Nous exprimons notre gratitude aux enfants et aux familles de l’étude de cohorte2010 COPSAC pour tout leur soutien et leur engagement. Nous reconnaissons et apprécions les efforts uniques de l’équipe de recherche COPSAC et l’aide technique de technicien Lisbeth Buus Rosholm, Université technique du Danemark, pour la mesure des cytokines et chimiokines.

Les études ont été menées conformément aux principes directeurs de la déclaration d’Helsinki. Approbation par le Comité d’éthique pour Copenhague (KF 01-289/96 pour COPSAC2000 ) et H-B-2008-093 COPSAC2010et de l’Agence danoise de Protection des données ont été obtenues, et consentement éclairé a été obtenu des deux parents de chaque sujet avant l’inscription.
1. expérimental
<ol>
	<li>Utiliser des feuilles de papier filtre (fibreux hydroxylés-polyester feuilles, voir la Table des matières)6,7.<ol>
		<li>Découpez la bande 3 x 15 mm en taille pour un enfant de 1 mois et en forme de L pour les enfants plus âgés et les adultes (5 x 20 x 10 mm (bras court de la L)).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Insérez un morceau de papier filtre dans chaque narine d’un nourrisson avec une pincette. Placer le papier filtre à la partie antérieure de l’inférieure cornet (environ 1 cm à l’intérieur de la narine pour les nouveau-nés et 1,5 cm pour tous les autres âges).<ol>
		<li>Placer les nouveau-nés sur un lit et leur donner de l’eau sucrée pour le confort. Remarque : Pour les enfants de tous les autres âges, l’échantillonnage est effectué plus facilement avec le sujet assis sur une chaise.</li>
		<li>Pour les enfants plus âgés, insérer le bras long du papier filtre en forme de L dans chaque narine.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Appliquer un pince-nez autour des narines pour minimiser l’inconfort et éviter la perte accidentelle du papier-filtre.</li>
	<li>Retirez le papier-filtre après 2 min d’absorption.</li>
	<li>Placez le papier-filtre à tubes étiquetés et congeler immédiatement à-80 ° C.</li>
	<li>Prenez note de tout symptôme d’infection des voies aériennes, témoigne de l’enfant le jour du prélèvement.</li>
	<li>Enregistrer tout éternuements, pleurs persistants ou épistaxis survenant pendant les 2 min de l’échantillonnage.</li>
</ol>
2. quantification des médiateurs immunitaires-des voies respiratoires
<ol>
	<li>Prendre jusqu'à 10 échantillons aléatoires du congélateur. Enregistrer les numéros d’identification. Conserver les échantillons sur la glace pendant tout le processus de travail.</li>
	<li>Après décongélation sur la glace, immerger le papier-filtre (par sujet) dans les deux narines à 300 µL de fraîchement préparée tampon (voir la Table des matières) contenant un tablette d’inhibiteur de la protéase complet (voir la Table des matières) pour 25 mL de tampon.<ol>
		<li>Ajuster le volume de tampon selon la taille du papier filtre.<ol>
			<li>Utiliser 300 µL de tampon pour papiers filtres 3 x 15 mm de taille.</li>
			<li>Si seulement un papier filtre n’est disponible, utilisez la moitié du volume de tampon (150 µL).</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Transférer les échantillons à un agitateur de plaque (400 tr/min) pendant 5 min. utiliser une minuterie.</li>
	<li>Transférer le papier-filtre humide et le tampon dans la coupe d’un filtre de tube d’acétate de cellulose (0,22 µm taille de pore) placé à l’intérieur une micro-centrifugeuse tube (voir la Table des matières).</li>
	<li>Centrifuger à 16 000 x g pendant 5 min dans une centrifugeuse refroidie (à 4 ° C) pour obtenir l’extrait filtré de nasale dans le tube.</li>
	<li>Retirez la coupelle et garder les tubes sur la glace tout en aliquotage l’extrait nasale dans les puits des plaques de stockage pauvre en protéines de liaison (voir la Table des matières).</li>
	<li>Conserver à-80 ° C jusqu'à l’analyse.</li>
	<li>Déterminer les concentrations de cytokines et de chimiokines dans les extraits nasales à l’aide d’un système à haute sensibilité, axée sur l’electrochemiluminesce réseau multiplexé (voir la Table des matières). Remarque : Un dosage de 2 cytokines humaines 10-plex TH1/TH9-plex chemokine dosage et single-plex IL-17 a, TGF-β1 et TSLP effectuées ici.<ol>
		<li>Pour les dosages, incuber les extraits nasales pendant une nuit à 4 ° C. Effectuer les mesures brutes par le fabricant standard du protocole (voir la Table des matières). Remarque : Les tests immunologiques (voir la Table des matières) ont généralement une plage dynamique élevée de mesure comprise entre 1 &#38; 10 000 pg/mL, mais pour certains tests, il peut être 100 000 pg/mL. Cela signifie que tous les échantillons peuvent être exécutés à la même dilution, ce qui limite l’influence des dilutions dissemblables chez des sujets sains et malades, comme c’est le cas dans les autres immunoessais similaires. La limite inférieure de détection pour tous les cytokines était de 1 pg/mL ou moins et des chimiokines, s’échelonnait de 1 &#38; 50 pg/mL. TSLP n’était pas détectable dans 98 % des échantillons à 1 mois d’âge.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. les statistiques
<ol>
	<li>Journal-transformer les données avant l’analyse d’obtenir normalement distribuées de résidus des niveaux de cytokines et chimiokines.</li>
	<li>Si les échantillons sont analysés en plusieurs lots, corriger les données de cytokines et de chimiokines pour batch-wise de centrage sur les données log-transformées.<ol>
