Un modèle murin BALB/c néonatal d’entérocolite nécrosante
Summary
L’entérocolite nécrosante (CEN) est la maladie gastro-intestinale (GI) la plus grave qui survient souvent chez les prématurés, en particulier les nourrissons de très faible poids à la naissance, avec une mortalité élevée et une pathogenèse incertaine. La cause de la CEN peut être liée à des anomalies inflammatoires du système de régulation immunitaire. Un modèle animal NEC est un outil indispensable pour la recherche sur le système immunitaire contre les maladies NEC. Les modèles animaux NEC utilisent généralement des souris néonatales C57BL/6J; Les souris néonatales BALB/c sont rarement utilisées. Des études connexes ont montré que lorsque des souris sont infectées, la différenciation cellulaire Th2 est prédominante chez les souris BALB / c par rapport aux souris C57BL / 6J. Des études ont suggéré que l’apparition et le développement de NEC sont associés à une augmentation des cellules T auxiliaires de type 2 (Th2) et sont généralement accompagnés d’une infection. Par conséquent, cette étude a utilisé des souris BALB/c néonatales pour induire un modèle NEC présentant des caractéristiques cliniques et des changements pathologiques intestinaux similaires à ceux observés chez les enfants atteints de NEC. Une étude plus approfondie est justifiée pour déterminer si ce modèle animal pourrait être utilisé pour étudier les réponses des cellules Th2 dans la NEC.
Abstract
L’entérocolite nécrosante (CEN) est la maladie gastro-intestinale (GI) la plus grave qui survient souvent chez les prématurés, en particulier les nourrissons de très faible poids à la naissance, avec une mortalité élevée et une pathogenèse incertaine. La cause de la CEN peut être liée à des anomalies inflammatoires du système de régulation immunitaire. Un modèle animal NEC est un outil indispensable pour la recherche sur le système immunitaire contre les maladies NEC. Les modèles animaux NEC utilisent généralement des souris néonatales C57BL/6J; Les souris néonatales BALB/c sont rarement utilisées. Des études connexes ont montré que lorsque des souris sont infectées, la différenciation cellulaire Th2 est prédominante chez les souris BALB / c par rapport aux souris C57BL / 6J. Des études ont suggéré que l’apparition et le développement de NEC sont associés à une augmentation des cellules T auxiliaires de type 2 (Th2) et sont généralement accompagnés d’une infection. Par conséquent, cette étude a utilisé des souris BALB/c néonatales pour induire un modèle NEC présentant des caractéristiques cliniques et des changements pathologiques intestinaux similaires à ceux observés chez les enfants atteints de NEC. Une étude plus approfondie est justifiée pour déterminer si ce modèle animal pourrait être utilisé pour étudier les réponses des cellules Th2 dans la NEC.
Introduction
L’entérocolite nécrosante (CEN), la maladie gastro-intestinale (GI) la plus grave, survient chez la plupart des prématurés (>90 %), en particulier ceux qui ont un très faible poids à la naissance (VLBW)1. Chez les nourrissons atteints de VLBW, l’incidence de la maladie varie de 10% à 12%, et la mortalité des enfants diagnostiqués avec NEC est comprise entre 20% et 30%2,3. La cause de la NEC peut être liée à des lésions muqueuses, à l’invasion par des bactéries pathogènes et à l’alimentation intestinale, ce qui peut entraîner des réponses inflammatoires et l’induction de lésions intestinales chez les hôtes sensibles3. La pathogenèse de NEC n’est pas claire. Des recherches pertinentes montrent que la réponse immunitaire du nourrisson affecté est anormale et que la susceptibilité génétique, la tension microvasculaire et les changements bactériens intestinaux peuvent jouer un rôle important dans la maladie3.
Le modèle animal NEC est un outil indispensable pour la recherche sur la pathogenèse du NEC. Les espèces animales utilisées pour les modèles NEC sont les porcs, les rats et les souris. Cependant, en raison de la longue période de gestation, des cycles de croissance et des coûts élevés, ces dernières années, les porcs n’ont pas été le premier choix pour les modèles NEC et ont été remplacés par des rats ou des souris4. Comme il existe des différences dans le contexte immunitaire de différentes souches de souris5, différentes études doivent utiliser différentes souches de souris pour établir des modèles animaux NEC. Les souris BALB/ c ont une caractéristique importante; lorsqu’elles sont infectées ou font face à des dommages externes, la polarisation des cellules TH2 pendant l’infection chez la souris est significativement plus forte que celle des autres souches de souris6,7,8. Les lymphocytes T auxiliaires jouent un rôle crucial dans l’apparition et la progression de la NEC, en particulier le développement des cellules TH23,9,10,11. Par conséquent, cette étude a utilisé des souris BALB / c pour établir le modèle NEC, ce qui pourrait être utile pour la recherche sur la maladie NEC sur les cellules T.
