Мадагаскар шипящий таракан как альтернативную модель не млекопитающих животных расследовать вирулентности, патогенез и эффективность препарата

Использование насекомых в качестве альтернативных не млекопитающих животных моделей для изучения бактериальных патогенеза и врожденной принимающей обороны набирает силу в последние годы. Технически это объясняется их относительно невысокую стоимость и легкость в получении, обработке и заботить для насекомых, по сравнению с млекопитающих. Существует также не регуляторной политики, регулирующие использование насекомых в исследованиях; Это не является предметом компетенции или ограничения, изложенные на любое животное использовать Комитет или правительственным учреждением. Насекомых, как суррогат Животные модели особенно поддаются всеобъемлющей скрининговых исследований Факторы вирулентности, хост возбудитель взаимодействий, и оценок эффективности антимикробной наркотиков. Их использование может уменьшить количество млекопитающих, используется для исследований, тем самым преодолеть некоторые из этических дилемм, присущие для проведения экспериментов на животных ^1,2.

Насекомые могут служить хостов суррогатного потому, что существует высокая степень общности между врожденной иммунной системы, насекомых и млекопитающих ^1,3. Plasmatocytes насекомых и млекопитающих макрофаги фагоцитировать микроорганизмов ⁴. Насекомое двойники к нейтрофилов это кровяные ^5,6. Внутриклеточные окислительный взрыв пути в клетках млекопитающих и насекомых похожи; реактивнооксигенных видов в обоих производятся p47 orthologous^phox и p67 белки-^{phox 5}. Сигнальные каскады вниз по течению платных рецепторов в насекомых и Толл подобные рецепторы и интерлейкина-1 в млекопитающих также являются на удивление схожими; как результат производства антимикробных пептидов, например дефензинов ⁷. Таким образом насекомые могут быть использованы для изучения общего врожденные иммунные механизмы, которые разделяют размером.

Насекомое называется Мадагаскар шипящий таракан от рода Gromphadorhina, является одним из крупнейших видов таракан, что существует, обычно достигая 5 до 8 см в зрелости. Это родной только на острове Мадагаскар и характеризуется шипящий звук, что он делает – звук, который производится, когда шипящий таракан выгоняет воздух через дыхательные отверстия называется дыхальца ⁸. Характерный свист служит формой социальной коммуникации между шипение тараканов для ухаживания и агрессии ⁹ и можно услышать, когда мужчина нарушается в своей среде обитания. Шипящий таракан Мадагаскара медленно движущихся по сравнению с американский таракан и других городских вредителей. Это легко заботиться и породы; беременная шипящий таракан может производить потомство 20-30 в то время. Шипящий таракан, называется Нимфа, достигает половой зрелости в 5 месяцев ребенок после прохождения 6 линяет и могут жить до 5 лет в дикой природе и в неволе ⁸.

Мы использовали Мадагаскар шипящий таракан как суррогат хост для инфекции с внутриклеточных возбудителей Burkholderia поражённого, б. pseudomalleiи б. thailandensis ^10,11. Вирулентность этих патогенов в шипящие тараканов было по сравнению с их вирулентности в животной модели ориентир для Burkholderia, сирийского хомяка. Мы обнаружили, что летальная доза 50% (LD₅₀) б. pseudomallei и б. поражённого был похож на обе модели ¹¹. Интересно, что б. thailandensis, хотя avirulent в грызунов модели, смертельной в шипящий таракан ¹¹. Это различие в отношении б. thailandensis инфекции подчеркивает полезность шипящий таракан модели; B. thailandensis смягчающих мутантов может быть более легко решена в шипящий таракан чем грызунов моделей. Кроме того как б. thailandensis часто используется как модельный организм для б. pseudomallei и б. поражённого ^10,12,13, определения смягчающих мутации в нем могли бы привести к аналогичные цели в более вирулентную родственников.

Несмотря на различие в вирулентности б. thailandensis в шипящий таракан против сирийского хомяка, мутации в критических вирулентности таких факторов, как те в секреции система тип 6-1 (T6SS-1), которые смягчающие в B. поражённого и B. pseudomallei, являются аналогичным образом смягчающие B. thailandensis ¹¹. Шипящий таракан модель Далее проверяется в том, что отдельные T6SS мутантов (T6SS-2 T6SS-6) в б. pseudomallei, которые не имеют отношения к вирулентности в сирийские хомяки, остаются опасной в шипящий тараканов ¹¹. Таким образом шипящий таракан представляет собой жизнеспособный суррогатной животных модель для трех видов Burkholderia . Недавно мы использовали шипящий таракан как суррогат животных модель для изучения эффективности противомалярийных наркотиков хлорохин (CLQ) против Burkholderia инфекции ¹⁰ и его токсичность.

Здесь мы описываем воспитания и ухода Мадагаскар шипящий таракан и представить подробную информацию о том, как заразить это насекомое с тремя видами Burkholderia . Кроме того мы показываем которые шипящий таракан является жизнеспособной суррогатной модель для изучения вирулентности и эффективность препарата в Burkholderia инфекции и что он вероятно также может служить узлом суррогат для других бактериальных патогенов в аналогичных исследований.