		<li>Incorporer la moyenne globale et la transformation de anti-journal d’obtenir des données dans les unités de mesure original. Remarque : Pour chaque série d’analyses faites, pensez ajuster les variables qui influent sur le niveau des cytokines et chimiokines. Cela pourrait être des maternelles (p. ex., la consommation d’alcool et le tabagisme pendant la grossesse), l’allaitement, les effets indésirables lors d’échantillonnage, les frères et sœurs, les animaux domestiques dans maison, etc.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Bousquet, J., van Cauwenberge, P., Khaltaev, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allergic+Rhinitis+and+Its+Impact+on+Asthma.">Allergic Rhinitis and Its Impact on Asthma.</a> J Allergy Clin Immunol. 108 (5), 147-334 (2001).</li><li>Howarth, P. H., Persson, C. G. A., Meltzer, E. O., Jacobson, M. R., Durham, S. R., Silkoff, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Objective+monitoring+of+nasal+airway+inflammation+in+rhinitis.">Objective monitoring of nasal airway inflammation in rhinitis.</a> J Allergy Clin Immunol. 115 (3), 414-441 (2005).</li><li>Bensch, G. W., Nelson, H. S., Borish, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+cytokines+in+nasal+secretions+after+nasal+antigen+challenge:+lack+of+influence+of+antihistamines.">Evaluation of cytokines in nasal secretions after nasal antigen challenge: lack of influence of antihistamines.</a> Ann Allergy Asthma Immunol. 88 (5), 457-462 (2002).</li><li>Sussman, G. L., Mason, J., Compton, D., Stewart, J., Ricard, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+efficacy+and+safety+of+fexofenadine+HCl+and+pseudoephedrine,+alone+and+in+combination,+in+seasonal+allergic+rhinitis.">The efficacy and safety of fexofenadine HCl and pseudoephedrine, alone and in combination, in seasonal allergic rhinitis.</a> J Allergy Clin Immunol. 104 (1), 100-106 (1999).</li><li>Bisgaard, H., Robinson, C., R&#248;meling, F., Mygind, N., Church, M., Holgate, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukotriene+C4+and+histamine+in+early+allergic+reaction+in+the+nose.">Leukotriene C4 and histamine in early allergic reaction in the nose.</a> Allergy. 43 (3), 219-227 (1988).</li><li>Chawes, B. L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+assessing+unchallenged+levels+of+mediators+in+nasal+epithelial+lining+fluid.">A novel method for assessing unchallenged levels of mediators in nasal epithelial lining fluid.</a> J Allergy Clin Immunol. 125 (6), 1387-1389 (2010).</li><li>F&#0248;lsgaard, N. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenic+bacteria+colonizing+the+airways+in+asymptomatic+neonates+stimulates+topical+inflammatory+mediator+release.">Pathogenic bacteria colonizing the airways in asymptomatic neonates stimulates topical inflammatory mediator release.</a> Am J Respir Crit Care Med. 187 (6), 589-595 (2013).</li><li>F&#0248;lsgaard, N. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+Cytokine+Profile+in+the+Airway+Mucosal+Lining+Fluid+Is+Skewed+by+Maternal+Atopy.">Neonatal Cytokine Profile in the Airway Mucosal Lining Fluid Is Skewed by Maternal Atopy.</a> Am J Respir Crit Care Med. 185 (3), 275-280 (2012).</li><li>Chawes, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Vitamin+D3+Supplementation+During+Pregnancy+on+Risk+of+Persistent+Wheeze+in+the+Offspring:+A+Randomized+Clinical+Trial.">Effect of Vitamin D3 Supplementation During Pregnancy on Risk of Persistent Wheeze in the Offspring: A Randomized Clinical Trial.</a> JAMA. 315 (4), 353-361 (2016).</li><li>Bischoff, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+Response+to+A(H1N1)pnd09+Vaccination+in+Pregnant+Women:+A+Single+Blinded+Randomized+Controlled+Trial.">Altered Response to A(H1N1)pnd09 Vaccination in Pregnant Women: A Single Blinded Randomized Controlled Trial.</a> PloS One. 8 (4), 56700 (2013).</li><li>Wolsk, H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picornavirus-Induced+Airway+Mucosa+Immune+Profile+in+Asymptomatic+Neonates.">Picornavirus-Induced Airway Mucosa Immune Profile in Asymptomatic Neonates.</a> J Infect Dis. 213 (8), 1262-1270 (2016).</li><li>Wolsk, H. M., Chawes, B. L., F&#248;lsgaard, N. V., Rasmussen, M. A., Brix, S., Bisgaard, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Siblings+Promote+a+Type+1/Type+17-oriented+immune+response+in+the+airways+of+asymptomatic+neonates.">Siblings Promote a Type 1/Type 17-oriented immune response in the airways of asymptomatic neonates.</a> Allergy. 71 (6), 820-828 (2016).</li><li>Alam, R., Sim, T. C., Hilsmeier, K., Grant, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+new+technique+for+recovery+of+cytokines+from+inflammatory+sites+in+situ.">Development of a new technique for recovery of cytokines from inflammatory sites in situ.</a> J Immunol Methods. 155 (1), 25-29 (1992).</li><li>Ishizaka, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+bronchoscopic+microsample+probe+to+measure+the+biochemical+constituents+in+epithelial+lining+fluid+of+patients+with+acute+respiratory+distress+syndrome.">New bronchoscopic microsample probe to measure the biochemical constituents in epithelial lining fluid of patients with acute respiratory distress syndrome.</a> Crit Care Med. 29 (4), 896-898 (2001).</li><li>Ishizaka, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevation+of+KL-6,+a+lung+epithelial+cell+marker,+in+plasma+and+epithelial+lining+fluid+in+acute+respiratory+distress+syndrome.">Elevation of KL-6, a lung epithelial cell marker, in plasma and epithelial lining fluid in acute respiratory distress syndrome.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 286 (6), 1088-1094 (2004).</li><li>Nakano, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelin-1+level+in+epithelial+lining+fluid+of+patients+with+acute+respiratory+distress+syndrome.">Endothelin-1 level in epithelial lining fluid of patients with acute respiratory distress syndrome.</a> Respirology. 12 (5), 740-743 (2007).</li><li>Komaki, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokine-mediated+xanthine+oxidase+upregulation+in+chronic+obstructive+pulmonary+disease's+airways.">Cytokine-mediated xanthine oxidase upregulation in chronic obstructive pulmonary disease's airways.</a> Pulm Pharmacol Ther. 18 (4), 297-302 (2005).</li><li>Moeller, A., Franklin, P., Hall, G. L., Horak, F., Wildhaber, J. H., Stick, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+exhaled+breath+condensates+in+infants.">Measuring exhaled breath condensates in infants.</a> Pediatr Pulmonol. 41 (2), 184-187 (2006).</li></ol>

