JoVE Journal > Immunology and Infection
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Risultati
Discussion
Divulgazioni
Acknowledgements
Materials
Riferimenti
Traduzione automatica
Immunologia e infezioni

Seksuelt overført smitte af amerikansk Trypanosomes fra hanner og hunner til Naive hjælpere

Published: January 27, 2019
doi:
10.3791/57985
, , , , ,
1Chagas Disease Multidisciplinary Research Laboratory, Faculty of Medicine,University of Brasilia, 2Instituto Evandro Chagas

Summary

Trypanosoma cruzi agent for Chagas sygdom producerer langvarig asymptomatiske infektioner, der pludselig udvikler sig til klinisk anerkendte patologi. Følgende forskning protokol beskriver en kort sigt familie-baserede epidemiologisk undersøgelse for at optrævle T. cruzi infektionen overføres seksuelt fra forældre til afkom.

Abstract

Amerikansk trypanosomiasis overføres til mennesker af triatomine bugs via indtagelse af forurenede fødevarer, ved blodtransfusioner eller tilfældigt i hospitaler og forskningslaboratorier. Derudover Trypanosoma cruzi infektionen overføres medfødt fra en chagasic mor til hendes afkom, men den mandlige partner bidrag i livmoderen kontaminering er ukendt. Resultaterne af reder og klumper af amastigotes og trypomastigotes i theca celler i æggestokkene, i goniablasts og i lumen af seminiferous tubules tyder på, at T. cruzi infektioner overføres seksuelt. Forskning protokol heri præsenterer resultaterne af en familie undersøgelse befolkning viser parasit nukleare DNA i diploide blod mononukleære celler og i de haploide kønsceller af forsøgspersoner. Således, tre uafhængige biologiske prøver, der opsamlet et år fra hinanden bekræftet, at T. cruzi infektioner var seksuelt overførte til afkommet. Interessant, specifikke T. cruzi antistof var fraværende i fleste af familiens afkom, der bar immuntolerance til parasit-antigen. Immuntolerance blev demonstreret i kylling refraktære over for T. cruzi efter den første uge af embryonale vækst, og kyllinger udklækket af flagellat-podes æggene var ude af stand til at producere det specifikke antistof. Derudover ejakulerer instillation af den menneskelige sæd intraperitoneal eller ind i skeden af naive mus viste T. cruzi amastigotes i bitestiklen, seminiferous tubulus, sædlederen og æggelederen med fravær af inflammatoriske reaktioner i immunsystemet privilegeret organer af reproduktion. Opdræt af T. cruzi-inficerede mandlige og kvindelige mus med naive kammerater resulterede i erhvervelse af de infektioner, som blev senere overført til afkommet. Derfor er en solid uddannelse, information og kommunikation program, der involverer befolkning og sociale organisationer anses for nødvendig for at forhindre Chagas sygdom.

Introduction

Protozo parasit Trypanosoma cruzi tilhører familien Trypanosomatidae gennemgår trypomastigote og amastigote livscyklus stadier i pattedyr værter og findes som epimastigotes i insekt-vektor (Reduviid: Triatominae) gut og i axenic kultur. I de seneste årtier, har flere undersøgelser vist tilstedeværelsen af Chagas sygdom i lande på fire kontinenter betragtes som triatomine fejl fri1,2,3,4,5, 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13; spredningen af amerikanske trypanosomes blev i første omgang henføres til latinamerikanske indvandrere til den nordlige halvkugle, men muligheden for, at nogle er autoktont tilfælde af Chagas sygdom kan ikke længere blive nægtet3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14. kun genkendelige endogene kilden til T. cruzi transmission har været tilskrevet chagasic mors overførsel af parasitten til afkom i ca. 10% af graviditeter15; den mandlige partner bidrag til i livmoderen infektioner gennem sæd ejakulerer forblevet ukendt.

