Summary

Clostridium Perfringens 독성 연구를 마 취 특정 병원 체 무료 닭에 합자 장 루프 모델

Published: October 11, 2018
doi:

Summary

여기 치킨 소장에서 ‘장 합자 루프’를 수술로 만들려고 프로토콜 선물이. 이 절차는 여러 Clostridium perfringens 긴장의 독성에서 제자리에 단일 호스트에서의 비교에 대 한 수 있습니다. 이 메서드는 현저 하 게 일반적으로 비슷한 vivo에서 실험에 필요한 닭의 수 감소.

Abstract

괴 사 성 장 염은 다양 한 비보에 감염 모델을 사용 하 여 닭에 공부 했다. 대부분의 gavage 또는 Clostridium perfringens를 사용 하 여 피드를 통해 관리 predisposing 요소, coccidiosis, 다이어트, 등의 조합을 사용 합니다. 이러한 모델에서 독성 연구에 대 한 여러 C. perfringens 긴장의 비교는 많은 중요 한 결과 얻기 위해 호스트 필요 합니다. 연구의 과정에서 사망률 따라서 연구에서 동물 복지에 관한 윤리적 우려를 제기 하는 실험 모델에 따라 높은 수 있습니다. 적은 동물 공부 병 인, 아직 제공 하 고 통계적으로 중요 하 고 유효한 결과 요구 하는 새로운 감염 모델의 개발 연구에서 동물 사용 감소에 중요 하다. 쥐, 토끼, 송아지 등 다양 한 종에서 clostridial 감염 공부 하 장 합자 루프 모델 사용 되었습니다. 합자 루프 세그먼트를 만드는 수술 절차에 따라 C. perfringens 긴장 박테리아와 장 점 막 사이의 긴밀 한 접촉을 설정 하는 루프에 직접 주입 됩니다. 소장 및 luminal 내용을 샘플 몇 시간 후 절차의 종료에 찍힌다. 여러 세균성 긴장 따라서 실험에서 필수 과목의 수를 줄이고 각 동물에 주사 될 수 있습니다. 또한, 절차는 동물 통증을 줄이기 위해 전신 마 취 아래 수행 됩니다. 닭,이 모델을, 때문에 적은 동물 필요 없음 predisposing 요소, 질병을 유발 하는 데 필요한 통증 진통제에 의해 제어 됩니다 C. perfringens 스트레인 pathogenicity 비교할 구강 관리 보다 더 적절 한 것 . 장 합자 루프 모델은 닭에 제대로 설명 하 고 표준화의 최적의 사용을 위해 필수적 이다. 이 원고는 닭에 수많은 장 합자 루프를 만드는 데 필요한 모든 단계를 제공 하 고 유효한 결과 얻기 위해 중요 한 포인트에 대 한 정보를 제공.

Introduction

인간과 동물에 영향을 미치는 전염병 연구 동물 모델의 사용 규제 정교를 방지 하거나 질병1치료 전략으로 특정 조건 또한의 병 독성 요인 평가에서 중앙 도구입니다. 동물 모델을 사용 하 여 다양 한 질병 연구의 수많은 장점에도 불구 하 고이 연습에 대하여 윤리적인 관심사는 발생 하는. 연구팀은 중요 하 고 유효한 결과 가져오는 동안 동물 사용을 최소화 해야 합니다. 3 Rs 원칙 (대체, 감소 및 수정)의 개념은 복지 문제 같은 재판에서 해결 했다 보장 하기 위해 정교 했다. 닭 괴 사 성 장 염 연구, 치킨 모델 vivo에서 병 인, 예방, 및이 조건2,3,,45의 치료를 조사 하는 데 사용 됩니다. C. perfringens 들고 NetB 독 소6, 등 특정 독성 요인의 병원 성 긴장 닭7에서 괴 사 성 장 염을 일으킬 관리 됩니다. 교체 원리가 이다, 따라서, 이러한 독성 요인으로 중요 한 다른 동물 종에 되지 않을 수도 있습니다 이러한 경우에 달성 하기 어렵습니다. 대부분 닭에서 괴 사 성 장 염에 대 한 위험 요소, coccidiosis 등의 조합을 사용 하 여 모델과의 C. perfringens2. 의 많은 수를 포함 하는 국물 문화 gavage 뒤 괴 사 성 장 염을 유발 하는 다이어트를 변경 이러한 모델에 많은 닭, 질병을 유발 한다 고 사망률 같은 재판8, 따라서 동물 연구에서 감소와 상세 원칙에 대 한 우려를 제기에 중요할 수 있습니다.

