Leucemia granulocítica espontánea en un ratón nulo NOD/Shi-scid IL-2R

Abstracto:Aquí, informamos un caso de leucemia granulocítica espontánea en un varón NOD/Shi- de 51-semanas de edad.cienciaIL-2R ratón nulo (NOG). El ratón mostróanemia progresivaymovimiento respiratorio áspero. Macroscópicamente, el bazo estaba descolorido y agrandado. Histológicamente, la médula ósea delesternóny el fémur era altamente celular y casi exclusivamente lleno decélulas neoplásicas. Los núcleos de las células neoplásicas eran grandes, de forma ovalada a ligeramente irregular y un pequeño número de células teníanriñón- o núcleos en forma de anillo.Células neoplásicasinfiltró extensamente los órganos, y el bazo y el hígado estuvieron afectados de manera prominente. Inmunohistoquímicamente, una gran población de células neoplásicas en la pulpa roja del bazo y sinusoide del hígado fue positiva paramieloperoxidasa. Con base en las características histológicas, este caso fue diagnosticado conleucemia granulocítica. Esta novedosa información sobretumores espontáneospuede ser útil para el uso apropiado de esta cepa de ratón en futuras investigaciones. (DOI: 10,1293/tox.2020-0092; J Toxicol Pathol 2021; 34: 241–244)

Palabras clave: leucemia granulocítica, ratón NOG, tumor espontáneo

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Leucemia granulocítica espontánearara vez se informa en varias cepas de ratones, aunque los agentes químicos y la radiación ionizante pueden aumentar la incidencia en algunas cepas de ratones1, 2. Los ratones NOD/Shi-scid IL-2R null (NOG) son severamenteanimales inmunodeficientes, y presentan defectos en las células T, B y asesinas naturales, y macrófagos y células dendríticas que funcionan mal por la desactivación de la cadena del receptor IL-2 (IL2R c) en la cepa NOD-scid3. Esta cepa de ratón se utiliza para pruebas no clínicas, como la prueba de tumorigenicidad, para evaluar la calidad y seguridad de productos biológicos para la medicina regenerativa utilizando células/tejidos de origen humano, debido al injerto notablemente mejor de células xenogénicas4–6. Aunque el estado de inmunodeficiencia y sus implicaciones para los xenoinjertos han sido bien estudiados, hay poca información disponible sobre los tumores espontáneos que ocurren en esta cepa de ratón, como el linfoma tímico,mamarioglándula adenoma/adenocarcinoma, carcinoma bronquioloalveolar, rabdomiosarcomay teratoma7. Aquí, informamos un caso de leucemia granulocítica en un ratón NOG macho de 51-semanas de edad.

El animal se obtuvo de In-Vivo Science Inc. (Kanagawa, Japón) a la edad de 6 semanas y se mantuvo sin tratamiento. El animal se alojó individualmente en una jaula de plástico con un sistema de jaula ventilada individualmente (Maxi Miser Caging System; Oriental Giken Inc., Tokio, Japón) dentro de una sala con sistema de barrera ambientalmente controlado, que se mantuvo a una temperatura de 22 ± 2 grados con una humedad del 50 ± 20% y un ciclo de luz/oscuridad de 12-h. El ratón fue alimentado con una dieta granulada esterilizada en autoclave (CRF-1; Charles River Japan, Inc., Tokio, Japón) con agua del grifo esterilizada en autoclave y libitum. El animal fue manipulado de acuerdo con el protocolo aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de CMIC Pharma Science Co., Ltd., acreditado por AAALAC International.

Este ratón mostró signos clínicos de debilitamiento, como anemia, movimientos respiratorios bruscos y reducción de peso corporal entre las 49 y 51 semanas de edad. El animal fue sacrificado a las 51 semanas de edad. En la necropsia, el bazo estaba descolorido y agrandado. No se observaron hallazgos macroscópicos anormales obvios en los otros órganos. El timo y los ganglios linfáticos estaban atróficos, similares a los de los ratones NOG normales.

Todos los órganos y muestras de tejido se recogieron de forma rutinaria, se fijaron en formalina tamponada neutra al 10%, se incluyeron en parafina y se seccionaron a aproximadamente 3 μm. Para su examen patológico, las secciones se tiñeron con hematoxilina y eosina (HE). Se tiñeron inmunohistoquímicamente secciones del bazo y el hígado para detectar anticuerpo policlonal anti-mieloperoxidasa humana (MPO) de conejo (Dako Japan, Tokio, Japón) como marcador de células mieloides, anticuerpo monoclonal CD3 anti-humano de conejo (Nichirei Biosciences Inc., Tokio, Japón). ) como marcador de células T, y anticuerpo monoclonal antihumano Pax-5 de conejo (Abcam Inc., Cambridge, Reino Unido) como marcador de células B8. Las secciones se incubaron con los anticuerpos a temperatura ambiente durante 1 h y la inmunodetección se llevó a cabo utilizando un KIT Histofine® MOUSESTAIN (Nichirei Biosciences Inc.) con 3,3′-diaminobencidina/H2O2 como cromógeno. Las secciones inmunoteñidas fueron luegocontratinción con hematoxilina.