Tous les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêts potentiel, réelles ou imaginaires, au sujet du contenu de ce manuscrit. Les bailleurs de fonds n’avait aucun rôle dans la conception et la réalisation de l’étude ; la collecte, la gestion et l’interprétation des données ; ou la préparation, révision et approbation du manuscrit. Aucune compagnie pharmaceutique n’a participé à l’étude.

Avec la technique présentée ici, nous avons pu déterminer le in vivo haute-voies respiratoires muqueux immunitaire profil chez les enfants dès 1 mois d’âge, qui n’a pas déjà été fait. Nous avons observé que la présence des bactéries des voies spécifiques et picornavirus7,11, ainsi qu’autres pré et périnatales expositions, ont été mis en miroir dans le profil immunitaire des voies aériennes des nouveaux-nés. En outre, nous avons u...

Le fluide de la muqueuse du nez constitue la partie liquide du système supérieur-des voies respiratoires. Il se compose d’une matrice complexe de médiateurs dérivés de l’interaction entre l’épithélium et les cellules immunitaires qui constituent la première ligne de défense contre l’invasion des micro-organismes. La muqueuse nasale est facilement accessible, et il y a une forte relation fonctionnelle et immunologique entre le nez et les bronches1. Ce compartiment est d’un intérêt particulier en ce qui concerne les maladies des voies respiratoires qui sont fréquentes dans l’enfance, comme l’asthme et la rhinite allergique, mais aussi à un éventail d’autres troubles respiratoires plus fréquents plus tard dans la vie.
Nous décrivons ici la mise en œuvre d’une méthode pour échantillons non remaniés muqueuse tapissant le fluide de la cavité nasale à l’aide d’une technique non invasive, axée sur le papier filtre, mais aussi une procédure d’extraction ultérieure, utilisé pour éluer les analytes basées sur les protéines des papiers filtre avant leur quantification. Cette technique, par exemple, permet d’obtenir en vivo signatures immunitaires des individus sains et des individus souffrant de diverses maladies respiratoires. En outre, il est possible d’examiner les expositions d’importance pour une signature immunitaire spécifique et d’évaluer si c’est un facteur prédictif ou le médiateur du développement ultérieur de la maladie.
Muqueuse liquide a déjà été obtenu par lavage nasal2, qui est souvent précédée d’un test de provocation nasale, où un allergène est introduit dans des niveaux élevés pour stimuler une réponse inflammatoire3,4. Cependant, la technique de lavage nasal n’est pas réalisable chez le jeune enfant et introduit un facteur de dilution inconnu, qui confond les résultats, comme le médiateur dilué niveaux peuvent tomber au-dessous de la limite de détection du test5. En outre, à cause du facteur de dilution inconnu, les réponses de l’analyte mesurée depuis les tests de provocation nasale ne sont pas comparables entre les individus, ce qui limite l’utilité de la technique de lavage nasal dans une cohorte de réglage. Enfin, défi de l’allergène n’est applicable chez les sujets sensibilisés et autres défis, comme le défi de l’histamine, ne sont pas physiologiquement pertinents pouvant causer un effet de plafond sur la libération de médiateurs. Ces problèmes sont contournés dans la technique de sur filtre papier présentée d’accumulation de liquide muqueuse, où la sécrétion individuelle des fluides et des niveaux de l’analyte sont les seuls facteurs qui influencent la variation inter-individuelle.
Au cours de la procédure d’extraction, analytes sont éluées des papiers filtre après l’ajout des volumes identiques du tampon vers tous les exemples. Cela favorise similaires ex vivo la dilution des échantillons. Un tampon d’extraction de solution saline isotonique axée sur l’albumine est utilisée pour l’étape d’extraction ; Il permet l’extraction des médiateurs à base de protéines et stabilise les protéines afin de limiter la dénaturation pendant au gel des protéines éluées avant quantification. Pour éviter la dégradation des protéines pendant la phase d’extraction, un cocktail d’antiprotéases est ajouté dans le tampon d’extraction.
La mise en œuvre des techniques qui permettent la quantification des non perturbés, en vivo-générés médiateurs immunitaires muqueux sites est de la plus haute importance. Tout d’abord, le site muqueux constitue le plus grand organe immunitaire du corps. En second lieu, la localisation nasale est le principal site d’exposition et est étroitement reliée au compartiment immunologique respiratoire des poumons1. En troisième lieu, la possibilité de cet organe important avec une technique non invasive d’arpentage ouvre la possibilité de fournir une multitude d’informations sur l’axe de l’interaction de microbe-immunitaire importante en ce qui concerne la santé et la maladie des voies respiratoires. Quatrièmement, il existe de nombreuses autres applications possibles de cette technique, tels que les études locales altérations immunologiques dans les essais contrôlés randomisés des médicaments et des micronutriments.
