затравочный<em> Anopheles gambiae</em> Комары с бусами для индуцирования и измерить меланизации иммунный ответ

Насекомые полагаются на иммунные ответы , чтобы защитить себя от паразитов и патогенных микроорганизмов ^{1 – 3} , которые нарушают через их кутикулу или их эпителия средней кишки ^4. В комаров, эти реакции являются эффективными против бактерий, вирусов ^{5 6, 7} филяриатозных нематод и паразитов малярии ^1,8,9. В комаров, ключевой иммунный ответ является герметизация инородных частиц с меланином ^{10 – 12.} Эта герметизация может произойти в кишке или в гемолимфе циркуляционная система ^{10 – 12.} Этот ответ меланизации является результатом про-фенолоксидазы каскад ^{10 – 12,} и это может привести к гибели паразитов или их фагоцитоз. У взрослых комаров, где количество форменных клеток ограничено, меланизации является гуморальный ответ, как и против плазмодия паразитов или филяриатозных нематод ^7.В некоторых других насекомых, то есть непосредственно Гемоциты клетки , которые собираются вокруг паразита melanize их ^7. Кроме того, меланин также имеет важное значение для ряда других физиологических процессов , как производство яиц и кутикулы заживления ран ^7.

Стимуляция иммунных реакций используется в качестве инструмента для изучения иммунитета насекомых в нескольких сельского хозяйства и общественного здравоохранения модельных систем ^{13 – 18.} Он используется в Anopheles gambiae комары, основной вектор малярии в Африке, чтобы изучить паразита и хозяина взаимодействий ^{14 – 16,19.} Эти методы основаны на способности насекомых обнаружить паразитов с их рецепторами распознавания образов (PRR) ^2. Комары могут также обнаружить другие молекулы, мешающие их биологии, таких как патоген-ассоциированных молекулярных моделей (PAMPs), или обнаружить свои собственные поврежденные клетки вследствие высвобождения коллагена и нуклеиновых кислот. Иммунной клетки комаровs такие как гемоцитах используются для обнаружения ^{20 – 23.} Основные иммунные сигнальные пути являются Imd, Toll, JAK / STAT ^24, и вмешательство рибонуклеиновой кислоты (RNAi) ^25,26. Оба Toll и пути IMD влияют на реакцию меланизации и взаимодействовать с про-фенолоксидазы каскад ^{10 – 12.}

Стандартный инструмент, используемый для стимуляции реакции меланизации является прививка комара с небольшим бусинки в гемолимфе грудной полости. Степень меланина инкапсулирования затем может быть измерено ¹⁹ после извлечения бусинку через рассечение комара. В большинстве исследований, только один шарик был введен в комара ^15,16,27, но инъекции больше бусин можно с целью изучения пределов ответа меланизации ^19. Эти шарики вводят с использованием раствора для инъекций (физиологический сыворотки), чтобы ограничить нарушение москитной физиологии ивысыхание комаров ^15,16,27. Краситель добавляют к этому раствору, чтобы облегчить выбор шарик. Это то же самое для решения рассечение , используемого для извлечения шарика ^15,16,27.

Преимущество инокулируя насекомых с непатогенных раздражители является способность сосредоточиться на непосредственном воздействии на иммунный ответ. Там нет осложняющие эффекты , вызванные паразитами патогенности ^28, иммуносупрессии ^{29 – 31,} или иммунной уклонения от ^{31 – 34.} Кроме того, последствия раздражений на других черт истории жизни, таких как долговечность или плодовитости, также могут быть изучены. Таким образом, исследователи , изучающие эволюционной экологии может потребоваться такие инструменты ^2,35,36. Например, иммуно-вызов шмели имеют сокращенную продолжительность жизни при голодании. Подобные негативные эффекты иммунных раздражений и развертываний наблюдались в различных моделях беспозвоночных, что часто приводит к короткойэр продолжительность жизни или менее репродуктивный успех ^13,27,37. Такие исследования могут проводиться в различных средах ^2,4,38. Стимулирующие иммунитет также представляет интерес для тех , сосредоточив внимание непосредственно на иммунопатологии ^39,40.

Этот протокол основан на инокуляции бусинок с комарами, чтобы стимулировать реакцию меланизации и непосредственно измерить количество меланина. Это позволяет количественное и качественное исследование реакции меланизации в различных экспериментальных условиях. Такой инструмент может быть распространен на стимуляцию других иммунных реакций, таких как антибактериальное ответ на убитых нагреванием бактерий ^41. Она также может быть проведено во многих экологических условиях.