Name: intratracheal inoculation of fischer 344 rats with francisella tularensis
Uploaded: 2017-09-30T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intratracheal Inoculation of Fischer 344 Rats with Francisella tularensis at JoVE.com

Denna studie stöddes av den försvar hot minskning byrån (DTRA) kontrakterade HDTRA1-14-C-0116 och Center for Excellence i infektion genomik (DOD #W911NF-11-1-0136).

detta arbete utfördes i strikt överensstämmelse med rekommendationerna i Guide för skötsel och användning av laboratoriedjur av National Institutes of Health. Djur protokoll som rör gnagare godkändes av vid University of Texas i San Antonio institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC) enligt protokollet MU009(RA).
 1. förbereda katetern, luftstrupen indikator och F. tularensis inokulum <ol><li>Förbereda katetern (20 G x 2 i) <ol><li>skär...

<ol>
	<li>Ellis, J., Oyston, P. C. F., Green, M., Titball, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tularemia.">Tularemia.</a> Clin Microbiol Rev. 15 (4), 631-646 (2002).</li><li>Lyons, C. R., Wu, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+Francisella+tularensis+infection.">Animal models of Francisella tularensis infection.</a> Ann N Y Acad Sci. 1105, (2007).</li><li>Hutt, J. A., Lovchik, J. A., Dekonenko, A., Hahn, A. C., Wu, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Natural+History+of+Pneumonic+Tularemia+in+Female+Fischer+344+Rats+after+Inhalational+Exposure+to+Aerosolized+Francisella+tularensis+subspecies+tularensis+Strain+Schu+S4.">The Natural History of Pneumonic Tularemia in Female Fischer 344 Rats after Inhalational Exposure to Aerosolized Francisella tularensis subspecies tularensis Strain Schu S4.</a> Am J Pathol. 187 (2), 252-267 (2017).</li><li>Ray, H. J., 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=The+Fischer+344+rat+reflects+human+susceptibility+to+Francisella+pulmonary+challenge+and+provides+a+new+platform+for+virulence+and+protection+studies.">The Fischer 344 rat reflects human susceptibility to Francisella pulmonary challenge and provides a new platform for virulence and protection studies.</a> PloS one. 5, e9952 (2010).</li><li>Jemski, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiratory+tularemia:+comparison+of+selected+routes+of+vaccination+in+Fischer+344+rats.">Respiratory tularemia: comparison of selected routes of vaccination in Fischer 344 rats.</a> Infect Immun. 34 (3), 766-772 (1981).</li><li>Wu, T. H., 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=Vaccination+of+Fischer+344+rats+against+pulmonary+infections+by+Francisella+tularensis+type+A+strains.">Vaccination of Fischer 344 rats against pulmonary infections by Francisella tularensis type A strains.</a> Vaccine. 27 (34), 4684-4693 (2009).</li><li>Mara-Koosham, G., Hutt, J. A., Lyons, C. R., Wu, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibodies+contribute+to+effective+vaccination+against+respiratory+infection+by+type+A+Francisella+tularensis+strains.">Antibodies contribute to effective vaccination against respiratory infection by type A Francisella tularensis strains.</a> Infect Immun. 79 (4), 1770-1778 (2011).</li><li>Oyston, P. C., Sjostedt, A., Titball, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tularaemia:+bioterrorism+defence+renews+interest+in+Francisella+tularensis.">Tularaemia: bioterrorism defence renews interest in Francisella tularensis.</a> Nat Rev Microbiol. 2 (12), 967-978 (2004).</li><li>Kingry, L. C., Petersen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+review+of+Francisella+tularensis+and+Francisella+novicida.">Comparative review of Francisella tularensis and Francisella novicida.</a> Front Cell Infect Microbiol. 4, 35 (2014).</li><li>Rohmer, 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=Comparison+of+Francisella+tularensis+genomes+reveals+evolutionary+events+associated+with+the+emergence+of+human+pathogenic+strains.">Comparison of Francisella tularensis genomes reveals evolutionary events associated with the emergence of human pathogenic strains.</a> Genome Biol. 8 (6), R102 (2007).</li><li>Chu, P., 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=Live+attenuated+Francisella+novicida+vaccine+protects+against+Francisella+tularensis+pulmonary+challenge+in+rats+and+non-human+primates.">Live attenuated Francisella novicida vaccine protects against Francisella tularensis pulmonary challenge in rats and non-human primates.</a> PLoS Pathog. 10 (10), e1004439 (2014).</li><li>Signarovitz, 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=Mucosal+Immunization+with+Live+Attenuated+Francisella+novicida+U112&#916;iglB+Protects+against+Pulmonary+F.+tularensis+SCHU+S4+in+the+Fischer+344+Rat+Model.">Mucosal Immunization with Live Attenuated Francisella novicida U112&#916;iglB Protects against Pulmonary F. tularensis SCHU S4 in the Fischer 344 Rat Model.</a> PloS one. 7 (10), e47639 (2012).</li><li>Cunningham, 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=Enhancement+of+vaccine+efficacy+by+expression+of+a+TLR5+ligand+in+the+defined+live+attenuated+Francisella+tularensis+subsp.+novicida+strain+U112DiglB::fljB.">Enhancement of vaccine efficacy by expression of a TLR5 ligand in the defined live attenuated Francisella tularensis subsp. novicida strain U112DiglB::fljB.</a> Vaccine. 32 (40), 5234-5240 (2014).</li></ol>

