Alimentazione di zecche su animali per trasmissione e Xenodiagnosis a Lyme Disease Research

Nel 2011, la malattia di Lyme è stato il sesto più comune malattia a livello nazionale Notifiable in Nord America ( http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html ). B. burgdorferi è un microbo versatile, sia geneticamente e antigenicamente (rivisto in ^1). La sua costituzione genetica comprende una grande (> 900 kB) cromosoma e fino a 21 plasmidi (12 lineari, circolari 9), con contenuto plasmide variabile tra gli isolati. Molto può essere imparato su questi spirochete, superiore al 90% del plasmide open reading frames estranei a qualsiasi sequenze batteriche conosciuti ^2,3. B. burgdorferi presenta una grande varietà di antigeni come potenziali bersagli di immunità dell'ospite. Tuttavia, un'infezione non trattata spesso persiste. L'interazione del spirochete con l'ambiente tick e l'ambiente ospite vertebrato richiede adattamenti in B. burgdorferi tutto il processo di infezione. Diversi plasmidicageni sono noti per essere differenzialmente espressi in risposta alle variazioni di temperatura, pH, densità cellulare e persino fase del ciclo di vita tick ^4-8.

Lo studio di B. adattamento burgdorferi tutto il suo ciclo leucosi e risposta dell'ospite dopo l'infezione per via naturale si basa sulla capacità di alimentare zecche su modelli animali appropriati. Tali studi sono soddisfatti con le sfide tecniche di generazione di zecche che ospitano B. burgdorferi, e garantire la trasmissione efficiente e / o l'alimentazione delle zecche sul modello di accoglienza. Inoltre, il contenimento e il recupero di zecche infette è essenziale. Tra i modelli utilizzati sono topi e primati non umani, ognuno dei quali funge da strumento prezioso nella ricerca sulla malattia di Lyme. Come con il mouse zampe bianche, che è un host serbatoio naturale per B. burgdorferi, il topo di laboratorio è un host altamente sensibile che supporta l'infezione persistente da parte di B. burgdorferi ^9. Folsivo infezione di topi suscettibili alla malattia, come il ceppo C3H, le spirochete diffondere a più tessuti, compresa la pelle, della vescica, i muscoli, le articolazioni e il cuore. Risposte infiammatorie alle infezioni portano a cuore malato e tessuti articolari. Mentre le spirochete persistono in questa struttura e rimangono contagiosi, lesioni infiammatorie possono diventare intermittente, non diversamente dal processo negli esseri umani. Il modello di topo ha quindi fornito molte informazioni su B. burgdorferi patologia indotta, tra cui l'artrite e cardite e ospitare le risposte immunitarie ^10-12. Dal punto di vista del patogeno, alcuni geni differenzialmente espressi durante l'infezione mammiferi sono stati caratterizzati, come avere qualche necessaria per la trasmissione della zecca vettore ^13-21.

Sebbene diverse specie animali sono stati utilizzati per studiare la malattia di Lyme ^22, macachi rhesus più strettamente imitare il carattere multi-organo di malattia umana ^23. A differenza di altrimodelli animali, l'ampiezza delle manifestazioni della malattia, quali eritema migrans, cardite, artrite, e la neuropatia del sistema nervoso centrale e periferico sono osservate nei macachi. Nei topi, l'ospite serbatoio per B. burgdorferi, malattia varia da ceppo di topi e ²⁴ anni, mentre le precoci e tardive diffuse manifestazioni sono infrequenti ^9. Inoltre, altri roditori, lagomorfi, e canini tutti riescono a esporre malattia neurologica da B. burgdorferi ^25. È importante sottolineare che, macachi mostrano segni che sono caratteristici di tutte e tre le fasi della borreliosi di Lyme, vale a dire, precoce localizzata, precoce disseminata e in fase avanzata della malattia di Lyme ^26-28. L'eritema migrante (EM) è pensato per verificarsi nel 70-80% dei casi umani ^29, e si vede anche nei macachi rhesus ^28,30. Dopo l'infezione, le spirochete diffondere dal sito di inoculazione di organi multipli. DNA spirochetal è stato rilevato in mu scheletricoscles, cuore, vescica, dei nervi periferici e del plesso, nonché nel sistema nervoso centrale (cervello, cervelletto e tronco cerebrale, midollo spinale, e dura madre) ^31.

Spunta nutrendosi di topi è stato utilizzato da noi e da altri gruppi di ricerca per la moltiplicazione delle colonie di zecche, in competenza serbatoio studia ^32-36 e negli studi di B. burgdorferi patogenesi ^37-40. Questa tecnica è stata utilizzata anche per Xenodiagnosis e test di efficacia del vaccino nei topi ^41-44. Abbiamo nutrito zecche Ixodes su primati non umani per il modello di sviluppo ^28, uno studio di efficacia del vaccino ^45, e per Xenodiagnosis nella valutazione della persistenza trattamento post-antibiotico ^46. Le zecche che porto B. burgdorferi può essere mantenuta in un ciclo leucosi naturale nutrendosi di larve sui topi infetti e con le ninfe per gli studi, le spirochete sono trasmessi attraverso le fasi della vita. In questo rapporto, Ci spiegherà come generare zecche infettate con wild type o mutante B. burgdorferi, utilizzando capillare tubo di alimentazione. Questo può anche essere realizzato mediante microiniezione ⁴⁷ e ⁴⁸ per immersione. Lo scopo della introduzione artificiale di B. burgdorferi nelle zecche possono essere di studiare ceppi mutanti la cui trasmissibilità è sconosciuto, per generare un gruppo di zecche, con un alto tasso di infezione, e per ridurre il rischio di errore mantenendo un segno di spunta colonia pulito e altrimenti non infetto. Inoltre, dimostriamo alimentazione segno di spunta su topi e primati non umani, in modo da assicurare il contenimento e il recupero delle zecche piene. L'uso di alimentazione tick è essenziale per gli studi futuri di risposte immunitarie a B. burgdorferi, potenziale efficacia del vaccino di Lyme, e Xenodiagnosis a rilevare le infezioni occulte.