כאן, אנו מציגים פרוטוקול הידור כדי להעריך את הזיהום עורית של עכברים עם לישמניה אמזונואנסיס. זוהי שיטה אמינה למחקר והתקפה של טפיל, המאפשרת מבט מערכתי של התגובה המארחת בעלי החוליות לזיהום.
לישמניה spp. הם פרזיזומין טפילים שגורמות leishmaniases, מחלות הקיימות ספקטרום רחב של ביטויים קליניים מן עורית לנגעים בקרביים. כיום, 12,000,000 אנשים מוערכים להידבק לישמניה ברחבי העולם ומעל 1,000,000,000 אנשים חיים בסיכון של זיהום. לישמניה אמזונואנסיס היא אנדמיים במרכז ובדרום אמריקה ובדרך כלל מובילה לצורה העורית של המחלה, אשר ניתן לדמיין ישירות במודל של בעל חיים. לכן, הזנים L. אמזונואנסיס הם מודלים טובים עבור לימודי עור לישמניה משום שהם גם מעובדים בקלות בתוך מבחנה. C57BL/6 עכברים לחקות את ה- L. אמזונאנסיסמונחה התקדמות המחלה נצפתה בבני אדם נחשבים לאחד מדגם העכברים הטובים ביותר של זנים עבור לישמנית עורית. ב המארח בעלי החוליות, טפילים אלה לאכלס מקרופאגים למרות מנגנוני ההגנה של תאים אלה. מספר מחקרים להשתמש מקרופאג מחוץ לגופית הזיהום בחני להעריך את הטפיל הנגועים בתנאים שונים. עם זאת, הגישה החוץ-גופית מוגבלת למערכת תא מבודדת המתעלמת מתגובת האורגניזם. כאן, אנו לקמפל בשיטה זיהום vivo murine המספקת סקירה פיזיולוגית מערכתית של אינטראקציה מארח-טפיל. הפרוטוקול המפורט של זיהום vivo של C57BL/6 עכברים עם L. אמזונואנסיס כולל בידול טפיל לתוך amastigotes, עכברים הרגליים footpad, התפתחות נגעים, ונחישות עומס טפיל. אנו מציעים זו שיטה מבוססת היטב כשיטה הנאותה ביותר עבור מחקרים פיסיולוגיים של המערכת החיסונית מטבולית התגובות לישמניה עורית.
Leishmaniases הם ברחבי העולם מחלות זיהומיות טפיליות המייצגים אתגרים חשובים במדינות מתפתחות מזוהים כאחד המחלות הטרופיות החשובים ביותר מוזנחים על ידי ארגון הבריאות העולמי1,2. הleishmaniases מאופיינים בביטויים של עורית, מיוקורסל ו/או הקרביים. לישמניאזיס העורית נגרמת בדרך כלל על ידי L. אמזונואנסיס, ל’ מקסיאנה, ל. braziliensis, ל. גויאנאנסיס, ל’ מייג, ל’ טרופיקה ו -L. אתיופיקה3. צורה זו של המחלה היא לעתים קרובות ריפוי עצמי בבני אדם בשל אינדוקציה של תגובה חיסונית המגן הסלולר. עם זאת, התגובה החיסונית הסלולר עלול להיכשל, ואת המחלה יכולה להתקדם לתוך לישמניסטית עורית4,5. אין חיסון זמין בשל גיוון בין לישמניה מינים ורקעים גנטיים מארחים6,7. אפשרויות הטיפול מוגבלות גם כמו רוב התרופות הזמינות כיום הם יקרים, רעילים, ו/או עשוי לדרוש טיפול לטווח ארוך8,9. חוץ מזה, היו דיווחים על התנגדות לסמים. כנגד הטיפולים הזמינים10,11
