Intratracheal חיסון של פישר 344 חולדות עם Francisella tularensis
Summary
פרוטוקול זה מתאר intratracheal ההזרקות של פישר 344 חולדות עם Francisella tularensis. הליך זה מחקה ריאתי החשיפה של בני אדם סוכן biothreat פוטנציאל זה יכול לשמש כדי לבדוק את החיסון והיעילות הטיפולית נגד tularemia ריאתי.
Abstract
זיהום ריאתי עם החיידק Francisella tularensis יכול לגרום למחלה רצינית וקטלניים, tularemia, אצל בני אדם. עקב המחסור הנוכחי חיסון tularemia שאושרו עבור בני אדם, המחקר מתמקדת פיתוח החיסון ניצול מודלים בעלי חיים המתאימים. העכברוש פישר 344 התפתחה מודל זה משקף את הרגישות האנושית tularensis פ זיהום, ובכך הוא מודל אטרקטיבי עבור פיתוח החיסון tularemia. חיסון Intratracheal של העכברוש 344 פישר עם פ tularensis מחקה חשיפה ריאתי אצל בני אדם. שילוח מוצלח לתוך קנה הנשימה עכברוש הוא קריטי עבור משלוח ריאתי. Laryngoscope עם תאורה משמש לצנרר כראוי את tracheae של מרדימים חולדות; המיקום הנכון בתוך קנה הנשימה נקבעת על ידי מכשיר פשוט לזהות את הנשימה. בעקבות צנרור, התרבות tularensis פ מועבר ב מנה נמדד באמצעות מזרק. טכניקה זו המשקלל ריאתי מסירת tularensis פ בתוך קנה הנשימה העכברושים להעריך את יעילות החיסון.
Introduction
פ tularensis (Ft) גורם המחלה האנושית, tularemia. כאשר החיידק נרכשים דרך המסלול ריאתי, זה מוביל tularemia pneumonic, אשר יש תחלואה גבוהה התמותה1. פ tularensis נחשב סוכן biothreat בשל הסכנה הקשורים לטפסים שידורה, ויש כיום אין חיסון שאושרו לשימוש בני אדם בארה ב מאמץ אינטנסיבי נמצא בעיצומו בימים אלה לפתח חיסונים, צעדים טיפוליים נגד tularemia pneumonic, כדי להגן על האוכלוסייה האנושית נגד השימוש הפסול הזה biothreat חיידקי
רוב המחקר tularemia התמקדה המודל העכבר, בשל הרגישות של עכברים לזיהום פ tularensis , השכיחות של נוגדנים. עם זאת, עכברים הוכיחו להיות דוגמנית קשה לפיתוח חיסון, בשל הקושי של הוכחת יעילות החיסון זה מודל2. לאחרונה, העכברוש פישר 344 פותחה כמודל עבור פיתוח חיסון tularemia3. הרגישות של החולדה פישר 344 תת השונים פ tularensis מחקה רגישות אנושית4, חולדות יכול להיות מוגן נגד אתגר ריאתי פ tularensis על ידי חיסון באמצעות זן תרכיב חי ידוע של הגנה בני5,6,7. כי החולדה פישר 344 מודלים תכונות מסוימות של זיהום פ tularensis של בני אדם, זה יכול להיות מודל מאוד שימושי עבור הפיתוח של חיסון המגן מפני ריאתי tularensis פ חשיפה.
חיסון יעיל צריך להגן. על בני האדם מפני חשיפה ריאתי tularensis פ. החשיפה ריאתי סביר של שהוסבה לכלי נשק tularensis פ יהיה aerosolized חיידקים בשאיפה לתוך הריאות8. עם זאת, תרסיס מהדור tularensis פ הוא מסוכן ובלתי מסורבלת, דורש ציוד מיוחד הבלימה. מסלול חלופי של חשיפה ריאתי בחולדה שהוא אולי יותר להתאמה עבור מספר מעבדות חסר ציוד מיוחד היא דרך חיסון intratracheal6. טכניקה זו מנצל laryngoscope את המיקום הנכון של צנתר בתוך קנה הנשימה של עכברוש anesthetized. מיקומה בתוך קנה הנשימה, יותר מאשר את הוושט, מאומת על ידי מכשיר פשוט מדמיין זרימת האוויר מהריאות. פ tularensis מועברת לאחר מכן לריאות דרך הצנתר על ידי המינהל עם מזרק, ואחריו החדרת אוויר לתוך הצנתר על מנת להבטיח משלוח ריאתי של החיידקים. לעומת זאת, Jemski5 דיווח בעבר כי tularensis פ מחוסן לתוך פישר 344 חולדות דרך המסלול תוך-אפי יכול לא להיות תרבותי מן הריאות עד 3 ימים לאחר חיסון, המציין את חיסון תוך-אפי בחולדות אינה לא תוצאה ישירה של חיידקים לתוך הריאות.
הסוכן בחר צורות של tularensis פ (פ tularensis subsp. tularensis, subsp. tularensis פ holarctica) מחייבים הליכים הבלימה אבטחה ברמה 3 (BSL3), אשר תמנע צילום וידאו. עם זאת, פ novicida (Fn) פטור הסוכן בחר מצב עקב שלה avirulence בבני אדם בריאים, יכול להיות מנוצל בבטחה תחת אבטחה ברמה 2 (BSL2) תנאים9,10. יתר על כן, Fn משמש כבסיס עבור חיסונים הקלוש בשידור חי יכול להגן מפני חשיפה ריאתי tularensis פ כאשר מתבצעת דרך חיסון intratracheal11,12,13. הטכניקה המובאת כאן מאפשר הלימוד של זיהומים המתרחשים דרך המסלול ריאתי ניצול חולדות כמודל לבני. טכניקה זו יכולה להתבצע ללא צורך ציוד מניבות תרסיס מיוחד. Fn שימש את הטכניקות הבוליוודי.
Protocol
Representative Results
Discussion
העכברוש פישר 344 הופך להיות מודל חשוב עבור פיתוח חיסון tularemia3. חשיפה tularensis פ דרך המסלול ריאתי הוא קריטי עבור הוכחת יעילות כנגד צורות שהוסבה לכלי נשק של tularensis פ, כי אלה יימסרו אירוסולים. חיסון Intratracheal של העכברוש מקלה על חשיפה של הריאות עכברוש tularensis פ ללא צורך גדול, יק…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי את ההגנה איום הפחתת סוכנות (DTRA) תחת חוזה HDTRA1-14-C-0116, ואת המרכז למצוינות גנומיקה זיהום (משרד ההגנה #W911NF-11-1-0136 מקלדת).
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).
