Heligmosomoides polygyrus è un nematode murino con potenti capacità immunomodulanti che ricordano da vicino quelle di altamente prevalenti infezione da elminti umana. Qui si descrive un protocollo per il mantenimento a lungo termine del H. polygyrus ciclo di vita.
Heligmosomoides polygyrus (precedentemente noto come Nematospiroides dubius, e indicato anche da alcuni come H. bakeri) è un elminti gastrointestinale che impiega più meccanismi immunomodulatori stabilire infezione cronica nel topo e assomiglia molto infezioni prevalenti elminti umani. H. polygyrus è stato ampiamente studiato nel campo della regolazione immunitaria elminti di derivazione ed è stato trovato per sopprimere potentemente modelli sperimentali di allergia e autoimmunità (entrambi con infezione attiva e isolate prodotti secreti). Il protocollo descritto in questo documento descrive gestione del H. polygyrus ciclo di vita per la produzione costante di L3 larve, il recupero di parassiti adulti, e la raccolta dei loro prodotti escretori secernente (HES).
Heligmosomoides polygyrus è un elminti gastrointestinale murino naturale che è strettamente legato al altamente prevalenti parassiti nematodi umani 1. A differenza di altri modelli di nematodi, come Nippostrongylus brasiliensis, H. polygyrus stabilisce costantemente infezione cronica in topi come risultato diretto di molteplici meccanismi potenti immunomodulatori impiega per sopprimere la risposta immunitaria 2.
H. polygyrus ha un ciclo di vita diretta: infettiva L3 larve vengono ingerite dalla trasmissione feco-orale (o somministrata mediante sonda gastrica in ambiente di laboratorio), dopo di che migrano verso lo strato sottosierosa del duodeno e incistano prima di tornare al lume intestinale come vermi adulti circa otto giorni dopo l'infezione iniziale. Produzione di accoppiamento e di uova avviene di giorno 10 e si possono raccogliere i vermi adulti per la cultura e la raccolta di prodotti escretore-secrezione da day 14 in poi 3. H. polygyrus interagisce anche con la microflora commensale, con un aumento lattobacilli presenti in topi sensibili infetti 4-6, e aumento dei livelli di H. infezione polygyrus in seguito all'esposizione di topi per lattobacilli 6.
Infezione attiva con H. polygyrus ha dimostrato di proteggere immunopatologia in molti modelli animali di autoimmunità 7-10, colite 11,12 e allergie 13-16. Vi è pertanto stato grande interesse nel potenziale di molecole escretore secernente da questo parassita ("HES") a down-modulare patologia in vivo 17,18. In effetti, gli effetti protettivi sono visti dopo il trattamento dei topi con HES prodotti 19 attraverso percorsi che ora vengono identificati 18,20. Qui si descrive un protocollo per la produzione affidabile di Heligmosomoides polygyrus e il recupero dei suoi prodotti secretiche può essere ulteriormente utilizzato per una serie di indagini biochimiche e immunologiche funzionali.
Il ciclo di vita di H. procede polygyrus in modo affidabile coerente. A seguito di ingestione naturale o sonda gastrica di L3 larve al giorno 0, cisti iniziano a formarsi sotto la sierosa duodenale di giorno 5, progressione di mute larvali e quindi emergendo come vermi adulti nel lume intestinale da giorno 10, le uova possono essere visti in feci da giorno 14 e granulomi sono visibili sulla superficie sierosa duodenale dal giorno 21. Il protocollo descritto sopra (e riassunti in Figura 6) permette la produzione ad alta velocità di H. escretori secernente prodotti polygyrus (HES), oltre al recupero affidabile di vitale L3 larve per future infezioni sperimentali e ciclo di vita.
Infezione polygyrus H. ha dimostrato di essere protettivo nei modelli di asma dipendenti OVA o Der p 1 (Casa acari della polvere allergeni) 14. Inoltre, la soppressione di infiammazione delle vie aeree potrebbe essere trasferita con CD4 + CD25 + </sup> cellule T regolatrici CD19 + 14 o CD23 hi cellule B normativi 24 da non sensibilizzati, H. polygyrus -infected topi. Nei modelli di autoimmunità, H. infezione polygyrus ha dimostrato di essere soppressiva nel encefalomielite autoimmune (EAE) modello sperimentale di sclerosi multipla 9, e la soppressione possono essere trasferiti sia con le cellule T CD4 + CD19 + o cellule B da topi infetti 24.