Au départ, nous avons implémenté la technique dans les études prospectives de Copenhague sur l’asthme cohorte de2000 (COPSAC2000) de l’enfance, où nous avons déterminé le profil immunitaire du fluide muqueuse chez les enfants de 7 ans souffrant de rhinite allergique par rapport aux témoins sains,13. Par la suite, nous avons appliqué avec succès cette technique à la cohorte longitudinale de2010 COPSAC et profils immunitaire des voies aériennes mises en recouvrement à 1 mois, 2 ans et 6 ans et en cas de symptômes respiratoires aigus. Résultats des nouveau-nés âgés de 1 mois ont démontré des associations importantes entre la signature immunitaire et de la jeunesse exposition environnementale7,8,9,10,11,12.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1688">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:383px;">Fibrous hydroxylatedpolyester sheets</td>
			<td style="width:103px;">Accuwik Ultra&#160;</td>
			<td style="width:119px;">SPR0730</td>
			<td style="width:1084px;">Filter paper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Milliplex Assay Buffer&#160;</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>L-AB</td>
			<td>Buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">low-protein binding storage plates&#160;</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>CLS8161</td>
			<td>Plates</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Protease Inhibitor</td>
			<td style="width:103px;">Roche</td>
			<td align="right" style="width:119px;">11873580001</td>
			<td>complete EDTA-free Protease Inhibitor Cocktail</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:383px;">Reader of multi-spot plates</td>
			<td style="width:103px;">Mesoscale</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>Sector imager 6000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:383px;">Assays&#160;</td>
			<td style="width:103px;">Mesoscale</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Human 10-plex TH1/TH2 cytokine assay and 9-plex chemokine assay, and singleplex IL-17A, TGF-&#946;1and TSLP. A description can be found online on www.mesoscale.com</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

noninvasive sampling of mucosal lining fluid for the quantification of in vivo upper airway immune-mediator levels

Ce protocole décrit non invasive d’échantillonnage du fluide de muqueuse des voies respiratoires supérieures non perturbée. Il détaille également la procédure d’extraction utilisée avant l’analyse des médiateurs immunitaires dans les éluats fluides pour l’étude de la signature immunitaire topique des voies aériennes, sans le besoin de procédures de stimulation (souvent utilisé par d’autres techniques). Le fluide de la muqueuse est échantillonné sur une bande de papier filtre placé à la partie antérieure de l’inférieure cornet et est parti pour 2 min de l’absorption. Analytes sont élués des papiers filtre, et les éluats basées sur les protéines extraites sont analysées par un test immunologique electrochemiluminescence-basé, permettant la quantification ultrasensible d’analytes faible - et de haut niveau dans le même échantillon. Nous avons mesuré les concentrations en vivo de 20 présélectionnés médiateurs immunitaires associés à immunitaire spécifique dans la muqueuse des voies respiratoires supérieures, les voies de signalisation, mais la technique n’est pas limitée à ce panneau spécifique ou un site d’échantillonnage. La technique a été tout d’abord mis en œuvre chez les enfants de 7 ans depuis les études prospectives de Copenhague sur l’asthme dans la cohorte2000 (COPSAC2000) l’enfance avec la rhinite allergique. Par la suite, il a été utilisé dans la cohorte naissance de2010 COPSAC longitudinale, échantillonnée à 1 mois, 2 ans et 6 ans et en cas de symptômes respiratoires aigus. Avec succès, nous avons obtenu et analysé des échantillons de 620 (89 %) de 700 enfants de 1 mois ; quelques échantillons étaient inférieures au seuil de détection du test (signalé comme la médiane (interquartile Range (IQR)). Le nombre d’échantillons inférieures à la limite de détection (c'est-à-dire de 0 à la valeur de consigne pour la limite inférieure de détection) pour chaque médiateur avait 29 (7.25-119,5). Cette technique permet la quantification du profil immunitaire muqueux in vivo des voies respiratoires dès la naissance, peut être appliquée longitudinalement et peut être appliquée à des études sur l’effet de la génétique et début de la vie expositions environnementales, physiopathologie, endotyping et surveillance des maladies respiratoires, de développement et évaluation de nouvelles thérapeutiques.