Fischer 344 råttan blir ett viktigt modellerar för tularemi vaccin utveckling3. Exponering för F. tularensis genom pulmonell rutten är kritisk för att demonstrera effekten mot weaponized former av F. tularensis, eftersom dessa levereras som aerosoler. Intratrakeal inokulering av råtta underlättar exponering av råtta lungorna till F. tularensis utan behov av stora, dyra och komplicerade aerosol genererar utrustning. Alla experiment utnyttja Välj agent former av <...

F. tularensis (Ft) orsakar den mänskliga sjukdomen, tularemi. När bakterierna är anskaffade genom pulmonell rutten, leder detta till pneumonic tularemi, som har hög sjuklighet och dödlighet1. F. tularensis anses en biothreat agent på grund av den fara som är associerad med aerosolized former, och det finns för närvarande inget vaccin godkänd för humant bruk i USA Ett intensivt arbete pågår för närvarande att utveckla vacciner och terapeutiska åtgärder mot pneumonic tularemi, att skydda den mänskliga befolkningen mot olaglig användning av denna bakterie biothreat.
Mycket av tularemi forskningen har fokuserat på musmodell, på grund av den extrema känsligheten möss till F. tularensis infektion, och prevalensen av reagenser. Möss har dock visat sig vara en svår modell för utveckling av vaccin, på grund av svårigheten att demonstrera vaccinets effekt i denna modell2. Fischer 344 råtta har nyligen utvecklats som en modell för tularemi vaccin utveckling3. Känsligheten hos Fischer 344 råttan att olika F. tularensis underart härmar mänskliga känslighet4, och råttor kan skyddas mot F. tularensis pulmonell utmaning av vaccination med en levande vaccinstam känt att skydda människor5,6,7. Eftersom Fischer 344 råtta modeller vissa funktioner av F. tularensis infektion av människor, det kan vara en extremt användbar modell för utveckling av ett vaccin som skyddar mot pulmonell F. tularensis exponering.
Ett effektivt vaccin behöver skydda människor mot pulmonell exponering för F. tularensis. Den mest sannolika pulmonell exponeringen från weaponized F. tularensis vore aerosolized bakterier inhaleras i lungorna8. Dock aerosolbildning av F. tularensis är både farligt och besvärligt, och kräver specialutrustning och inneslutning. En alternativ rutt av pulmonell exponering hos råtta som kanske är mer anpassningsbar för flera laboratorier saknas specialutrustning är via intratrakeal inympning6. Denna teknik använder tredjeparts en laryngoskopet för korrekt placering av en kateter i luftstrupen av en sövda råtta. Placering inom luftstrupen, i stället för matstrupen, kontrolleras genom en enkel anordning som visualiserar luftflödet i lungorna. F. tularensis levereras därefter in i lungorna via katetern genom administrering med en spruta, följt av införandet av luft in i katetern att säkerställa pulmonell leverans av bakterier. Däremot Jemski5 tidigare rapporterat att F. tularensis inokuleras i Fischer 344 råttor via intranasal rutten inte kunde vara odlade från lungorna fram till 3 dagar efter ympning, som anger att intranasalt inympningen i råttor gör inte leda till direkt leverans av bakterier i lungorna.
Välj ombud former av F. tularensis (F. tularensis subsp. tularensis, F. tularensis subsp. holarctica) kräver biosäkerhet nivå 3 (BSL3) inneslutning förfaranden, vilket skulle förhindra videography. Dock F. novicida (Fn) är undantagna från Välj Agentstatus på grund av dess avirulence i friska människor, och kan utnyttjas på ett säkert sätt enligt biosäkerhetsnivå 2 (BSL2) villkor9,10. Fn ligger dessutom till grund för levande försvagat vaccin som kan skydda mot F. tularensis pulmonell exponering när de levereras via intratrakeal inympning11,12,13. Tekniken presenteras här gör för studien av infektioner som uppstår genom pulmonell rutten utnyttja råttor som modell för människor. Denna teknik kan utföras utan behov av specialutrustning för aerosol-generera. FN användes för de tekniker som filmade här.

