Summary

Методы для быстрой передачи и локализации патогенов Болезнь Лайма В Tick Gut

Published: February 14, 2011
doi:

Summary

Лайма исследования медицинских исследований часто требуют поколения клещей инфицированы возбудителем Borrelia burgdorferi, процесс, который обычно занимает несколько недель. Здесь мы показываем, микроинъекции основе тик инфекции процедура, которая может быть выполнена в течение нескольких часов. Мы также продемонстрировать метод иммунофлюоресценции на месте локализации B. burgdorferi в клещи.

Abstract

Болезнь Лайма вызывается инфекцией с спирохеты Borrelia burgdorferi возбудителя, который ведется в природе клещей грызунов инфекционного цикла 1. Клещевого мышиной модели 2 был разработан для изучения болезни Лайма в лаборатории. Хотя наивная клещи могут быть заражены B. burgdorferi путем подачи их на зараженных мышей, линьки процесс занимает от нескольких недель до месяцев. Таким образом, разработка более быстрой и эффективной тик инфекции методы, такие, как микроинъекции основе процедуры, является важным инструментом для изучения болезни Лайма 3,4. Процедура требует лишь несколько часов для получения инфицированных клещей и позволяет контролировать доставку равные количества спирохет в когорту клещей. Это особенно важно, как и поколение B. burgdorferi инфицированных клещей на естественный процесс кормления на мышах не обеспечивает 100%-ная ставка инфекции и, возможно, приводит к изменению нагрузки возбудителя среди клещей кормили. Кроме того, микроинъекции может быть использована для заражения клещей с Б. burgdorferi изолятов в тех случаях, когда штамм ослабленных не может установить инфекции у мышей и, следовательно, не может быть естественным, приобретенных клещей 5. Этот метод может также использоваться для доставки множества других биологических материалов в клещи, например, специфические антитела или двухцепочечной РНК 6. В этой статье мы покажем, микроинъекции нимф клещей с в пробирке выращенных B. burgdorferi. Мы также будем описывать метод локализации болезни Лайма патогенных микроорганизмов в кишечнике клеща с помощью конфокальной микроскопии иммунофлуоресценции.

Protocol

1. Микроинъекции нимф иксодовых клещей scapularis 1. Подготовка иглы Изготовление нескольких игл микроинъекции путем нагрева и вытягивания 1 мм стеклянные капилляры (инструменты Всемирного Precision) в стеклянной микропипетки съемник устройства (Narishige). Осторожно с?…

Discussion

Здесь мы показываем, микроинъекции основе процедуры для быстрого и эффективного заражения нимф иксодовых клещей с бактериальным возбудителем B. burgdorferi. Мы также описываем конфокальной иммунофлюоресценции процедура выявления B. burgdorferi в тик кишки на месте. Хотя наша демон…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Мы искренне благодарим членов лаборатории Пал за помощь в подготовке этой демонстрации. Это исследование было поддержано грантами PHS AI076684 и AI080615 из NIH / NIAID.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Glass capillary tubes   World Precision Instruments TW100F-4  
Vertical glass puller   Narishige PC-10  
Petroff-Hausser counting chamber   Hausser scientific 3900  
Microloader pipette tips   Eppendorf 930001007  
Femtojet microinjector   Eppendorf 920010504  
Foot control FemtJet   Eppendorf 920005098  
Phosphate buffered saline   Fisher Scientific BP665-1 Filter-sterilized

References

  1. Steere, A. C., Coburn, J., Glickstein, L. The emergence of Lyme disease. J Clin Invest. 113, 1093-1101 (2004).
  2. Barthold, S. W., Diego, C., Philipp, M. T., Samuels, D. S., Radolf, J. D. . Borrelia, Molecular Biology, Host Interaction and Pathogenesis. , 353-405 (2010).
  3. Pal, U. OspC facilitates Borrelia burgdorferi invasion of Ixodes scapularis salivary glands. J Clin Invest. 113, 220-230 (2004).
  4. Yang, X. F., Pal, U., Alani, S. M., Fikrig, E., Norgard, M. V. Essential role for OspA/B in the life cycle of the Lyme disease spirochete. J Exp Med. 199, 641-648 (2004).
  5. Zhang, X., Yang, X., Kumar, M., Pal, U. BB0323 function is essential for Borrelia burgdorferi virulence and persistence through tick-rodent transmission cycle. J Infect Dis. 200, 1318-1330 (2009).
  6. Pal, U. TROSPA, an Ixodes scapularis receptor for Borrelia burgdorferi. Cell. 119, 457-468 (2004).
  7. Barbour, A. G. Isolation and cultivation of Lyme disease spirochetes. Yale J Biol Med. 57, 521-525 (1984).
  8. Narasimhan, S. Disruption of Ixodes scapularis anticoagulation by using RNA interference. Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 1141-1146 (2004).
  9. Narasimhan, S. A tick antioxidant facilitates the Lyme disease agent’s successful migration from the mammalian host to the arthropod vector. Cell Host Microbe. 2, 7-18 (2007).
  10. Broadwater, A. H., Sonenshine, D. E., Hynes, W. L., Ceraul, S., DeSilva, A. Glass capillary tube feeding: a method for infecting nymphal Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae) with the Lyme disease spirochete Borrelia burgdorferi. J Med Entomol. 39, 285-292 (2002).
  11. Policastro, P. F., Schwan, T. G. Experimental infection of Ixodes scapularis larvae (Acari: Ixodidae) by immersion in low passage cultures of Borrelia burgdorferi. J Med Entomol. 40, 364-370 (2003).
  12. Fuente, d. e. l. a., Kocan, J., M, K., Almazan, C., Blouin, E. F. RNA interference for the study and genetic manipulation of ticks. Trends Parasitol. 23, 427-433 (2007).

Play Video

Cite This Article
Kariu, T., Coleman, A. S., Anderson, J. F., Pal, U. Methods for Rapid Transfer and Localization of Lyme Disease Pathogens Within the Tick Gut. J. Vis. Exp. (48), e2544, doi:10.3791/2544 (2011).

View Video