Baseline Characteristics of the Airway Immune Profiles: 
Complete data on upper airway mucosal immune mediator levels at 1 month of age was obtained in 620 (89%) of the 700 children enrolled in the COPSAC2010 cohort. Ten neonates were enrolled before the technique was established, and 19 did not attend the 1-month visit. Additionally, 47 samples were excluded because they were extracted and measured in another laboratory used in a pilot study, and 4 sample...

Watch this Scientific Journal Video about Noninvasive Sampling of Mucosal Lining Fluid for the Quantification of In Vivo Upper Airway Immune-mediator Levels at JoVE.com

Noninvasive Sampling of Mucosal Lining Fluid for the Quantification of In Vivo Upper Airway Immune-mediator Levels

Ce protocole décrit une technique non invasive pour l’échantillonnage des liquides de muqueuse intacte les voies aériennes supérieures. Il peut être utilisé pour effectuer la quantification des niveaux de in vivo des médiateurs de protéines, tels que les cytokines et chimiokines, chez les sujets de tous âges.

Échantillonnage non invasive de muqueuse liquide pour la Quantification des niveaux d’immunitaire-médiateur In Vivo des voies respiratoires supérieures

This protocol describes noninvasive sampling of undisturbed upper airway mucosal lining fluid. It also details the extraction procedure used prior to the ...

noninvasive-sampling-mucosal-lining-fluid-for-quantification-vivo

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Medical-Surgical Nursing

Immunology and Infection

Unit 1

Noninvasive Sampling of Mucosal Lining Fluid for the Quantification of In Vivo Upper Airway Immune-mediator Levels

Upper Respiratory Tract Infections

SCIENTISTS IN ACTION

10.1K vues.  University of Copenhagen. Ce protocole décrit une technique non invasive pour l’échantillonnage des liquides de muqueuse intacte les voies aériennes supérieures. Il peut être utilisé pour effectuer la quantification des niveaux de in vivo des médiateurs de protéines, tels que les cytokines et chimiokines, chez les sujets de tous âges.

Vidéo: Noninvasive Sampling of Mucosal Lining Fluid for the Quantification of In Vivo Upper Airway Immune-mediator Levels

In vitro Coculture Assay to Assess Pathogen Induced Neutrophil Trans-epithelial Migration

Mucosal surfaces serve as protective barriers against pathogenic organisms.&#160;Innate immune responses are activated upon sensing pathogen leading to the infiltration of tissues with migrating inflammatory cells, primarily neutrophils.&#160;This process has the potential to be destructive to tissues if excessive or held in an unresolved state.&#160; Cocultured in vitro models can be utilized to study the unique molecular mechanisms involved in pathogen induced neutrophil trans-epithelial migration.&#160;This type of model provides versatility in experimental design with opportunity for controlled manipulation of the pathogen, epithelial barrier, or neutrophil.&#160;Pathogenic infection of the apical surface of polarized epithelial monolayers grown on permeable transwell filters instigates physiologically relevant basolateral to apical trans-epithelial migration of neutrophils applied to the basolateral surface.&#160;The in vitro model described herein demonstrates the multiple steps necessary for demonstrating neutrophil migration across a polarized lung epithelial monolayer that has been infected with pathogenic P. aeruginosa (PAO1).&#160;Seeding and culturing of permeable transwells with human derived lung epithelial cells is described, along with isolation of neutrophils from whole human blood and culturing of PAO1 and nonpathogenic K12 E. coli (MC1000).&#160; The emigrational process and quantitative analysis of successfully migrated neutrophils that have been mobilized in response to pathogenic infection is shown with representative data, including positive and negative controls.&#160;This in vitro model system can be manipulated and applied to other mucosal surfaces.&#160;Inflammatory responses that involve excessive neutrophil infiltration can be destructive to host tissues and can occur in the absence of pathogenic infections.&#160;A better understanding of the molecular mechanisms that promote neutrophil trans-epithelial migration through experimental manipulation of the in vitro coculture assay system described herein has significant potential to identify novel therapeutic targets for a range of mucosal infectious as well as inflammatory diseases.

In vitro Coculture Assay to Assess Pathogen Induced Neutrophil Trans-epithelial Migration

Neutrophil trans-epithelial migration in response to mucosal bacterial infection contributes to epithelial injury and clinical disease.&#160;An in vitro model has been developed that combines pathogen, human neutrophils, and polarized human epithelial cell layers grown on transwell filters to facilitate investigations towards unraveling the molecular mechanisms orchestrating this phenomenon.

In vitro Essai de coculture pour évaluer la migration transépithéliale des neutrophiles induite par l’agent pathogène

Mucosal surfaces serve as protective barriers against pathogenic organisms.&#160;Innate immune responses are activated upon sensing pathogen leading to ...

