Cet article décrit un protocole d’isolement axénique à grande échelle et de perception des miracidia nageant librement de la douve de sang humaine Schistosoma mansoni et leur traitement ultérieur pour être introduit dans la culture in vitro .
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Article de méthode
Cet article décrit un protocole d’isolement axénique à grande échelle et de perception des miracidia nageant librement de la douve de sang humaine Schistosoma mansoni et leur traitement ultérieur pour être introduit dans la culture in vitro .
Douves du sang humains, Schistosoma spp., ont un cycle de vie complexe qui implique des phases asexuées et sexuées de perfectionnement au sein d’un escargot intermédiaires et mammifère hôte final, respectivement. La capacité d’isoler et de maintenir les étapes du cycle de vie différent en vertu des conditions de culture in vitro a grandement facilité les enquêtes sur les mécanismes cellulaires, biochimiques et moléculaires régulant hôte, le développement et la croissance de parasite interactions. Transmission de la schistosomiase nécessite la reproduction asexuée et le développement de plusieurs stades larvaires chez l’hôte escargot ; le miracidia infectieux, par le biais de sporocystes primaires et secondaires, à la phase finale de cercaires c’est infectieux pour l’homme. Dans cet article, nous présentons un protocole étape par étape pour l’éclosion massive et l’isolement des miracidia Schistosoma mansoni des oeufs provenant de foie de souris infectées et leur introduction ultérieure dans la culture in vitro . Il est prévu que le protocole détaillé encouragera de nouveaux chercheurs de poursuivre et d’élargir cet important domaine de recherche de schistosomiase.
L’humain sang douves Schistosoma spp., sont les agents étiologiques de la schistosomiase, une maladie tropicale négligée qui afflige un estimé de 230 millions de personnes dans le monde1. L’espèce la plus répandue, Schistosoma mansoni, est géographiquement distribué en Amérique du Sud, l’archipel des Caraïbes, le Moyen-Orient et l’Afrique subsaharienne2. Le cycle de vie de S. mansoniet autres schistosomes, est complex, faisant intervenir un hôte définitif chez les mammifères et les escargots d’eau douce du genre Biomphalaria qui servent d’hôtes intermédiaires obligatoires.
S. mansoni mâles et femelles adultes ver couples vivant dans les veines mésentériques postérieures de reproduire le mammifère hôte, ce qui entraîne la libération de œufs embryonnés (ovules) qui se loge dans les petites veinules de la muqueuse intestinale. Œufs puis pauses à travers les parois des vaisseaux, migrent à travers le tissu muqueux et finit par entrer dans la lumière intestinale où ils seront annulées par les fèces. Lorsque les ovules entrez hachures de larves nageuses et d’eau douce (miracidies), ils doivent, dans l’ordre court, trouver un escargot Biomphalaria adapté pour infecter afin de poursuivre son cycle de vie. Ce processus d’infection implique miracidiale pièce jointe à surface de l’escargot extérieure suivie de pénétration active et l’entrée de la larve dans l’hôte. Peu de temps après l’entrée, le miracidia commence à jeter ses plaques épidermiques ciliées externes car elle forme un syncytium qui deviendra la nouvelle surface extérieure (tégument) de la prochaine étape larvaire, le sporocyste primaire ou mère. Par le biais de la reproduction asexuée, chaque sporocyste primaire produit et libère une deuxième génération de sporocystes, appelés secondaires ou des sporocystes de fille, qui à son tour, génèrent et libèrent un grand nombre de la dernière étape apporte, la cercaire3 . À échapper à l’hôte de l’escargot, cercaires libres sont capables d’attacher à et directement pénétrer dans la peau d’un hôte mammifère convenable humaine ou autre. Dès l’entrée dans leur nouvel hôte, les cercaires transforment le stade parasitaire schistosomula et envahissent le système vasculaire. Ils, à leur tour, migrent dans les poumons, puis à la veine hépatique où ils mûrissent de vers adultes, forment des couples masculins et féminins et rendre les veines mésentériques pour compléter leur cycle de vie.
