Summary

La salive, les glandes salivaires, et Collection hémolymphe de tiques Ixodes scapularis

Published: February 21, 2012
doi:

Summary

La collection de l 'hémolymphe tique infectée, des glandes salivaires et la salive est important d'étudier comment les tiques agents pathogènes causent la maladie. Dans ce protocole, nous montrer comment recueillir les glandes salivaires et l'hémolymphe de se nourrir<em> Ixodes scapularis</em> Nymphes. Nous démontrons également le prélèvement de salive de la femelle<em> I. scapularis</em> Les adultes.

Abstract

Les tiques se trouvent dans le monde entier et affligent les humains avec de nombreuses maladies transmises par les tiques. Les tiques sont des vecteurs d'agents pathogènes qui causent la maladie de Lyme et fièvre récurrente à poux (Borrelia spp.), Rocky fièvre pourprée des montagnes (Rickettsia rickettsii), l'ehrlichiose (Ehrlichia chaffeensis et E. equi), l'anaplasmose (Anaplasma phagocytophilum), l'encéphalite (tic- virus de l'encéphalite transmise par), de la babésiose (Babesia spp.), de la fièvre à tiques du Colorado (Coltivirus), et la tularémie (Francisella tularensis) 1-8. Pour être correctement transmis à l'hôte de ces agents infectieux différentielle réguler l'expression génique, interagir avec des protéines de tiques, et migrent à travers la tique 3,9-13. Par exemple, l'agent de la maladie de Lyme, Borrelia burgdorferi, s'adapte à travers l'expression différentielle des gènes aux stades de fête et de la famine de cycle enzootique de la tique 14,15. En outre, comme une tique Ixodes consomme unerepas de sang Borrelia reproduire et migrer de l'intestin moyen dans le hémocèle, où ils se rendent aux glandes salivaires et sont transmis à l'hôte avec la salive expulsées 9,16-19.

Comme une tique se nourrit de l'hôte répond généralement avec une forte réponse immunitaire innée et hémostatique 11,13,20-22. En dépit de ces réponses de l'hôte, I. scapularis peut nourrir pendant plusieurs jours en raison salive de la tique contient des protéines qui sont immunomodulateur, des agents lytiques, les anticoagulants, et fibrinolysins pour aider la tique nourrir 3,11,20,21,23. Les activités immunomodulatrices possédés par la salive de tique ou extrait des glandes salivaires (SGE) de faciliter la transmission, la prolifération et la diffusion de nombreux agents pathogènes transmis par les tiques 3,20,24-27. Pour mieux comprendre comment tiques agents infectieux provoquer une maladie, il est essentiel de disséquer les tiques se nourrissent activement et de recueillir la salive des tiques. Ce protocole vidéo montre les techniques de dissection pourla collection de l 'hémolymphe et la suppression des glandes salivaires de nourrir activement I. nymphes scapularis après 48 et 72 heures le placement de la souris après. Nous démontrons également le prélèvement de salive d'un adulte femelle I. tique scapularis.

Protocol

1. Collecte hémolymphe de préparation des lames (Film 1) Retirez délicatement activement tiques d'alimentation d'un animal et le lieu dans le peroxyde d'hydrogène à 3% topique pour 5 minutes, puis dans l'éthanol à 70% pendant 10 minutes à la surface de stériliser. Avec un stylo pap dessiner un cercle sur une lame de microscope enduite de silane et de placer la tique dans le cercle stylo pap. Silane lames enduites sont utilisés pour une …

Discussion

La collection de l 'hémolymphe tique, les glandes salivaires et la salive est important dans l'étude des tiques transmission d'agents pathogènes, la prévalence, la diffusion, la prolifération, et la persistance dans les deux la tique et l'hôte 6,11-13,20,23,29. Il ya plusieurs façons de disséquer une tique 30,31. Toutefois, lors de la collecte des glandes salivaires, il est essentiel de disséquer la tique proprement les glandes salivaires ne sont pas rompues ou perdu dans l…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs tiennent à remercier la Division de Vector-Borne Direction générale des ressources animales maladies, en particulier Andrea Peterson, Lisa Massoudi, Verna O'Brien, et John Liddell pour leur entretien et de maintenance des souris et des lapins. Nous aimerions également remercier Amy Ullmann, Theresa Russell, et Barbara J. Johnson pour leurs contributions à l'égard de ce manuscrit. Enfin, nous tenons à remercier Alissa Eckert dans le bureau du directeur adjoint pour la communication à la CDC pour la réalisation des illustrations graphiques et Judy Lavelle pour diriger tous les aspects juridiques liés à la prise de vue de ce manuscrit.