<table width="1062">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="width:376px;height:40px;">GreenLine fiber optic blade size 0</td>
			<td style="width:175px;">Carefusion</td>
			<td style="width:344px;">5-5231-00</td>
			<td style="width:167px;">Macintosh American profile</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">GreenLight system laryngoscope handle</td>
			<td>Carefusion</td>
			<td>4559GSP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Exel International Safelet I.V. Catheter</td>
			<td>EXEL INTERNATIONAL</td>
			<td>26743</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Slip Tip Sterile Syringes 1ml</td>
			<td>BD</td>
			<td>309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Broad Point Dressing Thumb Forceps</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>76-302</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">200ul barrier tip</td>
			<td>GeneseeScientific</td>
			<td>24-142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1000ul pipette tip</td>
			<td>Olympus Plastics</td>
			<td>24-173</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dremel 3000-2/28 Rotary tool kit</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>3000228</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Rodent Intubation Stand</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>RIS 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:175px;">Butler Schein</td>
			<td>NDC 11695-6776-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Rodent anesthesia machine</td>
			<td>Surgivet</td>
			<td>VTC302 Classic T3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Rodent Anesthesia chamber</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>AB 1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intratracheal inoculation of fischer 344 rats with francisella tularensis

Pulmonell infektion med bakterien Francisella tularensis kan leda till allvarliga och potentiellt dödliga sjukdomen, tularemi, hos människor. På grund av den nuvarande bristen en godkänd tularemi vaccin för människor, är forskning inriktad på utveckling av vaccin utnyttja lämpliga djurmodeller. Fischer 344 råtta har vuxit fram som en modell som återspeglar mänskliga F. tularensis infektionskänslighet, och därmed är en attraktiv modell för tularemi vaccinutveckling. Intratrakeal inokulering av Fischer 344 råtta med F. tularensis härmar pulmonell exponeringen hos människa. Framgångsrik leverans till råtta luftstrupen är kritisk för pulmonell leverans. En laryngoskopet med belysning används för att korrekt intubation luftstrupar sövda råttor; korrekt placering inom luftstrupen bestäms av en enkel anordning för att upptäcka andning. Efter intubation, F. tularensis kulturen levereras i en uppmätt dos via spruta. Denna teknik standardiserar pulmonell leverans av F. tularensis inom råtta luftstrupen att utvärdera vaccinets effekt.

Den humorala Svaren till intratrakeal inympning av F. tularensis hos råtta kan bestämmas genom enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) mot UV-inaktiverat bakterier, som tidigare beskrivits11. Totala immunglobulin G (IgG) svar av Fischer 344 råttor inaktiverade hela cellen bakterier var bedömda post-intratrakeal inympning med en försvagad stam av Fn (107 CFU inokulum) på dag 14 och dag 28 (figur 1). Mock-vacc...

Watch this Scientific Journal Video about Intratracheal Inoculation of Fischer 344 Rats with Francisella tularensis at JoVE.com

Intratracheal Inoculation of Fischer 344 Rats with Francisella tularensis

Det här protokollet beskriver intratrakeal vaccinationer av Fischer 344 råttor med Francisella tularensis. Detta förfarande härmar pulmonell exponering för denna potentiella biothreat agent och kan användas för att testa vaccin och terapeutisk effekt mot pulmonell tularemi.

