Malaria ist eine große Bedrohung für die öffentliche Gesundheit, die im Jahr 2019 fast 230 Millionen Infektionen und schätzungsweise 409.000 Todesfälle verursacht1. Die meisten Todesfälle sind in Subsahara-Afrika und werden durch den Parasiten Plasmodium falciparumverursacht, dessen Insektenvektor Anopheles gambiaeist, der Gegenstand dieser Videodemonstration ist. Obwohl die Zahlen auf einen signifikanten Rückgang der jährlichen Sterberate seit der Jahrhundertwende hindeuten (>300.000 weniger jährliche Todesfälle), nehmen die vielversprechenden Rückgänge der Krankheitsraten, die von 2000 bis 2015 beobachtet wurden, ab, was auf die Notwendigkeit neuer Ansätze zur Begrenzung der Krankheitsübertragung hindeutet2. Zu den vielversprechenden zusätzlichen Strategien zur Kontrolle und möglichen Eliminierung von Malaria gehört das Targeting der Mückenvektorkapazität mittels CRISPR/Cas9-basierter Gen-Editing und Gene-Drive3,4,5. Tatsächlich ist es das Targeting des Mückenvektors (durch den erweiterten Einsatz von langlebigen, mit Insektiziden behandelten Moskitonetzen), das den größten Einfluss auf die Verringerung der Krankheitsübertragung hatte6.
Weibliche Moskitos erwerben Plasmodium-Gametozyten von einem infizierten Menschen während einer Blutmahlzeit. Nach Befruchtung, Reifung, Mitteldarmepithel-Traversal, Populationsexpansion und Hämocoel-Navigation in ihren obligaten Mückenwirten dringen Hunderte bis Zehntausende von Plasmodium-Sporozoiten in die Mücken-SGs ein und füllen die sekretorischen Hohlräume der konstituierenden sekretorischen Zellen. In den sekretorischen Hohlräumen angekommen, haben die Parasiten direkten Zugang zum Speichelgang und sind somit bereit für die Übertragung auf einen neuen Wirbeltierwirt bei der nächsten Blutmahlzeit. Da SGs für die Übertragung von Malaria verursachenden Sporozoiten auf ihre menschlichen Wirte von entscheidender Bedeutung sind und Laborstudien darauf hindeuten, dass SGs für die Bluternährung, das Überleben von Moskitos oder die Fruchtbarkeit nicht wesentlich sind7,8,9, stellen sie ein ideales Ziel für übertragungsblockierende Maßnahmen dar. Adulte Mücken-SGs bilden sich als Eine Ausarbeitung von "Gangknospen" -Überresten in den Larven-SGs, die über die frühe pupale SG-Histolyse10hinaus bestehen bleiben, was die Larven-SG zu einem idealen Ziel für Interventionen zur Begrenzung der Krankheitsübertragung im Erwachsenenstadium macht.
Die Charakterisierung des Larvenstadiums der SG-Entwicklung kann nicht nur dazu beitragen, ein besseres Verständnis seiner Morphologie und funktionellen Anpassungen zu entwickeln, sondern auch bei der Bewertung neuer Interventionen helfen, die auf dieses Organ abzielen, durch Gen-Editing von wichtigen SG-Regulatoren. Da alle früheren Studien zur Larven-Speicheldrüsenarchitektur älter sind als Immunfärbung und moderne bildgebende Verfahren10,11, haben wir ein Protokoll zur Isolierung und Färbung von Speicheldrüsen mit einer Vielzahl von Antikörpern und Zellmarkern entwickelt12. Dieses Video demonstriert diesen Ansatz zur Extraktion, Fixierung und Färbung von Larven-SGs aus Anopheles gambiae L4-Larven für die konfokale Bildgebung.