Recherche

Immunologie et infection

Dissecting Innate Immune Signaling in Viral Evasion of Cytokine Production

In response to a viral infection, the host innate immune response is activated to up-regulate gene expression and production of antiviral cytokines. Conversely, viruses have evolved intricate strategies to evade and exploit host immune signaling for survival and propagation. Viral immune evasion, entailing host defense and viral evasion, provides one of the most fascinating and dynamic interfaces to discern the host-virus interaction. These studies advance our understanding in innate immune regulation and pave our way to develop novel antiviral therapies.
Murine &#947;HV68 is a natural pathogen of murine rodents. &#947;HV68 infection of mice provides a tractable small animal model to examine the antiviral response to human KSHV and EBV of which perturbation of in vivo virus-host interactions is not applicable. Here we describe a protocol to determine the antiviral cytokine production. This protocol can be adapted to other viruses and signaling pathways.
Recently, we have discovered that &#947;HV68 hijacks MAVS and IKK&#946;, key innate immune signaling components downstream of the cytosolic RIG-I and MDA5, to abrogate NF&#922;B activation and antiviral cytokine production. Specifically, &#947;HV68 infection activates IKK&#946; and that activated IKK&#946; phosphorylates RelA to accelerate RelA degradation. As such, &#947;HV68 efficiently uncouples NF&#922;B activation from its upstream activated IKK&#946;, negating antiviral cytokine gene expression. This study elucidates an intricate strategy whereby the upstream innate immune activation is intercepted by a viral pathogen to nullify the immediate downstream transcriptional activation and evade antiviral cytokine production.

We describe a protocol to measure the antiviral cytokine production in mice infected with a model herpesvirus, murine gamma herpesvirus 68 (&#947;HV68) that is closely-related to human Kaposi&#8217;s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) and Epstein-Barr virus (EBV). Utilizing genetically modified mouse strains and mouse embryonic fibroblasts (MEFs), we assessed the antiviral cytokine production both in vivo and ex vivo. &#8220;Reconstituting&#8221; the expression of innate immune components in knockout embryonic fibroblasts by lentiviral transduction, we further pinpoint specific innate immune molecules and dissect the key signaling events that differentially regulate the antiviral cytokine production.

Dissection Innate Immune signalisation Evasion virale de la production de cytokines

In response to a viral infection, the host innate immune response is activated to up-regulate gene expression and production of antiviral cytokines. ...

Intranasal Administration of Recombinant Influenza Vaccines in Chimeric Mouse Models to Study Mucosal Immunity

Vaccines are one of the greatest achievements of mankind, and have saved millions of lives over the last century. Paradoxically, little is known about the physiological mechanisms that mediate immune responses to vaccines perhaps due to the overall success of vaccination, which has reduced interest into the molecular and physiological mechanisms of vaccine immunity. However, several important human pathogens including influenza virus still pose a challenge for vaccination, and may benefit from immune-based strategies. 
Although influenza reverse genetics has been successfully applied to the generation of live-attenuated influenza vaccines (LAIVs), the addition of molecular tools in vaccine preparations such as tracer components to follow up the kinetics of vaccination in vivo, has not been addressed. In addition, the recent generation of mouse models that allow specific depletion of leukocytes during kinetic studies has opened a window of opportunity to understand the basic immune mechanisms underlying vaccine-elicited protection. Here, we describe how the combination of reverse genetics and chimeric mouse models may help to provide new insights into how vaccines work at physiological and molecular levels, using as example a recombinant, cold-adapted, live-attenuated influenza vaccine (LAIV). We utilized laboratory-generated LAIVs harboring cell tracers as well as competitive bone marrow chimeras (BMCs) to determine the early kinetics of vaccine immunity and the main physiological mechanisms responsible for the initiation of vaccine-specific adaptive immunity. In addition, we show how this technique may facilitate gene function studies in single animals during immune responses to vaccines. We propose that this technique can be applied to improve current prophylactic strategies against pathogens for which urgent medical countermeasures are needed, for example influenza, HIV, Plasmodium, and hemorrhagic fever viruses such as Ebola virus.

There is an overall lack of knowledge about how vaccines work. Here we propose the combined use of reverse genetics and bone marrow chimeric mice to gain insight into the early host immune responses to vaccines with a special focus on dendritic cells and T cell immunity.

Administration intranasale de vaccins contre la grippe recombinant chimérique dans les modèles de souris pour étudier l&#39;immunité muqueuse

Vaccines are one of the greatest achievements of mankind, and have saved millions of lives over the last century. Paradoxically, little is known about the ...