Heligmosomoides polygyrus escretori secernente prodotti (HES) modulano la risposta immunitaria e sopprimono l'infiammazione Th2 mediata da una serie di meccanismi (descritti in figura 7), tra cui: a) Inibizione di risposta delle cellule dendritiche alla stimolazione 25, b) induzione di CD4 cellule T regolatorie + Foxp3 + 18. c) il blocco di IL-33 di produzione 20. HES ha dimostrato di essere protettivo quando somministrato unt sensibilizzazione o sfida nel modello OVA-allume di asma 19 e anche quando somministrato per via intranasale con estratto di Alternaria allergene 20, attraverso la soppressione del primo IL-33 rilascio. Evitare la contaminazione di LPS HES è spesso determinante per il successo delle future esperimenti immunologici. Nel protocollo qui delineato, i passaggi critici nella realizzazione di questo sono per garantire che i residui contenuti nei sacchetti di mussola dell'Apparato Baermann non entra la preparazione finale HES (cfr 2,10) e di mettere da parte la soluzione ES dalla prima 24 ore di cultura (vedi 5.1).
Negli ultimi anni, HES è stato completamente caratterizzato, a livello proteomica con oltre 370 proteine distinte identificate 26,27. Inoltre, ES dalla 4a tappa larve è stato sottoposto ad analisi proteomica 28. I lavori in corso comprende che caratterizza i principali componenti glycan di HES, noti per essere fortemente immunogenico 3, e secreta micro-RNCome che sono incapsulati in 50-100 nm vescicole o exosomes (Buck et al., Presentati per la pubblicazione). Con la definizione di protocolli riproducibili per la raccolta di ES da questo parassita altamente immunomodulante, e con numerosi dati di proteomica identificano i componenti molecolari HES, la scena è ora impostata per l'identificazione e la sperimentazione terapeutica delle singole molecole da H. polygyrus che può mediare gli effetti fondamentali sul sistema immunitario dell'ospite.
The authors have nothing to disclose.
The authors are funded by the Wellcome Trust through the Edinburgh Clinical Academic Track (C.J.C.J.) and Programme Grant (Y.H., and R.M.M.) and Fellowship (J.R.G) funding, the BBSRC (G.C.), the American Asthma Foundation (E.R., H.J.McS. and R.M.M.), Asthma UK (H.J.McS.) and the Rainin Foundation (D.J.S. and R.M.M.).
Material Name | Company | Catalogue Number | Comments |
Amicon concentrator | Millipore | 5112 | Model 8050 50 ml http://www.emdmillipore.com/INTL/en/product/Stirred-Cell-Model-8050,-50%C2%A0mL,MM _NF-5122 |
Hanks’ buffered salt solution | Sigma | H9394 | 500 ml http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/h9394?lang=en®ion=GB |
Penicillin streptomycin | Invitrogen | 15070-063 | 100 ml http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/15070063 |
L-glutamine | Invitrogen | 25030-081 | 200 MM 100ml https://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/25030081?ICID=search-25030081 |
Activated charcoal | Merck | 1.09624.0500 | 18-35 mesh http://www.merckmillipore.com/GB/en/product/Charcoal-activated,MDA_CHEM-109624 |
Glucose solution | Sigma | G8769 | 100 ml 45% solution http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/g8769?lang=en®ion=GB |
Falcon tubes | Sarstedt | 62.547.254 | 50 ml http://www.scribd.com/doc/124320105/Sarstedt-Falcon |
T25 Flasks | Sigma | CLS430639 | 25cm vented flask http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/cls430639?lang=en®ion=GB |
Chromogenic LAL assay | Lonza | 50-647U | QCL-1000 assay http://www.lonza.com/products-services/pharma-biotech/endotoxin-detection/endotoxin-detection-assays/endpoint-chromogenic-lal-assay.aspx |
Gentamicin | Gibco | 15710-049 | 100 ml http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/15710072 |
Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 | Gibco | 11875093 | 500 ml; without L-glutamine http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/11875093 |