הסוכן סיבתי של leishmaniases הוא פרוטוזומין טפיל לישמניה. הטפיל מציג שתי צורות מורפולוגיות ברורים במחזור החיים שלה: promastigotes, הטופס הדגל המצוי בזבובי חול; ואת amastigotes, הצורה התאיים נמצא בתוך החללים הפרזיטאטיים של מקרופאגים מארחים של היונקים12,13. היכולת של amastigotes לפלוש, לשרוד, ולשכפל למרות מנגנוני ההגנה של מקרופאגים של המארחים בעלי חוליות כפופים למחקרים רבים14,15,16,17. כתוצאה מכך, כמה קבוצות מחקר כבר לתאר בתחום מקרופאג מבחנה הזיהום בחני להעריך את ההשפעה של גורמים סביבתיים ספציפיים, כמו גם טפיל ומארח גנים על הנגועים טפיל. שיטת הפעולה מציגה מספר יתרונות, כגון היכולת להתאים את המחקרים לפורמט תפוקה גבוה, תקופה קצרה יחסית להשגת תוצאות, ומספר מופחת של בעלי חיים מעבדתיים הקריבו18. עם זאת, ממצאי מחוץ לעולם הספר מוגבלים כי הם לא תמיד לשכפל במחקרים vivo14,19,20,21. ב vivo בחני לספק סקירה פיסיולוגיים מערכתית של האינטראקציה המארחת-טפיל, אשר לא ניתן לחיקוי מלאה של מחוץ לבית הספר. למשל, מחקרים אימונולוגיים ניתן לבצע דרך אימונוהיסטוכימיה בחני מ אספו מקטעים רקמות footpad או אפילו מבלוטות הלימפה popliteal לניתוח של תאים חיסוניים התאושש22.
בעלי חיים משמשים לעתים קרובות כמודל למחלות אנושיות במחקר ביולוגי וביורפואי כדי להבין טוב יותר את המנגנונים הפיזיולוגיים הבסיסיים של מחלות23. במקרה של לישמניאזיס, המסלול, האתר, או המינון של החיסון התוצאה המחלה24,25,26,27. יתר על כן, הרגישות וההתנגדות לזיהום בבני אדם ועכברים מוסדרים מאוד על ידי הרקע הגנטי של הפונדקאי והטפיל4,5,22,28,29,30,31. עכברים BALB/c הם רגישים מאוד ל -L. אמזונאנסיס זיהום עורית, מראה התקדמות מחלה מהירה עם הפצת טפילים לבלוטות הלימפה, טחול, והכבד32. כאשר המחלה עשויה להתקדם גרורות עורית, הזיהום יכול להיות קטלני. לעומת זאת, C57BL/6 עכברים לעתים קרובות לפתח נגעים כרוניים עם המון טפיל מתמשך בשנת הזיהום L. אמזונואנסיס בחני אומר33. ובכך, L. אמזונואנסיס זיהום עם מינים אלה עכבר מסוים נחשב מודל מצוין ללמוד צורות כרוניות של לישמנית עורית בבני אדם, כי זה מחקה את התקדמות המחלה יותר טוב מאשר הזיהום balb/c הידבקות מודל5,34.
מכאן, אנו מציעים כי מורנין בזיהום vivo היא שיטה שימושית עבור לישמניה מחקרים פיסיולוגיים התקפה למחלות אנושיות, המאפשר תצוגה מערכתית של אינטראקציה מארח-טפיל. ביקור חוזר היטב מבוססת בחני22, אנו מציגים כאן פרוטוקול שלב אחר שלב הידור של vivo הזיהום של C57BL/6 עכברים עם L. אמזונואנסיס הכוללת את הבידול טפיל לתוך amaenic האמסטיטים, עכברים footpad הרגליים, התפתחות נגעים, ונחישות עומס הטפיל. פרוטוקול זה יכול להיות מותאם לזנים אחרים של עכברים ומינים לישמניה הגורמות leishmaniases עורית. לסיכום, השיטה המוצגת כאן היא חיונית בזיהוי מטרות תרופות אנטי-לישמניה חדשות וחיסונים, כמו גם במחקרים פיסיולוגיים של המערכת החיסונית מחשב מטבולית ואת התגובות לזיהום לישמניה .