장 합자 루프 모델 원리 감소 및 구체화 장내 병원 균에 의해 유도 된 질병의 연구에 대 한 바람직한 대안입니다. 이 모델에서 ‘루프’ 라는 장 세그먼트 병원 체는 혼자9 주입 될 수 있는 독립적이 고 밀폐 구획을 형성 하는 창 자를 따라 또는 백신 후보자 등 다른 분자와 연자를 배치 하 여 만들어집니다. 10 , 11. 관심의 병원 체 장 세포와 가까운 접촉에 배치 되 고 몇 시간 후 감염 시간, 장 샘플 추가 분석을 위해 재기 될 수 있다. 이 같은 동물에서 여러 치료 및 제어 그룹의 사용을 수 있습니다. 그룹 간의 차별의 힘을 증가 하 고 구강 재판에 비해 필요한 닭의 수를 감소, 반복된 측정 모델 통계 분석을 수행할 수 있습니다. 또한, 수술 절차와 후속 감염 시간 연속 전신 마 취 및 진통, 따라서 동물 고통 최소화에서 수행 됩니다. 폐쇄 루프 ligations 호스트 숫자를 줄이고 동물 연구에서 더 인간적 시스템을 만들기 위한 이상적인 서식 파일입니다.

장 합자 루프 모델 송아지, 토끼 및 쥐2,9, 등 다양 한 종에 잘 설명 되어 있지만 제대로 닭7에 설명 된. 이 수술 모델의 최적의 사용에 대 한 적절 한 기술과 실행 장 무결성에 손상을 피하기 위해 합자 장 루프의 창조를 위해 필수적입니다. 이 원고의 목표 치킨 모델에 여러 장 루프의 생성에서 단계 메서드를 설명 하는 것입니다. 이 기술은 정확한 절차는 프로젝트의 성공을 위해 필수적으로 외과 의사의 기술과 경험에 의해 제한 됩니다.

Protocol

라이브 동물 사용과 모든 절차의 학부의 수의학, 대학교 드 몬트리올 윤리 위원회에 의해 승인 되었다 (CÉUA, ‘위원회 회의 d’ éthique 드 데 동물 ‘). 1입니다. 수술 전 고려 사항 10 주 오래 된 수술에 대 한 특정 병원 체 자유롭게 (SPF) 레그 닭을 선택 합니다.참고: 자신의 체중 1.0과 1.2 k g 사이 여야 합니다. 피드를 빈 창 자 절차 이전 12 h를 철회 한다. 수술…

Representative Results

9 장 루프와 8 interloops의 회로도 그림 1에 표시 됩니다. 이 모델에서는 총 9 루프와 8 interloops 간단한 합자 함께 만들어집니다. 2cm 근 합자에서 측정에 의해 인접 하 고 원심 합자 루프에 의하여 이루어져 있다. 두 개의 인접 한 루프는 1 cm의 interloop으로 구분 됩니다. 루프는 합자에서 누설에 의해 사이 상호 오염을의 가능한 위험을 감소, interloop 합자 원?…