Protocol
Representative Results
Discussion
La NEC est l’urgence du système gastro-intestinal la plus courante chez les nouveau-nés, avec une incidence et une mortalité élevées, en particulier chez les prématurés1,2,3. Cependant, sa pathogenèse n’est pas encore claire. On croit actuellement que les lésions muqueuses, l’invasion d’agents pathogènes et l’alimentation entérale sont des facteurs de risque élevés pour NEC3. À ce …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient la Banque de ressources biologiques cliniques du Centre médical pour femmes et enfants de Guangzhou pour avoir fourni l’échantillon clinique et le Centre des animaux de laboratoire des biosciences de Guangzhou Forevergen pour avoir fourni des souris. Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine 81770510 (R.Z.).
Materials
| Absolute ethanol | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | 100092683 | |
| Goat Milk powder | Petag | 71795558417 | |
| HE dye solution | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | G1003 | |
| Isoflurane | RWD, Shenzhen Reward Life Technology Co., LTD. | R510 | |
| LPS | Sigma-Adrich | L2880 | |
| Medical oxygen | various | various | |
| Microscope | NIKON | NIKON imaging system (DS-Ri2) | |
| Neutral resin | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | 10004160 | |
| Paraffin | various | various | |
| Premature baby milk powder | Abbott | 57430 | |
| Xylene | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | 10023418 | |
| 1% Hydrochloric acid | various | various | |
| 10% Formalin | LEAGENE | DF0110 |
Referências
- Horbar, J. D., et al. Mortality and neonatal morbidity among infants 501 to 1500 grams from 2000 to 2009. Pediatrics. 129 (6), 1019-1026 (2012).
- Stoll, B. J., et al. Neonatal outcomes of extremely preterm infants from the NICHD Neonatal Research Network. Pediatrics. 126 (3), 443-456 (2010).
- Neu, J., Walker, W. A. Necrotizing enterocolitis. New England Journal of Medicine. 364 (3), 255-264 (2011).
- Sangild, P. T., et al. Invited Review: The preterm pig as a model in pediatric gastroenterology. Journal of Animal Science. 91 (10), 4713-4729 (2013).
- Cancro, M. P., Sigal, N. H., Klinman, N. R. Differential expression of an equivalent clonotype among BALB/c and C57BL/6 mice. Journal of Experimental Medicine. 147 (1), 1-12 (1978).
- Kuroda, E., Yamashita, U. Mechanisms of enhanced macrophage-mediated prostaglandin E2 production and its suppressive role in Th1 activation in Th2-dominant BALB/c mice. Journal of Immunology. 170 (2), 757-764 (2003).
- Fornefett, J., et al. Comparative analysis of clinics, pathologies and immune responses in BALB/c and C57BL/6 mice infected with Streptobacillus moniliformis. Microbes and Infection. 20 (2), 101-110 (2018).
- Rosas, L. E., et al. Genetic background influences immune responses and disease outcome of cutaneous L. mexicana infection in mice. International Immunology. 17 (10), 1347-1357 (2005).
- Sproat, T., Payne, R. P., Embleton, N. D., Berrington, J., Hambleton, S. T cells in preterm infants and the influence of milk diet. Frontiers in Immunology. 11, 1035 (2020).
- Nanthakumar, N., et al. The mechanism of excessive intestinal inflammation in necrotizing enterocolitis: an immature innate immune response. PLoS One. 6 (3), 17776 (2011).
- Afrazi, A., et al. New insights into the pathogenesis and treatment of necrotizing enterocolitis: Toll-like receptors and beyond. Pediatric Research. 69 (3), 183-188 (2011).
- Auestad, N., Korsak, R. A., Bergstrom, J. D., Edmond, J. Milk-substitutes comparable to rat’s milk; their preparation, composition and impact on development and metabolism in the artificially reared rat. British Journal of Nutrition. 61 (3), 495-518 (1989).
- Liu, Y., et al. Lactoferrin-induced myeloid-derived suppressor cell therapy attenuates pathologic inflammatory conditions in newborn mice. Journal of Clinical Investigation. 129 (10), 4261-4275 (2019).
- MohanKumar, K., et al. A murine neonatal model of necrotizing enterocolitis caused by anemia and red blood cell transfusions. Nature Communications. 10 (1), 3494 (2019).
- He, Y. M., et al. Transitory presence of myeloid-derived suppressor cells in neonates is critical for control of inflammation. Nature Medicine. 24 (2), 224-231 (2018).
- Cho, S. X., et al. Characterization of the pathoimmunology of necrotizing enterocolitis reveals novel therapeutic opportunities. Nature Communications. 11 (1), 5794 (2020).
- Halpern, M. D., et al. Decreased development of necrotizing enterocolitis in IL-18-deficient mice. American Journal of Physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 294 (1), 20-26 (2007).
- Wu, N., et al. MAP3K2-regulated intestinal stromal cells define a distinct stem cell niche. Nature. 592 (7855), 606-610 (2021).
- Nino, D. F., Sodhi, C. P., Hackam, D. J. Necrotizing enterocolitis: new insights into pathogenesis and mechanisms. Nature Reviews. Gastroenterology & Hepatology. 13 (10), 590-600 (2016).
- Chuang, S. L., et al. Cow’s milk protein-specific T-helper type I/II cytokine responses in infants with necrotizing enterocolitis. Pediatric Allergy & Immunology. 20 (1), 45-52 (2009).