Mere end et århundrede siden, efterforskere16,17 observeret intracellulære T. cruzi amastigotes i theca celler i æggestokkene og kimen linje celler i testiklerne i akutte tilfælde af Chagas sygdom. Reder og klumper af T. cruzi trypomastigotes og amastigotes i theca celler i æggestokkene, i goniablasts og i lumen af seminiferous tubules (figur 1) dødelig akut Chagas sygdom tilfælde udvikle immun privilegium i organer reproduktion i mangel af inflammatoriske infiltrerer18,19. I de seneste årtier, et par eksperimentelle studier har vist reder af de runde amastigote former for T. cruzi i seminiferous tubulus, epididymis og vas deferens såvel som i livmoderen, rør og æggestok theca celler i akut inficerede mus 1,20,21,22. Desuden, i løbet af familie undersøgelser at dokumentere overførsel af protozo mitokondrie-DNA fra forældrenes Chagas patienter at deres efterkommere, T. cruzi nukleare DNA (nDNA) blev bekræftet i humane haploide Kim linje celler23, og parasit livscyklus faser blev observeret i ejakulerer chagasic mus24. Disse resultater er i overensstemmelse med rapporter om immuntolerance opnået af afkommet af T. cruzi –inficerede værter i mangel af specifikke antistof1,25,26. Derudover epidemiologiske betænkninger, der foreslog spredning af endemiske Chagas sygdom til andre kontinenter3,4,5,6,7,8 ,9,10,11,12,13 understøttes nu af eksperimentelle undersøgelser viser at Chagas sygdom kan overføres seksuelt1 . Undersøgelsen præsenterer en epidemiologisk familie undersøgelse protokol og viser, at T. cruzi infektion overføres ved samleje.

Protocol

Menneskelige og dyre forskning udvalg af det medicinske fakultet på universitetet Brasilia godkendt alle procedurer med forsøgspersoner og forsøgsdyr, henholdsvis i forskningsprotokoller 2500.167567 og 10411/2011. Den etiske komité i den offentlige Foundation Hospital Gaspar Vianna (protokol n º 054/2009 og CONEP 11163/2009) godkendt gratis samtykke former for feltundersøgelse, med udvidelse til ministeriet for sundhed nationale Kommissionen på Human forskning (CONEP 2585/04). Protokollen blev justeret for at vurd…

Representative Results

Denne forskning, udført i henhold til protokollen, har til formål at påvise akutte tilfælde af Chagas sygdom ved kliniske og parasitologiske eksamener. Venøse blodprøver blev udsat for direkte mikroskopisk undersøgelse og in vitro-kultur for parasitten vækst. Enogtyve akutte tilfælde af Chagas sygdom viste T. cruzi i blodet. Forskning protokol sikret isolering af T. cruzi ECI1-ECI21 fra akut Chagas sygdom og DNA prøver udstillet positive DNA fodspor i resten af…

Discussion

Heri, vi diskuterer en familie-baseret forskning protokol, der svarede på spørgsmålet om hvorvidt menneskelig Chagas sygdom stammer fra seksuelt overførte intraspecies T. cruzi infektioner. Tidlige studier kunne ikke fremlægge dokumentation for seksuel overførsel af T. cruzi infektioner, sandsynligvis fordi de tilgængelige data og oplysninger om Chagas sygdom blev indhentet separat fra de enkelte3,4, 5<…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi anerkender laboratoriefaciliteter og Izabela Dourado, Carla Araujo, og klog Gomes kritiske bemærkninger og den tekniske bistand fra Bruno Dalago og Rafael Andrade. Vi er forgældede til fundament til fremme af videnskab (FAPDF), The National Research Council, Ministeriet for videnskab og teknologi (CNPq/MCT) og agenturet for uddannelse menneskelige ressourcer, Undervisningsministeriet (KAPPER / mig), Brasilien, for at støtte disse undersøgelser.

Materials

BCIP and NBT redox system Sigma-Aldrich 681 451 001
Blood DNA Purification columns Amersham Biosciences 27-9603-01
d-ATP, [α-32P], 250 µCi.   Perkin Elmer   BLU012H
DNA, Solution Salt Fish Sperm AMRESCO 064-10G
dNTP Set, 100 mM Solutions GE Healthcare 28-4065-51
Eco RI Invitrogen 15202-021
Goat anti-human IgG- alkaline phosphatase conjugated Southern Biotech        2040-04
Goat anti-human IgG- FITC conjugated Biocompare MB5198020
Hybond – N+ nylon membrane GE Healthcare RPN303B
Hybridization oven Thomas Scientific 95-0031-02
Micro imaging software cell Sens software Olympus, Japan
Molecular probes labeling System Invitrogen 700-0030
Nsi I Sigma-Aldrich R5584 1KU
Plasmid Prep Mini Spin Kit GE Healthcare 28-9042-70
Plate reader  Bio-Tek GmBH 2015
Rabbit anti-chicken IgG-alkaline phosphatase conjugated Sigma-Aldrich A9171
Rabbit anti-chicken IgG-FITC conjugated Sigma-Aldrich F8888
Rabbit anti-mouse IgG- alkaline phosphatase conjugated Sigma Aldrich A2418 
Rabbit anti-mouse IgG-FITC conjugated Biorad MCA5787
Spin Columns for radio labeled DNA purification, Sephadex G-25, fine Sigma-Aldrich G25DNA-RO 
Taq DNA Polymerase Recombinant Invitrogen 11615-010
Thermal cycler system Biorad, USA 1709703
Vector Systems Promega A1380
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Riferimenti

