Un modelo de rata de la infección cerebral EcoHIV
Summary
Aquí, presentamos un protocolo para establecer un nuevo modelo de rata de infección activa por VIH usando VIH quimérico (EcoHIV), que es fundamental para mejorar nuestra comprensión de los reservorios virales del VIH-1 en el cerebro y ofrecer un sistema para estudiar los trastornos neurocognitivos asociados al VIH y las comorbilidades asociadas (es decir, el abuso de drogas).
Abstract
Se ha estudiado bien que el modelo de ratón infectado ecoHIV es de gran utilidad en la investigación de las complicaciones neurológicas asociadas al VIH. El establecimiento del modelo de rata infectada EcoHIV para estudios de abuso de drogas y trastornos neurocognitivos, sería beneficioso en el estudio de neuroHIV y trastornos neurocognitivos asociados al VIH-1 (HAND). En el actual estudio, demostramos la creación acertada de un modelo de la rata de la infección vih activa usando el VIH quimérico (EcoHIV). En primer lugar, la construcción lentiviral de EcoHIV se envasaba en células cultivadas de 293 FT durante 48 horas. Entonces, el medio condicional fue concentrado y ºteado. Después, realizamos inyecciones stereotaxic bilaterales del EcoHIV-EGFP en el tejido cerebral de la rata de F344/N. Una semana después de la infección, se detectaron señales de fluorescencia de EGFP en el tejido cerebral infectado, lo que indica que EcoHIV induce con éxito una infección activa por VIH en ratas. Además, immunostaining para el marcador microglial de la célula, Iba1, fue realizado. Los resultados indicaron que la microglía era el tipo de célula predominante que albergaba EcoHIV. Además, las ratas de EcoHIV exhibieron alteraciones en el proceso temporal, un mecanismo neurobehavioral subyacente potencial de la MANO así como la disfunción sináptica ocho semanas después de la infección. En conjunto, el presente estudio extiende el modelo EcoHIV de la infección por VIH-1 a la rata que ofrece un valioso sistema biológico para estudiar los reservorios virales del VIH-1 en el cerebro, así como la MANO y las comorbilidades asociadas, como el abuso de drogas.
Introduction
Los sistemas biológicos han mejorado nuestra comprensión de los trastornos neurocognitivos asociados al VIH-1 (HAND) y sus mecanismos neuronales subyacentes2. La determinación del sistema biológico más apropiado para un estudio determinado depende a menudo de la cuestión de interés2. La limitación de la gama de modelos animales huésped desafía los estudios de desarrollo de la enfermedad VIH-1. Para investigar la replicación viral y la patogénesis del VIH-1, Potash et al.3 crearon un modelo de ratón de infección activa por VIH-1, reemplazando la región codificante de la glicoproteína de la envoltura superficial del VIH, gp120, con mlv ecotrópica gp80, lo que llevó a la replicación viral exitosa en ratones4. Después de las inyecciones de venas de cola en ratones quiméricos de VIH (EcoHIV), se observaron muchas características que se asemejaban a las de los individuos seropositivos del VIH-1 (por ejemplo, linfocitos y macrófagos infectados, dirigidos a respuestas inmunitarias antivirales, e inflamación3,5,6).
Aunque los ratones y las ratas son miembros de muridos, las diferencias fundamentales de las especies pueden influir en su idoneidad para cuestiones experimentales específicas7. Por lo tanto, la extensión del modelo de infección por EcoHIV a ratas (comúnmente utilizado en estudios de abuso de drogas y trastornos neurocognitivos) sería ventajosa en el estudio de neuroHIV. Por ejemplo, su mayor tamaño hace que la implantación de catéteres yugulares para procedimientos de autoadministración de fármacos sea más práctica8. Las técnicas de autoadministración de fármacos en ratas se han utilizado para evaluar la motivación en el VIH-19. Además, muchas tareas neurocognitivas/conductuales fueron diseñadas inicialmente para ratas10. Aquí, divulgamos la utilización de inyecciones stereotaxic de EcoHIV en ratas para extender el modelo de la infección de EcoHIV y para permitir una oportunidad dominante de dirigir las preguntas nuevas relacionadas con neuroHIV y la MANO.
Protocol
Representative Results
Discussion
En este protocolo, establecimos un modelo de infección por VIH inducida por EcoHIV en ratas. Específicamente, describimos una inyección stereotaxic bilateral de EcoHIV en la corteza que indujo con éxito la infección vih activa en el cerebro de la rata 7 días de poste-inyección. Además, demostramos que la infección por EcoHIV en ratas podría ser un buen sistema biológico para estudiar aspectos clave de HAND. Ocho semanas de infección post-EcoHIV, ratas exhibieron deterioros neurocognitivos significativos, que …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue financiado por las subvenciones HD043680, MH106392, DA013137 y NS100624 de los NIH.
Materials
| 293FT cells | ThermoFisher Scientific | R70007 | |
| Antibiotic-Antimycotic solution | Cellgro | 30004CI | 100X |
| Corning BioCoatGelatin 75cm² Rectangular Canted Neck Cell Culture Flask with Vented Cap | Life Technologies | 354488 | |
| Corning DMEM with L-Glutamine, 4.5 g/L Glucose and Sodium Pyruvate | Life Technologies | 10013CV | |
| Cover glass | VWR | 637-137 | |
| drill | |||
| Dumont #5 Forceps | World Precision Instruments | 14095 | |
| Dumont #7 Forceps | World Precision Instruments | 14097 | |
| Eppendorf Snap-Cap Microcentrifuge Biopur Safe-Lock Tubes | Life Technologies | 22600028 | |
| Ethicon Vicryl Plus Antibacterial, 4-0 Polyglactin 910 Suture, 27in. FS-2 | Med Vet International | VCP422H | |
| Hamilton syringe | Hamilton | 1701 | |
| Invitrogen Lipofectamine 3000 Transfection Reagent | Life Technologies | L3000015 | |
| Iris Forceps | World Precision Instruments | 15914 | |
| Iris Scissors | World Precision Instruments | 500216 | |
| Lentivirus-Associated p24 ELISA Kit | Cell Biolabs, inc. | VPK-107-5 | |
| Lenti-X Concentrator | Takara | PT4421-2 | |
| Opti-MEM I Reduced Serum Medium | Life Technologies | 11058021 | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127-500G | |
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
| ProLong Gold | Fisher Scientific | P36930 | |
| Sevoflurane | Merritt Veterinary Supply | 347075 | |
| stereotaxic apparatus | Kopf Instruments | Model 900 | |
| SuperFrost Plus Slides | Fisher Scientific | 12-550-154% | |
| Vannas Scissors | World Precision Instruments | 500086 |
References
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