Modellierung von Tuberkulose Mycobacterium Marinum infizierten Erwachsenen Zebrafisch

Zebrafisch (Danio Rerio) ist eine weit verbreitete Tiermodell in der biomedizinischen Forschung, und es ist eine akzeptierte Modell für gemeinsame vertebrate Biologie. Der Zebrabärbling adaptiert wurde zu vielen Bereichen der Forschung Modellierung menschliche Krankheiten und Störungen, Krebs¹ und Herzerkrankungen² bis hin zu Infektionen und immunologische Studien aus mehreren bakteriellen ³ und Virusinfektionen^{4 , 5}. Darüber hinaus die Entwicklung ex Utero Zebrafisch-Embryonen erzielt der Zebrabärbling ein beliebtes Modell in Entwicklungsbiologie⁶ und Toxikologie^7,8.

In vielen Bereichen der Forschung, einschließlich der Infektionsbiologie sind die optisch transparenten zebrafischlarven gebräuchlich. Die ersten Immunzellen erscheinen innerhalb von 24 h Post Düngung (hpf), wenn primitive Makrophagen erkannten⁹sind. Neutrophile sind die nächsten Immunzellen rund 33 hpf¹⁰angezeigt werden. Zebrafisch-Larven sind somit für die Untersuchung der frühen Stadien der Infektion und die Rolle der angeborenen Immunität bei fehlender adaptive Immunzellen¹¹möglich. Die Erwachsenen Zebrafisch mit seinem voll funktionsfähige adaptive Immunsystem bietet jedoch eine zusätzliche Schicht der Komplexität für Infektions-Experimente. T-Zellen können um durch erkannt werden 3 Tage nach Befruchtung¹²und B-Zellen sind in der Lage, funktionale Antikörper produzieren 4 Wochen Post Befruchtung¹³. Die Erwachsenen Zebrafisch hat die wichtigsten Gegenstücke des Säugetier-angeborenen und der adaptiven Immunsystems. Die wichtigsten Unterschiede zwischen den Immune systems von Fischen und Menschen werden in Antikörper-Klassen ebenso wie in der Anatomie des lymphatischen Geweben gefunden. Der Zebrabärbling hat nur drei Antikörper Klassen¹⁴, während Menschen fünf¹⁵haben. In Ermangelung von Knochenmark und Lymphknoten der primären lymphatischen Organe in den Fischen sind die Niere und die Thymus-¹⁶ und die Milz, die Nieren und den Darm als sekundären lymphatischen Organe¹⁷dienen. Trotz dieser Unterschiede, mit seiner vollen immun Arsenal der angeborenen und der adaptiven Zellen ist der Erwachsenen Zebrabärbling ein hoch anwendbar, einfach zu bedienende, nicht Mammalian Modell für Wirt-Pathogen-Wechselwirkungsstudien.

Der Zebrabärbling hat in letzter Zeit als eine praktikable Modell zur Tuberkulose^{18,19,20,21,22}etabliert. Tuberkulose ist eine in der Luft Krankheit verursacht durch Mycobacterium Tuberculosis. Nach der World Health Organization Tuberkulose1,7 Millionen Todesopfer im Jahr 2016 und ist die führende Ursache des Todes von einem einzigen Erreger weltweit²³. Mäuse^24,25, Kaninchen²⁶ und nicht-menschlichen Primaten²⁷ sind die bekanntesten in der Tuberkuloseforschung aber jedes Gesicht ihre Grenzen Tiermodelle. Die nichtmenschlichen Primaten-Modell von M. Tuberkulose -Infektion ähnelt am ehesten der menschlichen Krankheit, aber mit Hilfe dieses Modells wird durch ernsthafte ethische Überlegungen. Anderen Tiermodellen sind durch die Wirtsspezifität von M. Tuberculosis behindert, die die Pathologie der Krankheit betrifft. Wahrscheinlich das größte Problem bei der Modellierung von Tuberkulose ist das breite Spektrum von Infektion und Krankheit folgen bei der menschlichen Krankheit: Tuberkulose ist eine sehr heterogene Erkrankung Immunität gegen latente, aktive und reaktivierten Infektion^{28 Sterilisation bis hin} , das ist schwer zu reproduzieren und experimentell zu modellieren.

Mycobacterium Marinum ist ein enger Verwandter des M. Tuberculosis mit ~ 3.000 ortholog Proteine mit 85 % Aminosäure Identität²⁹. M. Marinum infiziert natürlich Zebrafisch produziert Granulome, die Markenzeichen der Tuberkulose, in seiner inneren Organe^19,30. Im Gegensatz zu anderen Tiermodellen in der Tuberkuloseforschung Zebrafisch produziert viele Nachkommen, es erfordert nur einen begrenzten Raum und wichtiger ist, es ist neurophysiologisch wenigsten entwickelten Wirbeltiere Tuberkulose-Modell zur Verfügung. Darüber hinaus verursacht die M. Marinum Infektion latente Infektion, aktiver Erkrankung oder auch Sterilisation von mykobakteriellen Infektion im Erwachsenen Zebrafisch eng imitiert das Spektrum der Krankheitsverläufe der menschlichen Tuberkulose^{19, 31 , 32}. hier, wir beschreiben Methoden für das experimentelle Tuberkulose-Modell der Erwachsenen Zebrafisch durch M. Marinum in die Bauchhöhle injiziert und mittels quantitativen PCR zur Messung der mykobakteriellen Lasten und Immunreaktionen vom Zebrafisch Gewebeproben.