L’Inoculation par voie intratrachéale de Fischer 344 Rats avec Francisella tularensis
Summary
Ce protocole décrit par voie intratrachéale inoculations de rats Fischer 344 avec Francisella tularensis. Cette procédure imite pulmonaire exposition des humains à cet agent de bioterrorisme potentiel et peut être utilisé pour tester les vaccins et l’efficacité thérapeutique contre la tularémie pulmonaire.
Abstract
Infection pulmonaire par la bactérie Francisella tularensis peut conduire à la maladie grave et potentiellement mortelle, tularémie, chez l’homme. En raison de l’absence d’un vaccin de tularémie approuvés pour les humains, la recherche est axée sur le développement de vaccins utilisant des modèles animaux appropriés. Les rats Fischer 344 a émergé comme un modèle qui reflète la susceptibilité à l’infection de F. tularensis et est donc un modèle attrayant pour le développement de vaccins tularémie. L’inoculation par voie intratrachéale du rat Fischer 344 avec F. tularensis imite l’exposition pulmonaire chez l’homme. La mise en œuvre réussie dans la trachée de rat est critique pour l’administration pulmonaire. Un laryngoscope avec éclairage sert à intuber correctement les trachées de rats anesthésiés ; le placement correct dans la trachée est déterminé par un dispositif simple pour détecter la respiration. Suite à l’intubation, la culture de F. tularensis est livrée dans une dose mesurée par seringue. Cette technique standardise administration pulmonaire de F. tularensis dans la trachée de rat pour évaluer l’efficacité du vaccin.
Introduction
F. tularensis (Ft) provoque la maladie humaine, tularémie. Lors de la bactérie est acquis par la voie pulmonaire, cela conduit à la tularémie pulmonaire, qui a le taux élevé de morbidité et de mortalité1. F. tularensis est considéré comme un agent de bioterrorisme à cause du danger associé à des formes en aérosol et il n’existe actuellement aucun vaccin approuvé pour usage humain aux États-Unis Un effort intensif est en cours pour développer des vaccins et des mesures thérapeutiques contre la tularémie pulmonaire, pour protéger la population humaine contre l’utilisation illicite de ce bioterrorisme bactérienne.
Une grande partie de la recherche de tularémie a mis l’accent sur le modèle de la souris, en raison de l’extrême sensibilité de la souris à l’infection de F. tularensis et la prévalence des réactifs. Cependant, les souris ont prouvé un modèle difficile pour le développement de vaccins, en raison de la difficulté de prouver l’efficacité du vaccin dans ce modèle2. Les rats Fischer 344 a récemment été développé comme un modèle pour la tularémie vaccin développement3. La sensibilité du rat Fischer 344 à diverses sous-espèces de F. tularensis imite la sensibilité humaine4, et les rats peuvent être protégés contre l’infection pulmonaire F. tularensis par vaccination avec une souche de vaccin vivant connue pour protéger les humains5,6,7. Parce que les rats Fischer 344 modèles quelques caractéristiques de F. tularensis infection humaine, il peut être un modèle extrêmement utile pour le développement d’un vaccin qui protège contre pulmonaire F. tularensis exposition.
Un vaccin efficace a besoin pour protéger les humains contre l’exposition pulmonaire à F. tularensis. L’exposition pulmonaire probablement partir comme arme F. tularensis serait en aérosol bactéries inhalées dans les poumons8. Cependant, génération d’aérosols de F. tularensis est dangereux et lourde et nécessite de confinement et équipements spécialisés. Un autre itinéraire d’exposition pulmonaire chez le rat qui est peut-être plus adaptables pour plusieurs laboratoires manque matériel spécialisé, c’est par l’intermédiaire de l’inoculation par voie intratrachéale6. Cette technique utilise un laryngoscope pour le placement correct d’un cathéter dans la trachée d’un rat anesthésié. Placement dans la trachée, plutôt que de le œsophage, est vérifiée par un dispositif simple qui visualise les flux d’air dans les poumons. F. tularensis est ensuite livrée dans les poumons par l’intermédiaire du cathéter par l’administration avec une seringue, suivie par l’introduction d’air dans le cathéter pour assurer l’administration pulmonaire de la bactérie. En revanche, Jemski5 a déjà signalé que F. tularensis inoculés à des rats Fischer 344 par voie intranasale ne pourrait pas être cultivées dans les poumons jusqu’à 3 jours après l’inoculation, indiquant que l’inoculation par voie nasale chez les rats est pas de résultat en livraison directe de bactéries dans les poumons.
Sélectionnez agent formes de F. tularensis (F. tularensis subsp. tularensis, F. tularensis subsp. holarctica) nécessitent des procédures de confinement de biosécurité de niveau 3 (BSL3), ce qui empêcheraient la vidéographie. Cependant, F. novicida (Fn) est exonérée de l’état de l’agent de sélection en raison de ses avirulence chez l’homme sain et peut être utilisé en toute sécurité sous conditions de niveau de biosécurité 2 (BSL2)9,10. De plus, Fn sert de base pour les vaccins vivants atténués qui peut protéger contre l’exposition pulmonaire F. tularensis lorsque livré via intratrachéale inoculation11,12,13. La technique présentée ici permet l’étude des infections qui se produisent par l’intermédiaire de la voie pulmonaire utilisant le rat comme modèle pour l’homme. Cette technique peut être réalisée sans la nécessité d’un équipement spécialisé qui produisent des aérosols. FN a été utilisée pour les techniques tournés ici.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les rats Fischer 344 devient un modèle important pour la tularémie vaccin développement3. Exposition à F. tularensis , par le biais de la voie pulmonaire est essentielle pour démontrer l’efficacité contre des formes comme armes de F. tularensis, parce que ceux-ci sont livrés sous forme d’aérosols. L’inoculation par voie intratrachéale du rat facilite l’exposition des poumons rat à F. tularensis sans nécessiter de gros, coûteux et compliqué aérosol m…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette étude a été soutenue par la défense menace réduction Agency (DTRA) sous contrat HDTRA1-14-C-0116 et le centre d’Excellence en génomique de l’Infection (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
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