Discussion

Clostridium perfringens Clostridium 남과 어울리지 않 는, 등 다양 한 장 병원 체로 인 한 질병의 병 인 호스트 병원 체 상호 작용을 공부 하 고 수많은 종에 창 자 루프 모델 설명 되었습니다. 살 모 넬 라 enterica7,,913,,1415. 그것은 또한 점 막 면역 응답1…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품 대학교 드 몬트리올의 수의학의 학부에서 가금류 연구 (M. Boulianne)에 자에 의해 지원 되었다. 박사 Boulianne 및 부모 모델 개발. 박사 Boulianne 및 부모는 수술을 수행. 박사 화상 마 취 프로토콜을 개발에 도움. 박사 부모 비디오를 편집 하 고 원고를 썼다. Drs 번즈, 원고를 편집 하는 Desrochers 및 Boulianne.

Materials

EZ-Scrub 747 Becton Dickinson and Company 4% chlorhexidine gluconate detergent impregnated sterile brush. No catalog number available. Web address: https://www.bd.com/en-us/offerings/capabilities/infection-prevention/surgical-hand-scrubs/ez-scrub-preoperative-surgical-scrub-brushes 
Isopropyl alcohol 70% USP 4 L Commercial isopropyl alcohol P016IP70 Web address: http://www.comalc.com/products/
Chlorexidine Sigma-Aldrich 282227-1G Chlorhexidine gluconate solution, must be diluted to 4%. Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/282227?lang=fr&region=CA&gclid=EAIaIQobChMI8vHr4_OY1wIV3rrACh2ZWQKuEAAYAiAAEgLKx_D_BwE
Surgical Drape Small (27 inch x 24 inch) with 3 x 6 inch Fenestration Veterinary Specialty Products 32724 Web address: http://www.vetspecialtyproducts.com/index.cfm?fuseaction=ecommercecatalog.detail&productgroup_id=15
Scalpel blades #3 Swann-Morton 301 Web address: https://www.swann-morton.com/product/16.php
Sterile saline NaCl 0.9% Sigma-Aldrich S8776-100ML Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/s8776?lang=fr&region=CA
Vicryl 3-0 Ethicon D9003 Polyglactin multifilament absorbable suture material. Web address: http://www.ethicon.com/healthcare-professionals/products/wound-closure/absorbable-sutures/coated-vicryl-polyglactin-910-suture
Syringe 1 ml with 26G needle Becton Dickinson and Company 329652 Web address: https://www.bd.com/en-us/offerings/capabilities/diabetes-care/insulin-syringes/bd-1-ml-conventional-insulin-syringes
Brain Heart Infusion Sigma-Aldrich 1104930500 Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/mm/110493?lang=fr&region=CA&cm_sp=Insite-_-prodRecCold_xorders-_-prodRecCold2-1
Eppendorf tube Sigma-Aldrich T9661-500EA Microcentrifuge tube. Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t9661?lang=fr&region=CA&gclid=EAIaIQobChMI-YizzfiY1wIVRkCGCh30SQjuEAAYAiAAEgLK5fD_BwE
Formalin solution, buffered neutral, 10% Sigma-Aldrich HT501128-4L Ratio tissue : formalin of 1: 10 for adequate fixation. Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/ht501128?lang=fr&region=CA
Clostridium perfringens strains Université de Montréal, Chaire en recherche avicole N/A Specific to each laboratory, available upon request to correspondant author