Intratrakeal inympning av Fischer 344 råttor med Francisella tularensis

Pulmonary infection with the bacterium Francisella tularensis can lead to the serious and potentially fatal disease, tularemia, in humans. Due to the ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Intratracheal Inoculation of Fischer 344 Rats with Francisella tularensis

Orthotopic Hind-Limb Transplantation in Rats

Orthotopic Hind-Limb Transplantation hos råttor

Composite tissue allotransplantation (CTA) now represents a valid therapeutic option after the loss of a hand, forearm or digits and has become a novel ...

Non-surgical Intratracheal Instillation of Mice with Analysis of Lungs and Lung Draining Lymph Nodes by Flow Cytometry

Icke-kirurgisk intratrakeal instillation av möss med analys av lungor och Lungsjukas Tömning lymfkörtlar med flödescytometri

Phagocytic cells such as alveolar macrophages and lung dendritic cells (LDCs) continuously sample antigens from the alveolar spaces in the 
lungs. LDCs, ...

Protocols for Vaginal Inoculation and Sample Collection in the Experimental Mouse Model of Candida vaginitis

Protocols for Vaginal Inoculation and Sample Collection in the Experimental Mouse Model of Candida vaginitis

Protokoll för vaginal Inokulation och Provtagning i den experimentella musmodell av Candida Vaginit

Vulvovaginal candidiasis (VVC), caused by Candida species, is a fungal infection of the lower female genital tract that affects approximately 75% of ...

Procedures for Identifying Infectious Prions After Passage Through the Digestive System of an Avian Species

Rutiner för att identifiera smittsamma prioner efter passage genom matsmältningssystemet av en fågelart

Infectious prion (PrPRes) material is likely the cause of fatal, neurodegenerative transmissible spongiform encephalopathy (TSE) diseases1. Transmission ...

The Utilization of Oropharyngeal Intratracheal PAMP Administration and Bronchoalveolar Lavage to Evaluate the Host Immune Response in Mice

Utnyttjandet av orofaryngeal Intratracheal PAMP Administration och lungsköljning för att utvärdera värdimmunsvar hos möss

The host immune response to pathogens is a complex biological process. The majority of in vivo studies classically employed to characterize host-pathogen ...

Complete Thymectomy in Adult Rats with Non-invasive Endotracheal Intubation

Komplett tymektomi hos vuxna råttor med icke-invasiv endotrakeal intubation

Thymectomy in neonatal rodents is an established and reliable procedure for immunological studies. However, in adult rats, complications of hemorrhage and ...

Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

Analys av Lymphocyte Extravasation Med användning av ett<em&gt; In Vitro</em&gt; Modell av det mänskliga blod-hjärnbarriären

Lymphocyte extravasation into the central nervous system (CNS) is critical for immune surveillance. Disease-related alterations of lymphocyte ...

Analysis of Shear Flow-induced Migration of Murine Marginal Zone B Cells In Vitro

Analys av skjuvning flöde-inducerad Migration av murin marginella zon B-celler In Vitro

Marginal zone B cells (MZBs) are a population of B cells that reside in the mouse splenic marginal zones that envelop follicles. To reach the follicles, ...

Application of Consistent Massage-Like Perturbations on Mouse Calves and Monitoring the Resulting Intramuscular Pressure Changes

Tillämpning av konsekvent massage-liknande Perturbations på mus kalvar och övervaka de resulterande intramuskulärt tryckförändringar

Massage is generally recognized to be beneficial for relieving pain and inflammation. Although previous studies have reported anti-inflammatory effects of ...

Disclosing Hemolymph Collection and Inoculation of Metarhizium Blastospores into Rhipicephalus Microplus Ticks Towards Invertebrate Pathology Studies

Disclosing Hemolymph Collection and Inoculation of Metarhizium Blastospores into Rhipicephalus Microplus Ticks Towards Invertebrate Pathology Studies

Avslöja Hemolymfa insamling och inympning av Metarhizium blastospores till Rhipicephalus MicroPlus fästingar mot ryggradslösa patologi studier

Ticks are obligate hematophagous ectoparasites and Rhipicephalus microplus has great importance in veterinary medicine because it causes anemia, weight ...