Impfen<em> Anopheles gambiae</em> Mosquitoes mit Perlen der Melanisierung Immunantwort zu induzieren und Messen

Insekten verlassen sich auf Immunreaktionen , sich gegen Parasiten zu schützen und Krankheitserreger ^{von 1 bis 3} , die ⁴ durch ihre Kutikula oder ihre midgut Epithel verletzen. In Mücken, sind diese Reaktionen wirksam gegen Bakterien ^5, Viren ^6, Filariosen ⁷ und Malariaparasiten ^1,8,9. In Mücken, ein Schlüsselimmunantwort ist die Verkapselung von Fremdpartikeln mit Melanin ^{10. – 12..} Diese Einkapselung kann in der Mitteldarms oder in der Hämolymphe passieren System zirkulierenden ^{10 bis 12.} Diese melanization Antwort ist das Ergebnis der pro-Phenoloxidase ¹⁰ kaskadieren ^{– 12,} und es kann zum Tod der Parasiten oder deren Phagozytose führen. Bei erwachsenen Mücken, wo die Anzahl der Hämozyten Zellen beschränkt ist, ist Melanisierung eine humorale Antwort, wie gegen Plasmodium Parasiten oder Filariosen ^7.In einigen anderen Insekten ist es direkt die hemocytes Zellen, die sich um den Parasiten sammelt sie ⁷ bis melanize. Außerdem ist Melanin auch wichtig für mehrere andere physiologische Prozess , wie die Eierproduktion und Hautwunden ⁷ heilen.

Die Stimulation von Immunantworten wird als Werkzeug benutzt , um studieren Insekten Immunität in mehreren landwirtschaftlichen und öffentlichen Gesundheit Modellsysteme ^{13-18. 16,19 –} Es ist in Anopheles gambiae Mücken, die Hauptvektor von Malaria in Afrika, zu studieren Wirt-Parasit – Interaktionen ¹⁴ verwendet. Diese Techniken basieren auf der Fähigkeit der Insekten – Parasiten mit ihren Mustererkennungsrezeptoren (PRR) ² zu erkennen. Stechmücken können auch andere Moleküle mit ihren biology wie pathogen-associated molecular Muster (PAMPs) oder erkennen ihre eigenen geschädigter Zellen durch die Freisetzung von Kollagen und Nukleinsäuren stören detektieren. Die Mücke Immunzelle^{23 –} s wie die Hämocyten werden zur Detektion ²⁰ verwendet. Die wichtigsten Immunsignalwege sind Imd, Toll, JAK / STAT – ²⁴ und Ribonukleinsäure – Interferenz (RNAi) ^25,26. Sowohl Toll und Imd Wege beeinflussen die melanization Reaktion und Interaktion mit der pro-Phenoloxidase Kaskade ^{10 bis 12.}

Das Standardwerkzeug verwendet, um die melanization Antwort stimulieren ist die Impfung einer Mücke mit einer kleinen Perle in die Hämolymphe der Brusthöhle. Der Grad der Melanin – Verkapselung kann dann ¹⁹ gemessen werden , nachdem der Wulst durch die Dissektion der Mücke abruft. In den meisten Studien wurde nur eine Perle pro Mücke injiziert ^15,16,27, aber mehr Perlen Injektion möglich ist, um ¹⁹ die Grenzen der melanization Antwort zu studieren. Diese Kügelchen injiziert unter Verwendung einer Injektionslösung (physiologische Serum) Störung der Moskito Physiologie zu begrenzen unddie Austrocknung der Mücke ^15,16,27. Ein Farbstoff wird zu dieser Lösung gegeben bead Auswahl zu erleichtern. Es ist das gleiche für die Dissektion Lösung verwendet , um den Wulst ^15,16,27 abzurufen.

Der Vorteil von Insekten mit nicht pathogenen Stimuli Inokulieren ist die Fähigkeit, auf die direkte Wirkung auf die Immunantwort zu konzentrieren. Es gibt keine komplizieren Effekte aufgrund von Parasiten Pathogenität ^28, Immunsuppression ^29-31 oder Immunevasion ^31-34. Außerdem werden die Folgen der Stimulationen auf andere Lebensgeschichte Züge, wie Langlebigkeit oder Fruchtbarkeit, ebenfalls untersucht. So Forscher evolutionäre Ökologie studieren können solche Werkzeuge ^2,35,36 erfordern. Zum Beispiel Immunherausgefordert Hummeln haben eine verkürzte Lebensdauer unter Hunger. Ähnliche negative Auswirkungen von Immun Stimulationen und Einsätze haben in verschiedenen Invertebraten Modellen beobachtet, die häufig in einer kurzen ergeber Lebensdauer oder weniger Fortpflanzungserfolg ^13,27,37. Solche Studien können in unterschiedlichen Umgebungen ^2,4,38 durchgeführt werden. Immunität Anregende ist auch für diejenigen von Interesse direkt auf Immunopathologie ^39,40 konzentriert.

Dieses Protokoll basiert auf der Inokulation von Kügelchen mit Moskitos die Melanisierung Antwort zu stimulieren und direkt die Menge an Melanin zu messen. Dies ermöglicht eine quantitative und qualitative Untersuchung der melanization Reaktion in verschiedenen experimentellen Bedingungen. Solch ein Werkzeug zur Stimulation anderer Immunreaktionen, wie die antibakterielle Reaktion Bakterien verlängert werden ⁴¹ Hitze abgetöteten. Es kann auch in vielen ökologischen Einstellungen durchgeführt werden.