  1. Araujo, P. F., et al. Sexual transmission of American trypanosomiasis in humans: a new potential pandemic route for Chagas parasites. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 112 (6), 437-446 (2017).
  2. Teixeira, A. R. L., Nitz, N., Bernal, F. M., Hetch, M. M. Parasite Induced Genetically Driven Autoimmune Chagas Heart Disease in the Chicken Model. Journal of Visualized Experiments. (65), 3716 (2012).
  3. Kalil-Filho, R. Globalization of Chagas Disease Burden and New Treatment Perspectives. Journal of the American College of Cardiology. 66 (10), 1190-1192 (2015).
  4. Nunes, M. C. P., Dones, W., Morillo, A., Encina, J. J., Ribeiro, A. L. Chagas Disease: An Overview of Clinical and Epidemiological Aspects. Journal of the American College of Cardiology. 62 (9), 767-776 (2013).
  5. Pinazo, M. J., Gascon, J. Chagas disease: from Latin America to the world. Reports in Parasitology. 2015 (4), 7-14 (2015).
  6. Kessler, D. A., Shi, P. A., Avecilla, S. T., Shaz, B. H. Results of lookback for Chagas disease since the inception of donor screening at New York Blood Center. Transfusion. 53 (5), 1083-1087 (2013).
  7. Klein, N., Hurwitz, I. R. Globalization of Chagas Disease: A Growing Concern in Nonendemic Countries. Epidemiology Research International. , (2012).
  8. Pérez-Molina, J. A., Norman, F., López-Vélez, R. Chagas disease in non-endemic countries: epidemiology, clinical presentation and treatment. Current Infectious Diseases Report. 14 (3), 263-274 (2012).
  9. Hotez, P. J., et al. Chagas disease: "the new HIV/AIDS of the Americas". PLoS Neglected Tropical Diseases. 6, e1498 (2012).
  10. Schmunis, G. A., Yadon, Z. E. Chagas disease: a Latin American health problem becoming a world health problem. Acta Tropica. 115 (1-2), 14-21 (2010).
  11. Franco-Paredes, C., Bottazzi, M. E., Hotez, P. J. The Unfinished Public Health Agenda of Chagas Disease in the Era of Globalization. PLoS Neglected Tropical Diseases. 3 (7), e470 (2009).
  12. Teixeira, A. R. L., Vinaud, M., Castro, A. M. . Emerging Chagas Disease. In: Chagas Disease: – A Global Health Problem. 3, 18-39 (2009).
  13. Lee, B. Y., Bacon, K. M., Bottazzi, M. E., Hotez, P. J. Global economic burden of Chagas disease: a computational simulation model. Lancet Infectious Diseases. 13 (4), 342-348 (2013).
  14. Teixeira, A. R. L., Hecht, M. M., Guimaro, M. C., Sousa, A. O., Nitz, N. Pathogenesis of Chagas Disease: Parasite Persistence and Autoimmunity. Clinical Microbiology Review. 24 (3), 592-630 (2011).
  15. Murcia, L., et al. Risk factors and primary prevention of congenital Chagas disease in a nonendemic country. Clinical Infectious Diseases. 56 (4), 496-502 (2013).
  16. Chagas, C. New human trypanosomiasis. Morphology and lifecycle of Schizotrypanum cruzi, the cause of a new human disease. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 1, 159 (1909).
  17. Vianna, G. Contribution to the study of the Pathology of Chagas disease. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 3, 276 (1911).
  18. Teixeira, A. R. L., Roters, F., Mott, K. E. Acute Chagas disease. Gazeta Médica da Bahia. 3, 176-186 (1970).
  19. Teixeira, A. R. L., et al. Prevention and Control of Chagas Disease – An Overview. International STD Research, Reviews. 7 (2), 1-15 (2018).
  20. Rios, A., et al. Can sexual transmission support the enzootic cycle of Trypanosoma cruzi?. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 113 (1), 3-8 (2018).
  21. Lenzi, H. L., et al. Trypanosoma cruzi: compromise of reproductive system in acute murine infection. Acta Tropica. 71 (2), 117-129 (1998).
  22. Carvalho, L. O. P., et al. Trypanosoma cruzi and myoid cells from seminiferous tubules: Interaction and relation with fibrous components of extra cellular matrix in experimental Chagas’ disease. International Journal of Experimental Pathology. 90 (1), 52-57 (2009).
  23. Hecht, M. M., et al. Inheritance of DNA transferred from American trypanosomes to human hosts. PLoS One. 12, e9181 (2010).
