Avaliação imunológica dos camundongos geneticamente selecionados para diferente capacidade de produção de anticorpo

INTRODUCTION: The potentiality of the inflammatory response or the specific immune response of the individual are complex characteristics that vary continuously and have a normal distribution in a heterogeneous population, since they are under polygenic control. Aiming at the study of the genetic regulation of specific immunity, our laboratory developed strains of heterogeneous mice genetically selected for high – HIII and low – LIII ability to produce antibodies to certain antigens through the process of genetic selection bidirectional. For some genetic and immunological studies, isogenic mice must be used. Therefore, we produced isogenic trunks of these parental lines in the vivarium of the Immunogenetics laboratory of the Butantan Institute, which after the selection process were subjected to inbreeding. OBJECTIVE: Evaluate the ability to produce antibodies as well as cells – B and T lymphocytes (CD4 and CD8) after stimulating the immune system with diphtheria anatoxin, comparing isogenic trunks with parental lineages. METHODOLOGY: Isogenic mice from Stem A (High) and Stem E (Low) and heterogeneous (HIII and LIII) were immunized with diphtheria anatoxin. The primary and secondary humoral immune response was evaluated in serum by quantifying the production of anti-diphtheria IgG antibodies using the ELISA technique. For the characterization of the T and B lymphocyte cell response profile, the spleen and lymph nodes were collected and the cells were identified by surface markers (CD4, CD8, B220) and evaluated by flow cytometry. RESULTS: The results show significant increases in the concentration of antibodies produced by the groups when comparing normal serum with primary and secondary responses. The production of antibodies in the secondary response was higher in animals from the HIII and Stem A strains compared to the other groups. In the cellular response, a significant increase in T lymphocytes (CD4+and CD8+) and B lymphocytes was seen in the lymph node in the experimental HIII group compared to the other groups, however in the spleen a significantly increased T cell response was detected in the immunized animals in the LIII group. Regarding the isogenic trunks, the animals from Stem A showed an increase in CD4+ T lymphocytes when compared to the experimental Stem E in splenic cells. CONCLUSIONS: Animals selected for high antibody production capacity showed greater responses both in IgG secretion in the secondary response and in the higher frequency of T and B cells in the lymph nodes. It is important to in-depth study of the modulation mechanism of the immune response in these strains to understand the multi-specific genetic effects against certain antigens.

INTRODUÇÃO: A potencialidade da resposta inflamatória ou da resposta imune específica do indivíduo são características complexas que variam de forma contínua e têm uma distribuição normal numa população heterogênea, pois estão sob controle poligênico. Visando o estudo da regulação genética da imunidade específica nosso laboratório desenvolveu linhagens de camundongos heterogênicos geneticamente selecionadas para alta (“High” - HIII) e baixa (“Low” - LIII) capacidade de produção de anticorpos a certos antígenos através do processo de seleção genética bidirecional. Para alguns estudos genéticos e imunológicos devem ser utilizados camundongos isogênicos, assim, produzimos no Biotério do laboratório de Imunogenética do Instituto Butantan troncos isogênicos destas linhagens parentais, que após o processo seletivo foram submetidas a cruzamentos consanguíneos. OBJETIVO: Avaliar a capacidade de produção de anticorpos assim como as células – linfócitos B e T (CD4+ e CD8+) após o estímulo do sistema imune com anatoxina diftérica comparando os troncos isogênicos com as linhagens parentais. METODOLOGIA: Camundongos isogênicos (High – Tronco A e Low – Tronco E) e heterogênicos (HIII e LIII) foram imunizados com anatoxina diftérica. A resposta imune humoral primária e secundária foram avaliadas no soro pela quantificação da produção de anticorpos IgG antidiftéricos através da técnica de ELISA. Para a caracterização do perfil de resposta celular de linfócitos T e B, foram coletados o baço e linfonodos e as células foram identificadas por marcadores de superfície (CD4, CD8, B220) e avaliadas por citometria de fluxo. RESULTADOS: Os resultados mostram aumentos significativos na concentração de anticorpos produzidos pelos grupos quando comparadas o soro normal com as respostas primária e secundária. A produção de anticorpos na resposta secundária foi maior nos animais das linhagens HIII e Tronco A em relação aos outros grupos. Na resposta celular foi visualizado no linfonodo um aumento significante de linfócitos T (CD4+e CD8+) e linfócitos B no grupo HIII experimental em relação aos outros grupos, entretanto no baço a resposta significativamente aumentada das células T foi detectada nos animais imunizados do grupo LIII. Em relação aos troncos isogênicos, os animais do Tronco A apresentaram um aumento de linfócitos T CD4+ quando comparados ao Tronco E experimental nas células esplênicas. CONCLUSÕES: Os animais selecionados para alta capacidade de produção de anticorpos apresentaram respostas maiores tanto na secreção de IgG na resposta secundária como na maior frequência de células T e B nos linfonodos. Sendo importante o estudo aprofundado do mecanismo de modulação da resposta imune nessas linhagens para entendimento de efeitos genéticos multiespecíficos frente a determinados antígenos.

