Fænotypisk analyse af gnaven malaria Parasisite aseksuelle og seksuelle blod stadier og myg stadier

Malaria parasitter forårsager hundredvis af millioner af malaria infektioner hos mennesker over hele verden, med mere end 600.000 dødsfald hvert år¹. Humane infektioner forårsages af fem malaria parasiter, nemlig p. falciparum, p. vivax, p. ovale, p. malariaeog p. knowlesi. De fleste kliniske malaria MORTALITET er forårsaget af P. falciparum i Afrika syd for Sahara¹. En anden Human malaria parasiter arter, der forårsager omfattende verdensomspændende morbiditeter uden for Afrika syd for Sahara er P. vivax². De tre andre arter er alle mere geografisk begrænset og forårsage godartede malaria infektioner, undtagen den dødbringende P. knowlesi³. Den manglende adgang til relevante og praktiske ikke-humane in vivo-modeller af infektioner har altid været og er stadig en hindring for malariavaccine og lægemiddeludvikling. Tidligere malaria Drug målretning og metaboliske undersøgelser har påberåbt sig udførligt på aviær malaria modeller som p. gallinaceum og p. lophurae, inficere kyllinger og ænder, henholdsvis⁴. Derefter blev gnaver malaria arter gradvist introduceret i forskellige vacciner og stof målretning undersøgelser som in vivo-modeller. I årenes løb, beviser for ligheder i biologi og vært-parasisite interaktioner af livscyklus stadier af gnavere malaria modeller til menneskelige malaria arter har akkumuleret.

Især, gnaver malaria modeller var yderst vigtigt at udforske og karakterisere biologi af myg og præ-erythrocytiske stadier⁵. Men, der er fire gnaver malaria arter (p. berghei, p. yoelii, p. chabaudi, og p. vinckei), der har forskellige biologiske egenskaber, hvoraf den mest bemærkelsesværdige er i blodet faser⁶. Gnavere malaria arter adskiller sig i synkronicitet af blod stadier, hvor blod stadier af p. chabaudi og p. vinckei stammer er for det meste synkrone, mens blodets stadier af p. berghei og p. yoelii ikke er^{6 , 7}. en anden bemærkelsesværdig forskel er den selvstændige clearance af blod stadier, der forekommer i nogle stammer (f. eks p. yoelii 17x-NL, p. berghei NK65, og p. vinckei lentum), mens blodinfektion af andre stammer af samme art kunne være dødelig, hvis venstre ubehandlet (p. yoelii 17x-L, p. berghei Anka, og p. chabaudi AS). Desuden, p. yoelii 17x-NL stamme og p. berghei Anka stamme fortrinsvis invadere reticulocytter^8,9,10,11, selv om disse funktioner i P. yoelii og P. berghei stammer er ikke en streng vækst krav^12,13,14. Derfor, mus er behandlet med phenylhydrazin før en infektion med blod stadier af disse parasitter til at øge parasitemia og gametocytemia nødvendig for en myg infektion for p. berghei Anka stamme og for p. yoelii 17x-NL^{15,16,17,18,19}.

Forskelle i myg stadier udvikling også findes blandt forskellige gnavere malaria arter, den mest bemærkelsesværdige er den temperatur og tid, der kræves for optimale myg faser udvikling og sporozoite længde^{5,6, 20}. I præ-erythrocytiske stadier af gnavere malaria arter, forskelle omfatter gnaverarter og stamme, der er mest modtagelige for infektiøs sporozoit inokulation, antallet af sporozoiter nødvendig for inokulation i en modtagelig gnaver stamme, pattedyrscelle typer, der er nødvendige til in vitro-udvikling af lever stadiet, og tid til at fuldføre udviklingen af lever stadiet^{5,21,22,23,24,25 ,26},^27,28,29,30.

På trods af disse variabilitet, gnaver malaria parasitter var de gunstige modeller tidligt for anvendelsen af omvendte genetiske tilgange, fordi de var mindre tid-og ressourcekrævende med en høj sandsynlighed for succes³¹. Faktisk, gnaver malaria modeller var de bedste modeller, og i mange tilfælde de eneste modeller, der er tilgængelige i mange år til funktionelt karakterisere gener udtrykt i myg og leveren stadier.

I lyset af den popularitet og modtagelighed af omvendte genetiske tilgange i gnavere malaria modeller, en række forskellige metoder er blevet udnyttet til at analysere fænotyper af transgene parasitiske livscyklus stadier, især blod stadier. Nogle af disse metoder er imidlertid inkonsekvente; for eksempel, sammenligne infektioner i blod-fase parasitter efter en IP injektion (som muligvis drænet til peritonealdialyse lymfeknuder og, derfra, kan komme ind i blodbanen; derfor, de injicerede parasitter ikke ender lige i blodbanen) , sammenligne myg transmission af kloner med et andet antal serielle blod-Stage overførsler eller G-nummer (som kan påvirke gametocytogenesis^32,33), eller sammenligne transgene parasitter direkte til naive vildtype (WT) parasitter, der aldrig blev udsat for elektroporation og positive Drug udvælgelse og de forskellige ustandardiserede evalueringer af mandlig gamet exflagellation. Derfor er det afgørende at standardisere protokoller, der er enkle at følge for fænotypiske analyse af enhver form for transgene eller WT gnavere malaria parasitter i blodet og i myg til at rumme for de biologiske intra af gnavere malaria parasiter.

Heri, rapporterer vi om en standardiseret, detaljeret forsøgsprotokol for fænotypisk analyse af blod og myg livscyklus stadier af transgene eller vild-type p. yoelii og p. berghei parasitter. Disse protokoller gælder også for p. chabaudi og p. vinckei parasitter.