Un modelo de oreja de ratón para la evaluación de la dermatitis alérgica de contacto
Summary
Aquí, describimos los métodos para inducir dermatitis alérgica de contacto en orejas de ratón por 1-fluoro-2,4-dinitrobenceno (DNFB) y cómo evaluar la gravedad de la dermatitis alérgica de contacto.
Abstract
La piel es la primera línea de defensa del cuerpo humano y uno de los órganos más expuestos a los productos químicos ambientales. La dermatitis alérgica de contacto (ACD) es una enfermedad común de la piel que se manifiesta como una erupción local, enrojecimiento y lesiones cutáneas. La aparición y el desarrollo de ACD están influenciados por factores genéticos y ambientales. Aunque muchos estudiosos han construido una serie de modelos de ACD en los últimos años, los protocolos experimentales de estos modelos son todos diferentes, lo que dificulta que los lectores los establezcan bien. Por lo tanto, un modelo animal estable y eficiente es de gran importancia para estudiar más a fondo la patogénesis de la dermatitis atópica. En este estudio, detallamos un método de modelado que utiliza 1-fluoro-2,4-dinitrobenceno (DNFB) para inducir síntomas similares a ACD en los oídos de ratones y describimos varios métodos para evaluar la gravedad de la dermatitis durante el modelado. Este protocolo experimental se ha aplicado con éxito en algunos experimentos y tiene un cierto papel promocional en el campo de la investigación del ACD.
Introduction
La dermatitis alérgica de contacto (ACD) es una enfermedad común de la piel que se caracteriza por síntomas similares al eccema en el sitio de contacto, edema y eritema en casos moderados, y pápulas, erosión, exudación o incluso cicatrices masivas en casos graves1. Afecta hasta al 20% de la población y puede afectar a personas de cualquier edad2. La ACD a menudo ocurre en individuos que han estado expuestos a alérgenos repetidamente y puede ser causada por la respuesta inmune del individuo a uno o más alérgenos en su hogar o lugar de trabajo3. La hipersensibilidad retardada tipo IV se considera el principal tipo de respuesta inmune en ACD4. En áreas de la piel que han sido expuestas repetidamente a alérgenos, las células T de memoria circulantes se acumulan en grandes cantidades e inducen respuestas inmunes e inflamatorias 3,5,6. El propósito de este trabajo es proponer una técnica de laboratorio confiable para una mayor investigación de las respuestas inmunológicas e inflamatorias en el desarrollo de ACD.
La aparición de ACD generalmente se debe a la hipersensibilidad de contacto causada por la exposición repetida a productos químicos. Numerosos investigadores han desarrollado varios modelos animales de ACD en ratones domésticos7,8, conejillos de indias9,10 y otros animales en el transcurso de las últimas décadas, con el fin de simular el inicio de la enfermedad. La mayoría de los métodos experimentales constan de dos etapas: sensibilización abdominal (inducción) y proporcionar estímulos en la espalda o el lóbulo de la oreja (estimulación). Las sustancias químicas de uso común incluyen principalmente 1-fluoro-2,4-dinitrobenceno (DNFB)/1-cloro-2,4-dinitrobenceno (DNCB)8,9,11, oxazolona 12, urushiol 13, etc. Entre ellos, DNFB y DNCB son los más utilizados, reportados por primera vez en octubre de 195810. El modelo de sensibilización al níquel14 y la dermatitis de contacto fotoalérgica modelo15 también se utilizan con frecuencia.
Presentamos un método experimental para construir el modelo ACD. Este método se resume y optimiza sobre la base de estudios previos y tras la comparación con múltiples experimentos. En comparación con otros modelos de ACD, este modelo tiene algunas ventajas, como pequeñas diferencias individuales, períodos experimentales cortos, una pequeña cantidad de estimulación química, etc. Además, este estudio es aplicable a ratones, que no solo son económicos, sino que también tienen más opciones para la eliminación de genes o la preparación de ratones transgénicos16. También describimos los diversos métodos utilizados para monitorear el progreso de ACD en el experimento, como medir el grosor de la oreja, usar colorante azul de Evans para medir la exudación inflamatoria, etc. Este modelo no solo puede analizar orejas de ratón, sangre, bazo y otras muestras por medios de laboratorio para explorar la patogénesis de la ACD, sino que también es aplicable para la evaluación preclínica de nuevos métodos terapéuticos, que tiene un cierto significado promocional.
Protocol
Representative Results
Discussion
El protocolo descrito aquí para inducir síntomas similares al ACD en los oídos de ratones se puede utilizar para estudiar la fisiopatología de ACD y como una herramienta de detección para el desarrollo de nuevos fármacos.
Hay dos pasos clave para establecer un modelo de ACD: sensibilización inicial y estimulación posterior. El abdomen suele ser el sitio de sensibilización inicial, pero el sitio de estimulación posterior se eligió de manera ligeramente diferente. Estudios previos han…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (NSFC) a N.-N. Y. (81904212); Proyecto de Ciencia y Tecnología de Medicina Tradicional China de Jiangsu (YB201995); y el Proyecto de Financiación Especial para Investigadores Postdoctorales en China (2020T130562).