A RAPID Method for Blood Processing to Increase the Yield of Plasma Peptide Levels in Human Blood

Research in the field of food intake regulation is gaining importance. This often includes the measurement of peptides regulating food intake. For the correct determination of a peptide&#39;s concentration, it should be stable during blood processing. However, this is not the case for several peptides which are quickly degraded by endogenous peptidases. Recently, we developed a blood processing method employing Reduced temperatures, Acidification, Protease inhibition, Isotopic exogenous controls and Dilution (RAPID) for the use in rats. Here, we have established this technique for the use in humans and investigated recovery, molecular form and circulating concentration of food intake regulatory hormones. The RAPID method significantly improved the recovery for 125I-labeled somatostatin-28 (+39%), glucagon-like peptide-1 (+35%), acyl ghrelin and glucagon (+32%), insulin and kisspeptin (+29%), nesfatin-1 (+28%), leptin (+21%) and peptide YY3-36 (+19%) compared to standard processing (EDTA blood on ice, p&#160;&#60;0.001). High performance liquid chromatography showed the elution of endogenous acyl ghrelin at the expected position after RAPID processing, while after standard processing 62% of acyl ghrelin were degraded resulting in an earlier peak likely representing desacyl ghrelin. After RAPID processing the acyl/desacyl ghrelin ratio in blood of normal weight subjects was 1:3 compared to 1:23 following standard processing (p&#160;= 0.03). Also endogenous kisspeptin levels were higher after RAPID compared to standard processing (+99%, p&#160;= 0.02). The RAPID blood processing method can be used in humans, yields higher peptide levels and allows for assessment of the correct molecular form.

The RAPID blood processing method can be used in humans and yields higher peptide levels as well as allows for assessment of the correct molecular form. Therefore, this method will be a valuable tool in peptide research.

Une méthode rapide pour le traitement du sang pour augmenter le rendement des niveaux peptidiques plasma dans le sang humain

Research in the field of food intake regulation is gaining importance. This often includes the measurement of peptides regulating food intake. For the ...

Intra-tracheal Administration of Haemophilus influenzae in Mouse Models to Study Airway Inflammation

Here, we describe a detailed procedure to efficiently and directly deliver Haemophilus influenzae into the lower respiratory tracts of mice. We demonstrate the procedure for preparing H. influenzae inoculum, intra-tracheal instillation of H. influenzae into the lung, collection of broncho-alveolar lavage fluid (BALF), analysis of immune cells in the BALF, and RNA isolation for differential gene expression analysis. This procedure can be used to study the lung inflammatory response to any bacteria, virus or fungi. Direct tracheal instillation is mostly preferred over intranasal or aerosol inhalation procedures because it more efficiently delivers the bacterial inoculum into the lower respiratory tract with less ambiguity.

Intra-tracheal Administration of Haemophilus influenzae in Mouse Models to Study Airway Inflammation

We demonstrate the procedure for intra-tracheal inoculation of Haemophilus influenzae into the lower respiratory tracts of mice. This is a very useful tool to study signaling pathways that regulate airway inflammation in mouse models.

Administration intra-trachéale de<em&gt; Haemophilus influenzae</em&gt; Dans les modèles de souris pour étudier Airway Inflammation

Here, we describe a detailed procedure to efficiently and directly deliver Haemophilus influenzae into the lower respiratory tracts of mice. We ...

Swab Sampling Method for the Detection of Human Norovirus on Surfaces

Human noroviruses are a leading cause of epidemic and sporadic gastroenteritis worldwide. Because most infections are either spread directly via the person-to-person route or indirectly through environmental surfaces or food, contaminated fomites and inanimate surfaces are important vehicles for the spread of the virus during norovirus outbreaks.
We developed and evaluated a protocol using macrofoam swabs for the detection and typing of human noroviruses from hard surfaces. Compared with fiber-tipped swabs or antistatic wipes, macrofoam swabs allow virus recovery (range 1.2-33.6%) from toilet seat surfaces of up to 700 cm2. The protocol includes steps for the extraction of the virus from the swabs and further concentration of the viral RNA using spin columns. In total, 127 (58.5%) of 217 swab samples that had been collected from surfaces in cruise ships and long-term care facilities where norovirus gastroenteritis had been reported tested positive for GII norovirus by RT-qPCR. Of these 29 (22.8%) could be successfully genotyped. In conclusion, detection of norovirus on environmental surfaces using the protocol we developed may assist in determining the level of environmental contamination during outbreaks as well as detection of virus when clinical samples are not available; it may also facilitate monitoring of effectiveness of remediation strategies.

A macrofoam based sampling methodology was developed and evaluated for the detection and quantification of norovirus on environmental hard surfaces.

Swab Méthode d&#39;échantillonnage pour la détection des norovirus humains sur les surfaces

Human noroviruses are a leading cause of epidemic and sporadic gastroenteritis worldwide. Because most infections are either spread directly via the ...

Bile Salt-induced Biofilm Formation in Enteric Pathogens: Techniques for Identification and Quantification

Biofilm formation is a dynamic, multistage process that occurs in bacteria under harsh environmental conditions or times of stress. For enteric pathogens, a significant stress response is induced during gastrointestinal transit and upon bile exposure, a normal component of human digestion. To overcome the bactericidal effects of bile, many enteric pathogens form a biofilm hypothesized to permit survival when transiting through the small intestine. Here we present methodologies to define biofilm formation through solid-phase adherence assays as well as extracellular polymeric substance (EPS) matrix detection and visualization. Furthermore, biofilm dispersion assessment is presented to mimic the analysis of events triggering release of bacteria during the infection process. Crystal violet staining is used to detect adherent bacteria in a high-throughput 96-well plate adherence assay. EPS production assessment is determined by two assays, namely microscopy staining of the EPS matrix and semi-quantitative analysis with a fluorescently-conjugated polysaccharide binding lectin. Finally, biofilm dispersion is measured through colony counts and plating. Positive data from multiple assays support the characterization of biofilms and can be utilized to identify bile salt-induced biofilm formation in other bacterial strains.