Controle reprodutivo em biotérios de criação de animais de laboratório com ênfase em roedores / Reproductive control in Rodents animals facilities

A pesquisa experimental utiliza em sua grande maioria ratos e camundongos. Os animais de laboratório sãocaracterizados pela sua genética (isogênicos ou heterogênicos) definida através de práticas reprodutivas sistemáticas(acasalamentos irmão x irmão ou randômicos). O conhecimento da biologia e genética destes é fundamental paraque se estabeleçam controles reprodutivos capazes de evitar desperdícios espaciais, financeiros e sobretudo odescarte excessivo de excedentes. O uso de animais isogênicos elimina a variabilidade genética em experimentos,uma vez que possuem ao menos 98,2% de homozigose em seus alelos e formam uma linhagem onde ascaracterísticas genéticas e fenotípicas são únicas e exclusivas. O uso de linhagens permite a reprodutibilidade deexperimentos ao longo do tempo e em diferentes laboratórios. Ao contrário, animais heterogênicos, chamados deestoque ou colônias que objetivam mimetizar a variabilidade genética de uma população, são mantidos emacasalamentos randômicos, não possuem uma genética definida e suas características fenotípicas podem variar entrelaboratórios. Tanto um quanto o outro exigem esquemas reprodutivos rígidos para garantir a qualidade efidedignidade dos experimentos.(AU)

The great majority of animals used in research are rats and mice. Laboratory animals are characterized by theirgenetic patterns (isogenic or heterogenic) defined through systematic breeding practices (brother vs. brother orrandom mating). It is fundamental to know their biology and genetics to establish reproductive controls in order toavoid spatial and financial waste and, more important, to avoid the excessive discarding of surpluses. The use ofisogenic animals eliminates genetic variability in experiments, since they have at least 98.2% homozygoze in theiralleles and form a lineage where the genetic and phenotypic characteristics are unique and exclusive. The use oflineages allows the reproducibility of experiments in different laboratories and along the time. On the other hand,heterogenic animals, called stock or colonies, that aim to mimic the genetic variability of a population, are kept inrandom mating, they do not have a defined genetic profile and their phenotypic characteristics can vary amonglaboratories. Both ways of breeding (isogenic or heterogenic) demand rigid reproductive schemes to ensure thequality and reliability of the experiments.(AU)

Controle reprodutivo em biotérios de criação de animais de laboratório com ênfase em roedores / Reproductive control in Rodents animals facilities

A pesquisa experimental utiliza em sua grande maioria ratos e camundongos. Os animais de laboratório sãocaracterizados pela sua genética (isogênicos ou heterogênicos) definida através de práticas reprodutivas sistemáticas(acasalamentos irmão x irmão ou randômicos). O conhecimento da biologia e genética destes é fundamental paraque se estabeleçam controles reprodutivos capazes de evitar desperdícios espaciais, financeiros e sobretudo odescarte excessivo de excedentes. O uso de animais isogênicos elimina a variabilidade genética em experimentos,uma vez que possuem ao menos 98,2% de homozigose em seus alelos e formam uma linhagem onde ascaracterísticas genéticas e fenotípicas são únicas e exclusivas. O uso de linhagens permite a reprodutibilidade deexperimentos ao longo do tempo e em diferentes laboratórios. Ao contrário, animais heterogênicos, chamados deestoque ou colônias que objetivam mimetizar a variabilidade genética de uma população, são mantidos emacasalamentos randômicos, não possuem uma genética definida e suas características fenotípicas podem variar entrelaboratórios. Tanto um quanto o outro exigem esquemas reprodutivos rígidos para garantir a qualidade efidedignidade dos experimentos.

The great majority of animals used in research are rats and mice. Laboratory animals are characterized by theirgenetic patterns (isogenic or heterogenic) defined through systematic breeding practices (brother vs. brother orrandom mating). It is fundamental to know their biology and genetics to establish reproductive controls in order toavoid spatial and financial waste and, more important, to avoid the excessive discarding of surpluses. The use ofisogenic animals eliminates genetic variability in experiments, since they have at least 98.2% homozygoze in theiralleles and form a lineage where the genetic and phenotypic characteristics are unique and exclusive. The use oflineages allows the reproducibility of experiments in different laboratories and along the time. On the other hand,heterogenic animals, called stock or colonies, that aim to mimic the genetic variability of a population, are kept inrandom mating, they do not have a defined genetic profile and their phenotypic characteristics can vary amonglaboratories. Both ways of breeding (isogenic or heterogenic) demand rigid reproductive schemes to ensure thequality and reliability of the experiments.