Materials
| 1-Fluoro-2,4-dinitrobenzene (DNFB) | Merck | 200-734-3 | 1-Fluoro-2,4-dinitrobenzene, ≥99% |
| Acetone | Sinopharm Chemical Reagent Co. LTD | 10000418 | ≥99.5% |
| Aluminum foil | Cleanwrap | CF-2 | |
| Evans blue dye | Solarbio | 314-13-6 | Dye content approx. 80% |
| Mouse fixator | ZHUYANBANG | GEGD-SM1830 | |
| Olive oil | Solarbio | 8001-25-0 | 500 ml |
| Pipet tip | Biofount | FT-200 | 10 – 200 μl |
| Pipettor | Eppendorf AG | 3123000250 | 20 – 200 μl |
| Razor blade | Shanghai Gillette Co. LTD | 74-S | |
| Vernier calipers | Delixi Electric | DECHOTVCS1200 |
References
- Neale, H., Garza-Mayers, A. C., Tam, I., Yu, J. Pediatric allergic contact dermatitis. Part I: Clinical features and common contact allergens in children. Journal of the American Academy of Dermatology. 84 (2), 235-244 (2021).
- Koppes, S. A., et al. Current knowledge on biomarkers for contact sensitization and allergic contact dermatitis. Contact Dermatitis. 77 (1), 1-16 (2017).
- Martin, S. F., et al. Mechanisms of chemical-induced innate immunity in allergic contact dermatitis. Allergy. 66 (9), 1152-1163 (2011).
- Kimber, I., Basketter, D. A., Gerberick, G. F., Dearman, R. J. Allergic contact dermatitis. International Immunopharmacology. 2 (2-3), 201-211 (2002).
- Vocanson, M., Hennino, A., Rozieres, A., Poyet, G., Nicolas, J. F. Effector and regulatory mechanisms in allergic contact dermatitis. Allergy. 64 (12), 1699-1714 (2009).
- Gamradt, P., et al. Inhibitory checkpoint receptors control CD8+ resident memory T cells to prevent skin allergy. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 143 (6), 2147.e9-2157.e9 (2019).
- Fraginals, R., Blasi, N. A., Lepoittevin, J. P., Benezra, C. A successful murine model for contact sensitization to a sesquiterpene-alpha-methylene-gamma-butyrolactone: sensitization to alantolactone in four strains of mice. The Journal of Investigative Dermatology. 97 (3), 473-477 (1991).
- Knop, J., Riechmann, R., Neumann, C., Macher, E. Modulation of suppressor mechanisms in allergic contact dermatitis: 5. Evidence that inhibition of suppressor T lymphocytes by Corynebacterium parvum is mediated by interferon. The Journal of Investigative Dermatology. 79 (6), 385-388 (1982).
- Polak, L., Scheper, R. J. Antigen-specific T-cell lines in DNCB-contact sensitivity in guinea pigs. The Journal of Investigative Dermatology. 80 (5), 398-402 (1983).
- Witten, V. H., March, C. H. Studies of the mechanism of allergic eczematous contact dermatitis. II. Use of C14 labelled 2:4-dinitrochlorobenzene in guinea pigs. The Journal of Investigative Dermatology. 31 (2), 97-102 (1958).
- Knop, J., Riechmann, R., Macher, E. Modulation of suppressor mechanism in allergic contact dermatitis. IV. Selective inhibition of suppressor T-lymphocytes by serum obtained from Corynebacterium parvum treated mice. The Journal of Investigative Dermatology. 77 (6), 469-473 (1981).
- Rubic-Schneider, T., et al. GPR91 deficiency exacerbates allergic contact dermatitis while reducing arthritic disease in mice. Allergy. 72 (3), 444-452 (2017).
- Stampf, J. L., Benezra, C., Byers, V., Castagnoli Jr, N. Induction of tolerance to poison ivy urushiol in the guinea pig by epicutaneous application of the structural analog 5-methyl-3-n-pentadecylcatechol. The Journal of Investigative Dermatology. 86 (5), 535-538 (1986).
- Dhingra, N., et al. Molecular profiling of contact dermatitis skin identifies allergen-dependent differences in immune response. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 134 (2), 362-372 (2014).
- Maguire Jr, H. C., Kaidbey, K. Experimental photoallergic contact dermatitis: a mouse model. The Journal of Investigative Dermatology. 79 (3), 147-152 (1982).
- Qiu, Z., et al. A dysregulated sebum-microbial metabolite-IL-33 axis initiates skin inflammation in atopic dermatitis. The Journal of Experimental Medicine. 219 (10), e2021397 (2022).
- Kim, H., et al. Anti-inflammatory activities of Dictamnus dasycarpus Turcz., root bark on allergic contact dermatitis induced by dinitrofluorobenzene in mice. Journal of Ethnopharmacology. 149 (2), 471-477 (2013).
- Zhou, P., et al. Effect of 6′-acetylpaeoniflorin on dinitrochlorobenzene-induced allergic contact dermatitis in BALB/c mice. Immunologic Research. 64 (4), 857-868 (2016).
- Donglang, G., et al. Comparative study on different skin pruritus mouse models. Frontiers in Medicine. 8, 630237 (2021).
- Yang, N., Shao, H., Deng, J., Liu, Y. Network pharmacology-based analysis to explore the therapeutic mechanism of Cortex Dictamni on atopic dermatitis. Journal of Ethnopharmacology. 304, 116023 (2023).