Histopatológicamente, la médula ósea del esternón y el fémur era altamente celular y estaba llena casi exclusivamente de células neoplásicas (Fig. 1A). El tejido graso quedó completamente desplazado. Había focos celulares ocasionales que consistían en elementos eritroides y megacariocíticos en la médula, que se consideraban restos dehematopoyesis normal. La mayoría de las células neoplásicas mostraron una apariencia blástica, caracterizada por núcleos grandes, de forma ovalada a ligeramente irregular, y con una cromatina reticular que contiene uno o más nucléolos prominentes. Había una pequeña cantidad de células con núcleos en forma de riñón o de anillo y también estaban presentes algunas células con núcleos lobulados (Fig. 1B). Los gránulos en el citoplasma de las células neoplásicas no eran evidentes en las secciones teñidas con HE. En la médula se encontraron numerosas figuras mitóticas y ocasionalmente también se observaron cuerpos apoptóticos. Las células neoplásicas invadieron notablemente el periostio y el músculo esquelético circundante. Hubo una infiltración extensa de células neoplásicas en otros órganos y tejidos, y el bazo y el hígado estuvieron afectados de manera prominente. En el bazo se observaron células neoplásicas a lo largo de la pulpa roja (Fig. 2). Se evidenció infiltración capsular de células neoplásicas. Se observaron algunas series eritroides y megacariocitos en desarrollo. Ocasionalmente se observaron megacariocitos que contenían una o algunas células mieloides en el citoplasma, lo que sugiere emperipolesis. En el hígado, las células neoplásicas infiltraron de forma difusa la cápsula de Glisson y los sinusoides hepáticos (fig. 3). En algunos vasos sanguíneos también se observaron células neoplásicas con núcleos en forma de riñón o de anillo. Algunos hepatocitos en el área periportal, con prominente infiltración de células neoplásicas, mostraron degeneración o necrosis, mientras que la estructura normal del lóbulo hepático permaneció intacta. También se encontró infiltración de células neoplásicas en otros órganos, incluida la pared alveolar y la región perivascular del pulmón, el interestadio en el riñón, los sinusoide en las glándulas suprarrenales y la mucosa y submucosa en el tracto gástrico (estómago e intestino). Inmunohistoquímicamente, una gran población de células neoplásicas en la pulpa roja del bazo (Fig. 4) y la sinusoide del hígado fueron positivas para MPO. No se detectaron células positivas para CD3 y Pax-5. Los resultados de la inmunotinción de CD3 y Pax-5 fueron similares a los del bazo de ratones NOG normales, que eran histológicamente hipoplásicos y no mostraban células positivas para CD3 o Pax-5.

La investigación inmunohistoquímica reveló que las células neoplásicas se originaron a partir de linajes de células mieloides. En algunas de las áreas involucradas, especialmente el bazo y el hígado, una pequeña cantidad de células tenían formas de riñón, anillo o lóbulos indicativas de series mieloides diferenciadas. Estos hallazgos sugieren que las células neoplásicas se derivan de granulocitos inmaduros. El caso de mielopoyesis severa puede ser evidente por la presencia de todo tipo de series mieloides en desarrollo, en contraste con el predominio de células inmaduras en la leucemia. Además, la anemia progresiva es un signo clínico común de la leucemia granulocítica y los aumentos de células eritroides y megacariocíticas son escasos1. La población menor de granulocitos con núcleos lobulados en el área afectada sin inflamación obvia indica que los hallazgos del presente caso son mielopoyesis neoplásica y no reactiva.

En la leucemia granulocítica, la médula ósea puede ser reemplazada por células mieloides maduras e inmaduras. En un informe anterior sobre otras cepas de ratones, estas células neoplásicas se infiltraron difícilmente en el hígado, el bazo, los ganglios linfáticos, etc.2, y estas células en el bazo y el hígado se localizaron principalmente en la pulpa roja y alrededor de la cápsula de Glisson1. Por tanto, la distribución de las células leucémicas en el presente caso era idéntica a la del caso anterior. Según la morfología de las células, la leucemia granulocítica en ratones se clasifica en dos tipos: el tipo juvenil, que es comparable a la leucemia mielógena aguda humana, y el tipo maduro a la leucemia mielógena crónica humana1. En el caso juvenil, las células neoplásicas en la médula ósea, el bazo y el hígado estaban dominadas por células poco diferenciadas, mientras que se pueden observar elementos mieloides que representan diversos grados de maduración y el porcentaje de mieloblastos fue bajo en algunos casos maduros2, 9. En el En el presente caso, las células leucémicas estaban dominadas por una forma inmadura con núcleos grandes, de forma ovalada a ligeramente irregular. Además, considerando los hallazgos clínicos de que el deterioro de la salud general, incluida la anemia progresiva y los movimientos respiratorios bruscos, se desarrolló de forma aguda; por lo tanto, se supone que el presente caso es de tipo juvenil.

Fig. 1. Imágenes histológicas de la médula ósea del fémur. R: Las células neoplásicas proliferan de forma difusa, reemplazando así a la médula ósea. B: Los núcleos son grandes, de forma ovalada a ligeramente irregular. Un pequeño número de células tienen núcleos en forma de riñón (punta de flecha amarilla), de anillo (punta de flecha verde) o de lóbulo (punta de flecha blanca). La figura mitótica está indicada por la flecha blanca. Manchas HE. Barra negra=50 μm (A), 10 μm (B).

En una publicación anterior sobre ratones NOG, las lesiones neoplásicas eran generalmente poco comunes; sin embargo, se ha informado de linfoma tímico en 0.82% en el grupo de edad de 16 a 40 semanas7, 10. Hasta donde sabemos, no se ha informado previamente de leucemia granulocítica espontánea en ratones NOG. En varias cepas de ratones, incluidas B6C3F1 y BALB/c, rara vez se produjo leucemia granulocítica2, 11, y no se ha informado en el caso de estos ratones de 12 meses de edad o menos. El presente caso desarrolló leucemia granulocítica a las 51 semanas de edad, que era una edad relativamente joven. Esta nueva información sobre tumores espontáneos puede ser útil para el uso apropiado de esta cepa de ratón en futuras investigaciones.