Leishmanien sind weltweit weit verbreitete parasitäre Infektionskrankheiten, die in Entwicklungsländern eine wichtige Herausforderung darstellen und von der Weltgesundheitsorganisation1,2als eine der wichtigsten vernachlässigten Tropenkrankheiten anerkannt werden. Die Leishmanien sind durch haut-, schleimhaut- und/oder viszerale Manifestationen gekennzeichnet. Kutane Leishmaniose wird in der Regel durch L. amazonensis, L. mexicana, L. braziliensis, L. guyanensis, L. major, L. tropica und L. aethiopica3verursacht. Diese Form der Krankheit ist oft Selbstheilung beim Menschen aufgrund der Induktion der schützenden zellulären Immunantwort. Jedoch, die zelluläre Immunantwort kann fehlschlagen, und die Krankheit kann zu verbreiten cutaneous Leishmaniasisfortschreiten 4,5. Aufgrund der Vielfalt unter den Leishmanien-Arten und dem genetischen Hintergrund der Wirtszeit gibt es keinen Impfstoff6,7. Behandlungsmöglichkeiten sind auch begrenzt, da die meisten der derzeit verfügbaren Medikamente entweder teuer, toxisch und/oder kann langfristige Behandlung erfordern8,9. Außerdem gab es Berichte über Arzneimittelresistenz entogen gegen die verfügbaren Behandlungen10,11.
Der Erreger der Leishmanien ist der protozoische Parasit Leishmanien. Der Parasit stellt zwei verschiedene morphologische Formen in seinem Lebenszyklus dar: Promastigoten, die flagellated Form in Sandfliegen gefunden; und Amastigoten, die intrazelluläre Form, die in den parasitopholen Vakuolen des Säugetierwirts Makrophagen12,13gefunden wird. Die Fähigkeit von Amastigotes, trotz der Abwehrmechanismen der Makrophagen des Wirbeltierwirts einzudringen, zu überleben und zu replizieren, unterliegt vielen Studien14,15,16,17. Daher haben mehrere Forschungsgruppen In-vitro-Makrophagen-Infektionstests beschrieben, um die Auswirkungen spezifischer Umweltfaktoren sowie von Parasiten- und Wirtsgenen auf die Parasiteninfektiosität zu bewerten. Dieser Test bietet mehrere Vorteile, wie die Fähigkeit, Studien an ein Format mit hohem Durchsatz anzupassen, einen relativ kürzeren Zeitraum, um Ergebnisse zu erzielen, und eine geringere Anzahl von Labortieren, die18geopfert wurden. Die Ergebnisse von In-vitro-Assays sind jedoch begrenzt, da sie nicht immer in vivo-Studien14,19,20,21replizieren. In-vivo-Assays bieten einen systemischen physiologischen Überblick über die Wirts-Parasiten-Interaktion, die durch In-vitro-Assays nicht vollständig nachgeahmt werden kann. Zum Beispiel können immunologische Studien durch immunhistochemische Assays aus gesammelten Fußpolstergewebeabschnitten oder sogar von poplitealen Lymphknoten zur Analyse der wiedergewonnenen Immunzellen durchgeführt werden22.
Tiere werden oft als Modell für menschliche Krankheiten in der biologischen und biomedizinischen Forschung verwendet, um die zugrunde liegenden physiologischen Mechanismen der Krankheiten besser zu verstehen23. Im Falle der Leishmaniose beeinflussen die Route, der Ort oder die Dosis der Impfung das Krankheitsergebnis24,25,26,27. Darüber hinaus werden Anfälligkeit und Resistenz gegen die Infektion bei Menschen und Mäusen stark durch den genetischen Hintergrund des Wirts und Parasiten4,5,22,28,29,30,31reguliert. BALB/c-Mäuse sind sehr anfällig für L. amazonensis kutane Infektionen, die ein schnelles Krankheitsverlauf mit der Verbreitung der Parasiten an die Lymphknoten, Milz und Leber32zeigen. Da die Krankheit zu kutanen Metastasen fortschreiten kann, kann die Infektion tödlich sein. Im Gegensatz dazu entwickeln C57BL/6-Mäuse häufig chronische Läsionen mit anhaltenden Parasitenbelastungen in L. amazonensis-Infektions-Assays 33. Dabei wurde eine L. amazonensis-Infektion mit dieser speziellen Mausart als ein ausgezeichnetes Modell zur Untersuchung chronischer Formen der hautnaheleishmaniosen Beim Menschen angesehen, da sie das Krankheitsverlaufbesser imitiert als das BALB/c-Mäuseinfektionsmodell5,34.
Daher schlagen wir vor, dass die murine in vivo-Infektion eine nützliche Methode für Leishmanenvirulenz physiologische Studien für menschliche Krankheiten ist, die eine systemische Ansicht der Wirts-Parasiten-Interaktion ermöglichen. Bei der Begutachtung der etablierten Assays22präsentieren wir hier ein zusammengestelltes Schritt-für-Schritt-Protokoll der In-vivo-Infektion von C57BL/6-Mäusen mit L. amazonensis, das die Parasitendifferenzierung in axtische Amastigoten, Mäusefußpad-Hautimpfung, Läsionsentwicklung und Parasitenlastbestimmung umfasst. Dieses Protokoll kann an andere Mäusestämme und Leishmanienarten angepasst werden, die kutane Leishmanien verursachen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die hier vorgestellte Methode entscheidend für die Identifizierung neuerAnti-Leishmanie-Medikamentenziele und -impfstoffe sowie in physiologischen Studien des Wirts immun- und metabolische Reaktionen auf Leishmanien-Infektionen ist.