267 (2017).
- Ray, H. J., et al. The Fischer 344 rat reflects human susceptibility to Francisella pulmonary challenge and provides a new platform for virulence and protection studies. PloS one. 5, e9952 (2010).
- Jemski, J. V. Respiratory tularemia: comparison of selected routes of vaccination in Fischer 344 rats. Infect Immun. 34 (3), 766-772 (1981).
- Wu, T. H., et al. Vaccination of Fischer 344 rats against pulmonary infections by Francisella tularensis type A strains. Vaccine. 27 (34), 4684-4693 (2009).
- Mara-Koosham, G., Hutt, J. A., Lyons, C. R., Wu, T. H. Antibodies contribute to effective vaccination against respiratory infection by type A Francisella tularensis strains. Infect Immun. 79 (4), 1770-1778 (2011).
- Oyston, P. C., Sjostedt, A., Titball, R. W. Tularaemia: bioterrorism defence renews interest in Francisella tularensis. Nat Rev Microbiol. 2 (12), 967-978 (2004).
- Kingry, L. C., Petersen, J. M. Comparative review of Francisella tularensis and Francisella novicida. Front Cell Infect Microbiol. 4, 35 (2014).
- Rohmer, L., et al. Comparison of Francisella tularensis genomes reveals evolutionary events associated with the emergence of human pathogenic strains. Genome Biol. 8 (6), R102 (2007).
- Chu, P., et al. Live attenuated Francisella novicida vaccine protects against Francisella tularensis pulmonary challenge in rats and non-human primates. PLoS Pathog. 10 (10), e1004439 (2014).
- Signarovitz, A. L., et al. Mucosal Immunization with Live Attenuated Francisella novicida U112ΔiglB Protects against Pulmonary F. tularensis SCHU S4 in the Fischer 344 Rat Model. PloS one. 7 (10), e47639 (2012).
- Cunningham, A. L., et al. Enhancement of vaccine efficacy by expression of a TLR5 ligand in the defined live attenuated Francisella tularensis subsp. novicida strain U112DiglB::fljB. Vaccine. 32 (40), 5234-5240 (2014).