  24. Alarcon, M., et al. Presencia de epimastigotes de Trypanosoma cruzi en el plasma seminal de ratones con infección aguda. Boletín Malariología y Salud Ambiental. 51, 237 (2011).
  25. Teixeira, A. R. L., et al. Trypanosoma cruzi in the Chicken Model: Chagas-Like Heart Disease in the Absence of Parasitism. PLoS Neglected Tropical Diseases. 5 (3), e1000 (2011).
  26. Guimaro, M. C., et al. Inhibition of Autoimmune Chagas-Like Heart Disease by Bone Marrow Transplantation. PLoS Neglected Tropical Diseases. 8 (12), e3384 (2014).
  27. Oliveira, C. I., et al. Leishmania braziliensis isolates differing at the genome level display distinctive features in BALB/c mice. Microbes and Infection. 6 (11), 977-984 (2004).
  28. Mendes, D. G., et al. Exposure to mixed asymptomatic infections with Trypanosoma cruzi, Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi in the human population of the greater Amazon. Tropical Medicine, International Health. 12, 629 (2007).
  29. Moser, D. R., Kirchhoff, L. V., Donelson, J. E. Detection of Trypanosoma cruzi by DNA amplification using the polymerase chain reaction. Journal of Clinical Microbiology. 27 (7), 1477-1482 (1989).
  30. Da Silva, A. R. . Sexual transmission of Trypanosoma cruzi in mus musculus [MsD thesis]. , (2013).
  31. Ribeiro, M., et al. Can sexual transmission support the enzootic cycle of Trypanosoma cruzi?. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 113 (1), 3-8 (2018).
  32. Billingham, R. E., Brent, L., Medawar, P. B. Actively acquired tolerance of foreign cells. Nature. 172 (4379), 603-606 (1953).
  33. Burnet, F., Fenner, F. . The production of Antibodies. , (1949).
  34. Hasek, M. Parabiosis of birds during their embryonic development. Chekhoslovatskaia Biology. 2 (1), 29-31 (1953).
  35. Coura, J. R., Junqueira, A. C. V., Fernades, O., Valente, S. A., Miles, M. A. Emerging Chagas Disease in Amazonian Brazil. Trends Parasitology. Trends Parasitology. 18 (4), 171-176 (2002).
  36. Teixeira, A. R. L., et al. Emerging Chagas disease: Trophic network and cycle of transmission of Trypanosoma cruzi from palm trees in the Amazon. Emerging Infectious Diseases. 7 (1), 100112 (2001).
  37. Hazebroek, M., Dennert, R., Heymans, S. Idiopathic dilated cardiomyopathy: possible triggers and treatment strategies. Netherland Heart Journal. 20 (7-8), 332-335 (2012).
  38. Arimura, T., Hayashi, T., Kimura, A. Molecular etiology of idiopathic cardiomyopathy. Acta Myologica. 26 (3), 153-158 (2007).
  39. Dec, W. G., Fuster, V. Idiopathic Dilated Cardiomyopathy. New England Journal of Medicine. 33, 1564-1575 (1994).
  40. Niederkorn, J. Y. See no evil, hear no evil, do no evil: the lessons of immune privilege. Nature Immunology. 7 (4), 354-359 (2006).
  41. Smith, B. E., Braun, R. E. Germ cell migration across Sertoli cell tight junctions. Science. 338 (6118), 798-802 (2012).
  42. Garth, A., Wilbanks, J., Streilein, W. Fluids from immune privileged sites endow macrophages with the capacity to induce antigen-specific immune deviation via a mechanism involving transforming growth factor-β. European Journal of Immunology. 22 (4), 1031-1036 (1992).
  43. Meng, J., Anne, R., Greenlee, C., Taub, J., Braun, R. E. Sertoli Cell-Specific Deletion of the Androgen Receptor Compromises Testicular Immune Privilege in Mice. Biology of Reproduction. 85 (2), 254-260 (2011).
  44. Fujisaki, J., et al. In vivo imaging of Treg cells providing immune privilege to the haematopoietic stem-cell niche. Nature. 474 (7350), 216-219 (2011).
  45. Wood, K. J., Sakaguchi, S. Regulatory T cells in transplantation tolerance. Nature Review Immunology. 3 (3), 199-210 (2003).

Tags

Trypanosoma CruziChagas DiseaseSexual TransmissionBlood SamplesCell CulturePCR AnalysisDNA Extraction

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citazione di questo articolo
Almeida, A. B., Araújo, P. F., Bernal, F. M., Rosa, A. d. C., Valente, S. A., Teixeira, A. R. Sexual Transmission of American Trypanosomes from Males and Females to Naive Mates. J. Vis. Exp. (143), e57985, doi:10.3791/57985 (2019).
Scarica citazione
Ristampe e autorizzazioni

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image