inoculando<em> Anopheles gambiae</em> Le zanzare con perline di indurre e misurare la risposta immunitaria melanizzazione

Gli insetti si basano su risposte immunitarie per proteggersi contro i parassiti e patogeni ^{1 – 3} che violano attraverso la loro cuticola o il loro midgut dell'epitelio ^4. In zanzare, queste risposte sono efficaci contro i batteri, virus ^{5 6,} nematodi filarial ^7, e parassiti della malaria ^1,8,9. In zanzare, una risposta immunitaria chiave è l'incapsulamento di corpi estranei con la melanina ^{10 – 12.} Questo incapsulamento può accadere nel midgut o in emolinfa sistema di circolazione ^{10 – 12.} Questa risposta melanizzazione è il risultato del pro-phenoloxidase cascata ^{10 – 12,} e può portare alla morte dei parassiti o alla loro fagocitosi. In zanzare adulte, in cui viene limitato il numero di cellule ematociti concentrati, melanizzazione è una risposta umorale, come contro i parassiti Plasmodium o nematodi filarial ^7.In alcuni altri insetti, è direttamente le cellule hemocytes che si riuniscono intorno al parassita di melanize loro ^7. Inoltre, la melanina è essenziale anche per molti altri processi fisiologici come la produzione di uova e ferite cuticola guarigione ^7.

La stimolazione della risposta immunitaria è utilizzato come strumento per studiare l'immunità insetto in diversi sistemi modello sanità pubblica agricola e ^{13 – 18.} E 'utilizzato in Anopheles gambiae zanzare, il principale vettore della malaria in Africa, per studiare le interazioni ospite-parassita ^{14 – 16,19.} Queste tecniche si basano sulla capacità di insetti per individuare parassiti con i loro recettori pattern recognition (PRR) ^2. Le zanzare possono anche rilevare altre molecole che interferiscono con la loro biologia come modelli molecolari associati ai patogeni (PAMPs), o rilevare le proprie cellule danneggiate a causa del rilascio di collagene ed acidi nucleici. La cellula immunitaria della zanzaras quali gli emociti sono utilizzati per la rilevazione ^{20 – 23.} Le principali vie di segnalazione immunitario sono Imd, Toll, JAK / STAT ^24, e l'interferenza acido ribonucleico (RNAi) ^25,26. Sia Toll e percorsi IMD influenzano la risposta melanizzazione e interagiscono con il pro-phenoloxidase cascata ^{10 – 12.}

Lo strumento standard utilizzato per stimolare la risposta melanizzazione è l'inoculazione di una zanzara con un piccolo tallone nel emolinfa della cavità toracica. Il grado di melanina incapsulamento può quindi essere misurato ¹⁹ dopo aver ottenuto il tallone attraverso la dissezione della zanzara. Nella maggior parte degli studi, solo una perlina stato iniettato per zanzare ^15,16,27, ma iniettando più perline è possibile al fine di studiare i limiti della risposta melanizzazione ^19. Queste perle sono iniettati con una soluzione iniettabile (fisiologica) per ridurre i disturbi della fisiologia e zanzarel'essiccazione della zanzara ^15,16,27. Un colorante viene aggiunto a questa soluzione per facilitare la selezione tallone. È lo stesso per la soluzione dissezione utilizzato per recuperare il ^15,16,27 tallone.

Il vantaggio di inoculare insetti con stimoli non patogeno è la capacità di mettere a fuoco l'effetto diretto sulla risposta immunitaria. Non ci sono effetti di complicazione a causa di parassiti patogenicità ^28, immunosoppressione ^{29 – 31,} o l'evasione immune ^{31 – 34.} Inoltre, le conseguenze delle stimolazioni su altri tratti della storia di vita, come la longevità o la fecondità, possono anche essere studiati. Così, i ricercatori che studiano l'ecologia evolutiva possono richiedere tali strumenti ^2,35,36. Ad esempio, i bombi immuno-sfidato hanno una durata di vita ridotta sotto fame. effetti negativi simili di stimolazione del sistema immunitario e le implementazioni sono state osservate in diversi modelli di invertebrati, spesso con conseguente breveer la durata della vita o il successo riproduttivo meno ^13,27,37. Tali studi possono essere condotti in diversi ambienti ^2,4,38. Stimolare l'immunità è anche di interesse per coloro concentrarsi direttamente su immunopatologia ^39,40.

Questo protocollo si basa sulla inoculazione di perline con zanzare per stimolare la risposta melanizzazione e direttamente misurare la quantità di melanina. In questo modo lo studio quantitativo e qualitativo della risposta melanizzazione in contesti diversi sperimentali. Tale strumento può essere esteso alla stimolazione di altre risposte immunitarie, come la risposta antibatterico per batteri ⁴¹ termicamente uccisi. Può anche essere condotta in molti ambienti ecologici.