Beschrijven we een<em> In vitro</em> Methode voor het kweken van schistosomula van de platworm parasiet<em> Schistosoma mansoni</em>, Via het oogsten en de transformatie van infectieuze cercariae van het zoete water slak tussengastheer Biomphalaria glabrata.
Schistosoma parasieten zijn de verwekkers van schistosomiasis, een chronisch invaliderende ziekte die meer dan 200 miljoen mensen lijden wereldwijd en op de tweede plaats om malaria onder de parasitaire ziekten op het gebied van de volksgezondheid en de sociaal-economische gevolgen (1-4). Schistosome parasieten zijn trematode wormen met een ingewikkelde levenscyclus verwisselen tussen een parasitaire leven in weekdieren en zoogdieren gastheren met tussenliggende vrij zwemmende stadia. In het kort, vrij zwemmende cercariae infecteren van een zoogdier gastheer door het penetreren van de huid met behulp van afgescheiden proteasen, gedurende welke tijd de cercariae hun staart verliezen, verandert in schistosomules. De schistosomules moet nu ontwijken de gastheer immuunsysteem, het ontwikkelen van een darm voor de vertering van rode bloedcellen, en migreren hoewel de longen en de portale circulatie op weg naar hun eindbestemming in de lever portal systeem en uiteindelijk de mesenteriale aderen (voor S. mansoni) waar de mannelijke en vrouwelijke wormen paren en paren, het produceren van honderden eitjes per dag. Een deel van de eieren worden uitgescheiden uit het lichaam in zoet water, waar de eieren uitkomen in het vrije-zwemmen miracidia (5-10). De miracidia infecteren specifieke slakkensoorten en te transformeren tot moeder en dochter sporocysts, die op hun beurt, produceren infectieuze cercariae, het voltooien van de levenscyclus. Helaas kan de hele schistosome levenscyclus niet worden gekweekt in vitro, maar infectieuze cercariae kunnen worden omgezet in schistosomules, en de schistosomules kunnen worden gekweekt voor de week voor de analyse van schistosome ontwikkeling van in vitro of microarray analyse. In dit protocol, bieden wij een visuele beschrijving van cercarial transformatie en in vitro kweken van schistosomules. We werpen besmettelijk cercariae van de slak gastheer Biomphalaria glabrata en ze handmatig omzetten in schistosomules door het losmaken van hun staart met behulp van een emulgerende overloopnaald. De in vitro cercarial transformatie en schistosomules cultuur technieken beschreven vermijden het gebruik van een zoogdier gastheer, die visualisatie van schistosomen vereenvoudigt en vergemakkelijkt de verzameling van de parasiet voor experimentele analyse. Transformatie en in vitro kweken technieken van schistosomen zijn gedaan voor de jaren (11, 12), maar geen visuele protocollen ontwikkeld die beschikbaar zijn voor de gehele gemeenschap.
Een aantal mogelijke problemen kunnen ontstaan tijdens de transformatie procedure, maar dit protocol is ontworpen om de meeste van deze problemen te voorkomen. Een potentieel gevaar is de verstopping van de naald emulgeren, die meestal ontstaat door puin dat overbleef van de oogst in stap 1.3. Zorg ervoor om alle deeltjes om zich te vestigen in stap 1.5 en de cercariae zorgvuldig overdracht in stap 1.6 om dit probleem te voorkomen. Ook, zoals eerder beschreven, het werken in een biologisch veiligheidskabinet, gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen (zelfs gelaatsschermen) en het vermijden van overmatige druk op het spuiten is aan te raden.
Vrijstaande cercarial staarten kunnen worden gevisualiseerd in de media, die wijzen op een slechte scheiding is bij stap 2.9. De staarten vertonen een spasme-achtige beweging en hebben een aparte vorm (zie figuur 2), wat zich dus gemakkelijk te onderscheiden van de schistosomules. De staarten kunnen worden verwijderd door het wassen van de schistosomules dan RPMI te voltooien zodat de schistosomules om zich te vestigen. De staarten blijft drijven en kan worden gestofzuigd uit.
Als intact cercariae aanwezig zijn in de media, was de transformatie in stap 2.5 niet goed uitgevoerd. Een beeld van een intacte cercaria is afgebeeld in figuur 3b ter referentie. Als dit probleem zich voordoet, zorgen dat het emulgeren naald wordt gebruikt is van de juiste grootte. Ook kan het aantal keren dat de cercarial mengsel wordt doorgegeven via de naald worden verhoogd, ook al 40 keer is meestal veel meer dan genoeg om 100% afschuiven van de cercarial staarten aanpak.
Transformatie van cercaria in schistosomules werd voor het eerst beschreven in 1974 door Colley en Wikel (13). Sindsdien is de voorbereiding van schistosomules is gedaan met behulp van de afschuiving strategie met een naald en een spuit, zoals beschreven in dit protocol, of met behulp van een vortex aanpak en gescheiden met hellingen van Percoll (14, 15) of wervelende zoals blijkt in dit artikel. Deze twee technieken voor het bereiden van schistosomules zijn prachtig beschreven door Fred Lewis (16) en meer informatie voor de verdere kweken van schistosomules voor groei op lange termijn kan worden gevonden op de NIAID schistosome Resource Center ( www.schisto-resource.org ).
The authors have nothing to disclose.
Dit project werd gefinancierd door de Case Western Reserve University opstarten fondsen verstrekt aan E. Jolly. Geïnfecteerde slakken werden verstrekt door de schistosome Resource Center, NIH-NIAID (NIAID Contract No HHSN272201000009I). We danken ook Chris King en Ronald Blanton voor ondersteuning bij het veiligstellen van geïnfecteerde schistosome slakken en voor nuttige discussies.
Name of reagent | Company | Catalogue number |
---|---|---|
22g x 2-7/8″ Emulsifying needle | Fisher Scientific | 14-825-17G |
RPMI 1640 Medium 1X (500ml) | Invitrogen | 11835030 |
Fetal Bovine Serum (FBS) heat inactivated | Invitrogen | 10082139 |
Penicillin/Streptomycin (100X) | Invitrogen | 15070063 |
Crystallizing Dish (100mm) | Fisher Scientific | 08-741D |
General Purpose Tweezers | Fisher Scientific | 10-316C |
Petco Aquarium net for brine shrimp | Petco | SKU:1190954 |