Materials

Reagent Company Catalogue Number
Hydrogen peroxide Fisher H312-500
Ethanol Acros 61509-5000
PBS Boston Bioproducts BM-2205
Dumont Fine forceps (3C) Fisher NC9906085
Silane treated microscope slides Bioworld 42763007-1
Pap pen Bioworld 21750008-1
Super frost plus microscope slides Fisher 12-550-18
Pilocarpine Sigma P6503-5G
Protease inhibitor cocktail Sigma P2714
#11 disposable scalpel Feather 2975#11
Nontoxic modeling clay Fisher S17307
Capillary tubes Chase scientific Glass, inc 40A502

References

  1. Quach, K. A., Boctor, F. N., Elston, D. M. What’s eating you? Hyalomma ticks. Cutis. 87, 165-167 (2011).
  2. Graham, J., Stockley, K., Goldman, R. D. Tick-borne illnesses: a CME update. Pediatr. Emerg. Care. 27, 141-147 (2011).
  3. Nuttall, P. A., Paesen, G. C., Lawrie, C. H., Wang, H. Vector-host interactions in disease transmission. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2, 381-386 (2000).
  4. Estrada-Pena, A., Jongejan, F. Ticks feeding on humans: a review of records on human-biting Ixodoidea with special reference to pathogen transmission. Exp. Appl. Acarol. 23, 685-715 (1999).
  5. Nuttall, P. A. Pathogen-tick-host interactions: Borrelia burgdorferi and TBE virus. Zentralbl Bakteriol. 289, 492-505 (1999).
  6. Jones, L. D., Hodgson, E., Nuttall, P. A. Enhancement of virus transmission by tick salivary glands. J. Gen. Virol. 70, 1895-1898 (1989).
  7. Labuda, M., Nuttall, P. A. Tick-borne viruses. Parasitol. 129, 221-245 (2004).
  8. Socolovschi, C., Mediannikov, O., Raoult, D., Parola, P. Update on tick-borne bacterial diseases in Europe. Parasite. 16, 259-273 (2009).
  9. Zhang, L., et al. Molecular Interactions that Enable Movement of the Lyme Disease Agent from the Tick Gut into the Hemolymph. PLoS Pathog. 7, e1002079 (2011).
  10. Piesman, J., Schneider, B. S. Dynamic changes in Lyme disease spirochetes during transmission by nymphal ticks. Exp. Appl. Acarol. 28, 141-145 (2002).
  11. Brossard, M., Wikel, S. K. Tick immunobiology. Parasitol. , S161-S176 (2004).
  12. Machackova, M., Obornik, M., Kopecky, J. Effect of salivary gland extract from Ixodes ricinus ticks on the proliferation of Borrelia burgdorferi sensu stricto in vivo. Folia Parasitol. 53, 153-158 (2006).
  13. Nuttall, P. A., Labuda, M. Tick-host interactions: saliva-activated transmission. Parasitol. 129, 177-189 (2004).
  14. Anguita, J., Hedrick, M. N., Fikrig, E. Adaptation of Borrelia burgdorferi in the tick and the mammalian host. FEMS Microbiol. Rev. 27, 493-504 (2003).
  15. Hovius, J. W., van Dam, A. P., Fikrig, E. Tick-host-pathogen interactions in Lyme borreliosis. Trends Parasitol. 23, 434-438 (2007).
  16. Dunham-Ems, S. M., et al. Live imaging reveals a biphasic mode of dissemination of Borrelia burgdorferi within ticks. Journal Clin. Invest. 119, 3652-3665 (2009).
  17. Ribeiro, J. M., Mather, T. N., Piesman, J., Spielman, A. Dissemination and salivary delivery of Lyme disease spirochetes in vector ticks (Acari: Ixodidae). J. Med. Entomol. 24, 201-205 (1987).
