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Methodenartikel

Zebrafisch-Tiermodell zur Untersuchung allergischer Reaktionen auf Zeckenspeichel-Biomoleküle

1.9K Ansichten

DOI:

10.3791/64378

16. September 2022

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier wird Zebrafisch (Danio rerio) als Modell verwendet, um allergische Reaktionen und Immunreaktionen im Zusammenhang mit dem Alpha-Gal-Syndrom (AGS) zu untersuchen, indem allergische Reaktionen auf Zeckenspeichel und Säugetierfleischkonsum bewertet werden.

Zusammenfassung

Zecken sind Arthropodenvektoren, die durch die Übertragung von Krankheitserregern Krankheiten verursachen und deren Bisse mit allergischen Reaktionen zusammenhängen könnten, die sich weltweit auf die menschliche Gesundheit auswirken. Bei einigen Individuen wurden hohe Konzentrationen von Immunglobulin-E-Antikörpern gegen das Glykan Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) durch Zeckenstiche induziert. Anaphylaktische Reaktionen, die durch Glykoproteine und Glykolipide vermittelt werden, die das im Zeckenspeichel vorhandene Glykan α-Gal enthalten, stehen im Zusammenhang mit dem Alpha-Gal-Syndrom (AGS) oder einer Säugetierfleischallergie. Zebrafisch (Danio rerio) hat sich zu einem weit verbreiteten Wirbeltiermodell für die Untersuchung verschiedener Pathologien entwickelt. In dieser Studie wurde Zebrafisch als Modell für die Untersuchung allergischer Reaktionen als Reaktion auf den Verzehr von α-Gal und Säugetierfleisch verwendet, da sie wie Menschen dieses Glykan nicht synthetisieren. Zu diesem Zweck wurden Verhaltensmuster und hämorrhagische anaphylaktische allergische Reaktionen als Reaktion auf den Speichel von Ixodes ricinus-Zecken und den Verzehr von Säugetierfleisch untersucht. Dieser experimentelle Ansatz ermöglicht die Gewinnung valider Daten, die das Zebrafisch-Tiermodell für die Untersuchung von durch Zecken übertragenen Allergien einschließlich AGS unterstützen.

Einleitung

Zecken sind Überträger von Krankheitserregern, die Krankheiten verursachen und auch allergische Reaktionen verursachen, die die Gesundheit von Mensch und Tier weltweit beeinträchtigen 1,2. Während der Zeckenfütterung erleichtern Biomoleküle im Zeckenspeichel, insbesondere Proteine und Lipide, die Fütterung dieser Ektoparasiten und vermeiden die Abwehrkräfte des Wirts3. Einige Speichel-Biomoleküle mit Glykan-Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal)-Modifikationen führen nur bei einigen Personen zur Produktion hoher Anti-α-Gal-IgE-Antikörperspiegel nach dem Zeckenstich, was als α-Gal-Syndrom (AG....

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Protokoll

Alle hier beschriebenen Methoden wurden von der Ethikkommission für Tierversuche der Universität Kastilien-La Mancha im Rahmen der Studie "Evaluation of the immune response to inactivated M. bovis vaccine and challenge with M. marinum in the zebrafish model number PR-2017-05-12" genehmigt.

Zecken wurden aus der Laborkolonie gewonnen, wo repräsentative Proben von Zecken in der Kolonie mittels PCR auf häufige Zeckenpathogene getestet wurden, um die Abwesenheit von Krankheitserregern zu bestätigen, und am Institut für Parasitologie, Biologiezentrum der Tschechischen Akademie der Wissenschaften (IP BC CAS), Tschechische Republ....

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Ergebnisse

Das hier vorgestellte Protokoll basiert auf mehreren Aspekten zuvor veröffentlichter Experimente27,30 und Ergebnissen, die in unserem Labor durchgeführt wurden, wo das Zebrafischmodell für die Untersuchung von AGS und der Immunantwort auf α-Gal etabliert und validiert wird, da sowohl Menschen als auch Zebrafische dieses Molekül nicht synthetisieren13. Dieses Modell ermöglicht die Charakterisierung und Bewertung einer Vielzahl von allergisc.......

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Diskussion

Zebrafisch ist ein kostengünstiges und einfach zu handhabendes Modell, das sich auch als sehr praktikables Werkzeug für die Untersuchung molekularer Mechanismen der Immunantwort, von Erregerkrankheiten, neuartigen Arzneimitteltests sowie von Impfungen und Impfungen und zum Schutz vor Infektionen erwiesenhat 33,34,35. Die Studie über das Verhalten von Zebrafischen ist nützlich, da frühere Studien ergeben haben, dass einige Fischa.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Wir bedanken uns bei den Mitgliedern der SaBio-Gruppe für die Zusammenarbeit bei der Versuchsplanung und der technischen Unterstützung bei der Fischversuchsanlage und bei Juan Galcerán Sáez (IN-CSIC-UMH, Spanien) für die Bereitstellung von Zebrafischen. Diese Arbeit wurde vom Ministerio de Ciencia e Innovación/Agencia Estatal de Investigación MCIN/AEI/10.13039/501100011033, Spanien und EU-FEDER (Grant BIOGAL PID2020-116761GB-I00) unterstützt. Marinela Contreras wird gefördert durch das Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Spanien, Stipendium IJC2020-042710-I.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
1,5-ml-RöhrchenVWR525-0990
All Prep DNA/RNAQiagen80284
Aquatics
facilities BCA Protein Assay Kit Thermo Fisher Scientific23225
SeziersetVWR631-1279
Hundefutter - Rot ClassicAcana
ELISA Platten-96 WellThermo Fisher Scientific10547781
Gala1-3Gal-BSA 3 (α-Gal) DextraNGP0203
iScript Reverse Transkription SupermixSupermix 1708840
MikroliterspritzenHamilton7638-01
Plattenleserbeliebig
Phosphatgepufferte KochsalzlösungSigmaP4417-50TAB
Pilocarpinhydrochlorid SigmaP6503
Pipettenspitze P10 VWR613-0364
Pipettenspitze P1000VWR613-0359
Premiumfutter TropenfischDAPC
Schwamm Tierhalter  Hergestellt aus Schaumstoffschrott
Stereomikroskopbeliebiger
Thermocycler, Real-Time PCRbeliebiges
Tricain, Methansulfonat (MS-222)SigmaE10521
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Referenzen

  1. de la Fuente, J., Estrada-Pena, A., Venzal, J. M., Kocan, K. M., Sonenshine, D. E. Overview: Ticks as vectors of pathogens that cause disease in humans and animals. Frontiers in Bioscience: A Journal and Virtual Library. 13 (18), 6938-6946 (2008).
  2. de la Fuente, J., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Alpha Gal SyndromAllergie gegen Fleisch von S ugetierenImmunantwortIntradermalinjektionRT qPCR AnalyseIgM Antik rpernachweisOmics Technologien