הvivo הזיהום המתואר בפרוטוקול זה מאפשר לכל חוקר להעריך vivo עורית לישמניתבהתחשב האינטראקציה המארחת טפיל בתרחיש מערכתי. השיטות הללו שימשו על ידי קבוצות רבות22,24,27,29,31,32,34…
The authors have nothing to disclose.
היינו רוצים להודות לפרופ ‘ ד ר נילס אולסן סאראמנה קמפמארה ממרכז בעלי החיים של המכון למדעים ביו-רפואיים של אוניברסיטת סאו פאולו לתמיכה ופרופ ‘ ד ר סילביה רנן אטול לספק את מטחנת רקמת הזכוכית. עבודה זו נתמכת על ידי הקרן סאו פאולו מחקר (FAPESP-MFLS ‘ גרנט 2017/23933-3).
96-well plate | Greiner bio-ne | 655180 | A flat-bottom plate for limiting dilution assay |
adenine | Sigma | A8626 | Supplement added to M199 cell culture media |
caliper | Mitutoyo | 700-118-20 | A caliper to measure the thickness of footpad |
cell culture flask | Corning | 353014 | A 25 cm2 volume cell culture flask to cultivate Leishmania parasite |
centrifuge | Eppendorf | 5804R | An equipament used for separating samples based on its density |
CO2 incubator 34 °C | Thermo Scientific | 3110 | An incubator for amastigotes differentiation |
ethanol | Merck | K50237083820 | A disinfectant for general items |
fetal bovine serum | Gibco | 12657-029 | Supplement added to M199 cell culture media |
glass tissue grinder tube | Thomas Scientific | 3431 E04 | A tube to collect and disrupt infected footpad tissue |
glucose | Synth | G1008.01.AH | Supplement added to M199 cell culture media |
GraphPad Prism Software | GraphPad | A software used to plot the data and calculate statistical significance | |
hemin | Sigma | H-2250 | Supplement added to M199 cell culture media |
HEPES | Promega | H5303 | Supplement added to M199 cell culture media |
incubator 25 °C | Fanem | 347CD | An incubator for promastigotes cultivation |
inverted microscope | Nikon | TMS | An equipament used to visual analyze the promastigote and amastigote cultures |
isoflurane | An inhalant anesthetics for mice (3-5%) | ||
laminar flow cabinet | Veco | VLFS-09 | A biosafety cabinet used for aseptical work area |
M199 cell culture media | Gibco | 31100-035 | A cell culture media for Leishmania cultivation |
microcentrifuge tube | Axygen | MCT150C | A microtube used for sample collection, processing and storage |
multichanel pipette | Labsystems | F61978 | A multichannel pipette used for limiting dilution assay |
NaHCO3 | Merck | 6329 | Supplement added to M199 cell culture media |
NaOH | Sigma | S8045 | Supplement added to M199 cell culture media |
Neubauer chamber | HBG | 2266 | A hemocytometer to count the parasite suspension |
optical microscope | Nikon | E200 | An optical equipament used to count parasite |
parafilm | Bemis | 349 | A flexible and resistant plastic to seal the plate |
penicillin/streptomycin | Gibco | 15140122 | Supplement added to M199 cell culture media |
Petri dishes | TPP | 93100 | A sterile dish to dissect the footpad tissue |
pipetman kit | Gilson | F167360 | A micropipette kit containing four pipettors (P2 P20 P200 P1000) |
scale | Quimis | BG2000 | An equipament used to weigh collected footpad lesions |
scalpel | Solidor | 10237580026 | A scalpel to cut and collect footpad tissue |
serological pipette 10 mL | Nest | 327001 | A sterile pipette used for transfering mililiter volumes |
tips | Axygen | A pipette tip used for transfering microliter volumes | |
Trypan blue | Gibco | 15250-061 | A dye used to count viable parasites |
trypticase peptone | Merck | Supplement added to M199 cell culture media | |
tuberculin syringe | BD | 305945 | A syringe with 27G needle to inoculate the parasite suspension |