  18. Piesman, J. Transmission of Lyme disease spirochetes (Borrelia burgdorferi. Exp. Appl. Acarol. 7, 71-80 (1989).
  19. De Silva, A. M., Fikrig, E. Growth and migration of Borrelia burgdorferi in Ixodes ticks during blood feeding. Am. J. Trop. Med. Hyg. 53, 397-404 (1995).
  20. Horka, H., Cerna-Kyckova, K., Skallova, A., Kopecky, J. Tick saliva affects both proliferation and distribution of Borrelia burgdorferi spirochetes in mouse organs and increases transmission of spirochetes to ticks. Int. J. Med. Microbiol. 299, 373-380 (2009).
  21. Brossard, M., Wikel, S. K. Immunology of interactions between ticks and hosts. Med. Vet. Entomol. 11, 270-276 (1997).
  22. Wikel, S. K. Tick modulation of host immunity: an important factor in pathogen transmission. Int. J. Parasitol. 29 (99), 851-859 (1999).
  23. Binnington, K. C., Kemp, D. H. Role of tick salivary glands in feeding and disease transmission. Adv. Parasitol. 18, 315-339 (1980).
  24. Guo, X., et al. Inhibition of neutrophil function by two tick salivary proteins. Infect. Immun. 77, 2320-2329 (2009).
  25. Montgomery, R. R., Lusitani, D., De Boisfleury Chevance, A., Malawista, S. E. Tick saliva reduces adherence and area of human neutrophils. Infect. Immun. 72, 2989-2994 (2004).
  26. Lima, C. M., et al. Differential infectivity of the Lyme disease spirochete Borrelia burgdorferi derived from Ixodes scapularis salivary glands and midgut. J. Med. Entomol. 42, 506-510 (2005).
  27. Severinova, J., et al. Co-inoculation of Borrelia afzelii with tick salivary gland extract influences distribution of immunocompetent cells in the skin and lymph nodes of mice. Folia Microbiol. 50, 457-463 (2005).
  28. Labuda, M., Jones, L. D., Williams, T., Nuttall, P. A. Enhancement of tick-borne encephalitis virus transmission by tick salivary gland extracts. Med. Vet. Entomol. 7, 193-196 (1993).
  29. 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 (2011).
  30. Edwards, K. T., Goddard, J., Varela-Stokes, A. S. Examination of the internal morphology of the Ixodid tick Amblyomma maculatum koch, (Acari:Ixodidae); a “How-to” pictorial dissection guide. Midsouth Entomologist. 2, 28-39 (2009).
  31. Ledin, K. E., et al. Borreliacidal activity of saliva of the tick Amblyomma americanum. Med. Vet. Entomol. 19, 90-95 (2005).
  32. Ribeiro, J. M., Zeidner, N. S., Ledin, K., Dolan, M. C., Mather, T. N. How much pilocarpine contaminates pilocarpine-induced tick saliva?. Med. Vet. Entomol. 18, 20-24 (2004).
  33. Barker, R. W., Burris, E., Sauer, J. R., Hair, J. A. Composition of tick oral secretions obtained by three different collection methods. J. Med. Entomol. 10, 198-201 (1973).
  34. Burgdorfer, W. Hemolymph test. A technique for detection of rickettsiae in ticks. Am. J. Trop. Med. Hyg. 19, 1010-1014 (1970).

Play Video

Cite This Article
Patton, T. G., Dietrich, G., Brandt, K., Dolan, M. C., Piesman, J., Gilmore Jr., R. D. Saliva, Salivary Gland, and Hemolymph Collection from Ixodes scapularis Ticks. J. Vis. Exp. (60), e3894, doi:10.3791/3894 (2012).

View Video