References

  1. Vitale, A., Chiarotti, F., Alleva, E. The use of animal models in disease research. Rare diseases and orphan drugs. 2 (1), 1-4 (2015).
  2. Uzal, F. A., et al. Animal models to study the pathogenesis of human and animal Clostridium perfringens infections. Veterinary Microbiology. , (2015).
  3. Bernier, G., Phaneuf, J. B., Filion, R. Necrotic enteritis in broiler chickens. III. Study of the factors favoring the multiplication of Clostridium perfringens and the experimental transmission of the disease. Canadian Journal of Comparative Medicine. 41 (1), 112-116 (1977).
  4. Al-Sheikhly, F., Truscott, R. B. The pathology of necrotic enteritis of chickens following infusion of broth cultures of Clostridium perfringens into the duodenum. Avian Diseases. 21 (2), 230-240 (1977).
  5. Wicker, D. L., Iscrigg, W. N., Trammell, J. H. The control and prevention of necrotic enteritis in broilers with zinc bacitracin. Poultry Science. 56 (4), 1229-1231 (1977).
  6. Keyburn, A. L., et al. NetB, a new toxin that is associated with avian necrotic enteritis caused by Clostridium perfringens. PLoS Pathog. 4 (2), e26 (2008).
  7. Timbermont, L., et al. Origin of Clostridium perfringens isolates determines the ability to induce necrotic enteritis in broilers. Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 32 (6), 503-512 (2009).
  8. Paradis, M. A., et al. Efficacy of avilamycin for the prevention of necrotic enteritis caused by a pathogenic strain of Clostridium perfringens in broiler chickens. Avian Pathol. 45 (3), 365-369 (2016).
  9. Valgaeren, B., et al. Lesion development in a new intestinal loop model indicates the involvement of a shared Clostridium perfringens virulence factor in haemorrhagic enteritis in calves. Journal of Comparative Pathology. 149 (1), 103-112 (2013).
  10. Goossens, E., et al. The C-terminal domain of Clostridium perfringens alpha toxin as a vaccine candidate against bovine necrohemorrhagic enteritis. Vet Res. 47 (1), 52 (2016).
  11. Goossens, E., et al. Toxin-neutralizing antibodies protect against Clostridium perfringens-induced necrosis in an intestinal loop model for bovine necrohemorrhagic enteritis. BMC Vet Res. 12 (1), 101 (2016).
  12. Parent, E., Archambault, M., Charlebois, A., Bernier-Lachance, J., Boulianne, M. A chicken intestinal ligated loop model to study the virulence of Clostridium perfringens isolates recovered from antibiotic-free chicken flocks. Avian Pathol. 46 (2), 138-149 (2017).
  13. Janvilisri, T., et al. Temporal differential proteomes of Clostridium difficile in the pig ileal-ligated loop model. PLoS One. 7 (9), e45608 (2012).
  14. Aabo, S., et al. Development of an in vivo model for study of intestinal invasion by Salmonella enterica in chickens. Infection and Immunity. 68 (12), 7122-7125 (2000).
  15. Meurens, F., et al. Early immune response following Salmonella enterica subspecies enterica serovar Typhimurium infection in porcine jejunal gut loops. Vet Res. 40 (1), 5 (2009).
  16. Gerdts, V., et al. Multiple intestinal ‘loops’ provide an in vivo model to analyse multiple mucosal immune responses. J Immunol Methods. 256 (1-2), 19-33 (2001).
  17. Wade, B., et al. The adherent abilities of Clostridium perfringens strains are critical for the pathogenesis of avian necrotic enteritis. Vet Microbiol. 197, 53-61 (2016).
  18. Cooper, K. K., et al. Virulence for chickens of Clostridium perfringens isolated from poultry and other sources. Anaerobe. 16 (3), 289-292 (2010).
  19. Cooper, K. K., Songer, J. G. Virulence of Clostridium perfringens in an experimental model of poultry necrotic enteritis. Veterinary Microbiology. 142 (3-4), 323-328 (2010).
  20. Chalmers, G., Bruce, H. L., Toole, D. L., Barnum, D. A., Boerlin, P. Necrotic enteritis potential in a model system using Clostridium perfringens isolated from field outbreaks. Avian Diseases. 51 (4), 834-839 (2007).
check_url/57523?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Parent, E., Burns, P., Desrochers, A., Boulianne, M. A Ligated Intestinal Loop Model in Anesthetized Specific Pathogen Free Chickens to Study Clostridium Perfringens Virulence. J. Vis. Exp. (140), e57523, doi:10.3791/57523 (2018).

View Video