This protocol enables the reader to analyze bile salt-induced biofilm formation in enteric pathogens using a multifaceted approach to capture the dynamic nature of bacterial biofilms by assessing adherence, extracellular polymeric substance matrix formation, and dispersion.

La Formation de Biofilm induite sur les sels biliaires chez les agents pathogènes entériques : Techniques d’Identification et de Quantification

Biofilm formation is a dynamic, multistage process that occurs in bacteria under harsh environmental conditions or times of stress. For enteric pathogens, ...

Quantification of Atherosclerosis in Mice

Cardiovascular disease is the main cause of death in the world. The underlying cause in most cases is atherosclerosis, which is in part a chronic inflammatory disease. Experimental atherosclerosis studies have elucidated the role of cholesterol and inflammation in the disease process. This has led to successful clinical trials with pharmaceutical agents that reduce clinical manifestations of atherosclerosis. Careful and well-controlled experiments in mouse models of the disease could further elucidate the pathogenesis of the disease, which is not fully understood. Standardized lesion analysis is important to reduce experimental variability and increase reproducibility. Determining lesion size in aortic root, aortic arch, and brachiocephalic artery are common endpoints in experimental atherosclerosis. This protocol provides a technical description for evaluation of atherosclerosis at all these sites in a single mouse. The protocol is particularly useful when material is limited, as is frequently the case when genetically modified animals are being characterized.

Murine models of atherosclerosis are useful tools to investigate pathogenic pathways on a molecular level, but require standardized quantification of lesion development. This protocol describes an optimized method to determine lesion size in the major arterial vessels including the aortic root, aortic arch, and brachiocephalic artery.

Quantification de l'athérosclérose chez les souris

Cardiovascular disease is the main cause of death in the world. The underlying cause in most cases is atherosclerosis, which is in part a chronic ...

Isolation of Tonsillar Mononuclear Cells to Study Ex Vivo Innate Immune Responses in a Human Mucosal Lymphoid Tissue

Studying isolated cells from mucosa-associated lymphoid tissues (MALT) allows understanding of immune cells response in pathologies involving mucosal immunity, because they can model host-pathogen interactions in the tissue. While isolated cells derived from tissues were the first cell culture model, their use has been neglected because tissue can be hard to obtain. In the present protocol, we explain how to easily process and culture tonsillar mononuclear cells (TMCs) from healthy human tonsils to study innate immune responses upon activation, mimicking viral infection in mucosal tissues. Isolation of TMCs from the tonsils is quick, because the tonsils barely have any epithelium and yield up to billions of all major immune cell types. This method allows detection of cytokine production using several techniques, including immunoassays, qPCR, microscopy, flow cytometry, etc., similar to the use of peripheral mononuclear cells (PBMCs) from blood. Furthermore, TMCs show a higher sensitivity to drug testing than PBMCs, which needs to be considered for future toxicity assays. Thus, ex vivo TMCs cultures are an easy and accessible mucosal model.

In the present protocol, we explain how to easily process and culture tonsillar mononuclear cells from healthy humans undergoing partial surgical tonsillectomy to study innate immune responses upon activation, mimicking viral infection in mucosal tissues.

Isolement des cellules monnucléaires tonsillar pour étudier les réponses immunitaires innées Ex Vivo dans un tissu lymphoïde muqueuse humain

Studying isolated cells from mucosa-associated lymphoid tissues (MALT) allows understanding of immune cells response in pathologies involving mucosal ...

Production of Monoclonal Antibodies Targeting Aminopeptidase N in the Porcine Intestinal Mucosal Epithelium

Porcine aminopeptidase N (APN), a membrane-bound metallopeptidase abundantly present in small intestinal mucosa, can initiate a mucosal immune response without any interference such as low protein expression, enzyme inactivity, or structural changes. This makes APN an attractive candidate in the development of vaccines that selectively target the mucosal epithelium. Previous studies have shown that APN is a receptor protein for both enterotoxigenic Escherichia coli (E. coli) F4 and transmissible gastroenteritis virus. Thus, APN shows promise in the development of antibody-drug conjugates or novel vaccines based on APN-specific antibodies. In this study, we compared production of APN-specific monoclonal antibodies (mAbs) using traditional hybridoma technology and recombinant antibody expression method. We also established a stably transfected Chinese hamster ovary (CHO) cell line using pIRES2-ZSGreen1-rAbs-APN and an E. coli expression BL21(DE3) strain harboring the pET28a (+)-rAbs-APN vector. The results show that antibodies expressed in pIRES2-ZSGreen1-rAbs-APN-CHO cells and mAbs produced using hybridomas could recognize and bind to the APN protein. This provides the basis for further elucidation of the APN receptor function for the development of therapeutics targeting different APN-specific epitopes.

The recombinant antibody protein expressed in pIRES2-ZSGreen1-rAbs-APN-CHO cells and monoclonal antibodies produced using traditional hybridoma technology can recognize and bind to the porcine aminopeptidase N (APN) protein.

Production d’anticorps monoclonaux ciblant l’aminopeptidase N dans l’épithélium de la muqueuse intestinale porcine

Porcine aminopeptidase N (APN), a membrane-bound metallopeptidase abundantly present in small intestinal mucosa, can initiate a mucosal immune response ...