Apporte le succès ou le développement de la « phase d’escargot » de schistosomes larvaires est essentiel à la poursuite du cycle de transmission à l’homme hôte-hôte. D’une importance cruciale est la période entrée suivante de la miracidia nageant librement dans l’hôte de l’escargot et sa transformation au début sur la scène du sporocyste primaire. Selon la compatibilité immunologique et physiologique entre l’hôte et le parasite, c’est au cours de cette phase du développement larvaire que succès initial ou l’échec pour établir les infections est déterminé4,5,6 . Développement ultérieur des sporocystes primaires capables de produire par voie asexuée des sporocystes secondaires, qui ensuite génèrent des cercaires homme infectieuse, nécessitent encore un environnement permissif hôte physiologiques qui offre pour l’ensemble de la croissance du parasite et la reproduction a besoin.
A ce jour, on connaît mal le sous-jacent, physiologiques, biochimiques et moléculaires processus régissant les interactions de schistosomes-escargot, surtout les molécules et les voies impliqués dans réglementant la reproduction et le développement larvaire ou modulant réactions immunitaires de l’hôte. Accès facile à un grand nombre de ces stades larvaires dans in vitro culture des conditions qui permettent la manipulation expérimentale faciliterait grandement la découverte de cheminement et les mécanismes sous-jacents de la croissance cellulaire, différenciation et la reproduction. Voies critiques parasite ou mécanismes, identifiés grâce à l’expérimentation in vitro pourraient alors servir de perturber la croissance ou la reproduction larvaire chez l’hôte de l’escargot, ou pour identifier les escargot hôte immunitaire mécanismes impliqués dans la reconnaissance et l’élimination des miracidiale ou sporocyste étapes.
Dans cet article et la vidéo de présentation, nous fournir une description détaillée d’une méthode pour isoler un grand nombre de nageuses S. mansoni miracidia pour être introduit dans la culture in vitro qui peut-être alors être soumise au suivi expérimental manipulation (voir Figure 1 pour une présentation schématique du flux de protocole). Des procédures similaires ont été décrits précédemment7,8,9, nous avons estimé qu’un protocole détaillé serait utile aux chercheurs qui souhaitent utiliser ce modèle pour répondre à des questions encore sans réponse associées à le développement larvaire apporte, prolifération cellulaire et interactions immunitaires schistosomes-escargot. En outre, cette approche pourrait facilement être adaptée pour l’isolement des oeufs des autres trématodes médicalement importants tels que la vessie vivant S. haematobium, douves du foie ou douves du poumon.
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Tous les soins des animaux et des procédures expérimentales ont été approuvées par la Commission Institutional Animal Care et utilisation de l’Université du Wisconsin-Madison en vertu du protocole aucune. V005717. Le protocole suivant consiste à travailler dans un établissement de niveau de biosécurité 2 (BSL2) pour les agents pathogènes humains, même si aucun des schistosomes étapes décrites dans le présent protocole sont infectieux pour les humains ou d’autres mammifères. Suivre des politiques institutionnelles pour la manipulation d’agents pathogènes humains groupe de risque 2 (RG2).
Remarque : Nous utilisons femelles souris Swiss-Webster (6 - semaine vieux) en raison de leur susceptibilité accrue d’infection10, réduisant ainsi à plus grandes charges d’oeuf. Tucker et coll. décrivent des protocoles d’infection souris et escargot utilisés dans ce système de modèle11. La Table des matières liste tous les équipements spécifiques, les matériaux, les réactifs et les sources animales nécessaires pour réaliser ce plan expérimental.
1. traitement des foies infectés
2. foie extraction et miracidiale isolation
3. miracidiale récolte et culture
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La grande majorité des miracidia sera en général ont été recueillie dans les deux premiers « récoltes ». L’incubation des miracidia isolé CEMB + déclenche le processus de transformation miracidia-à-sporocyste (Figure 4 a- C). Dans la première heure suivant transfert à culture puits contenant CEMB +, la majorité des miracidia cessent de natation (Figure 4 a). À 6 h dans la culture, miracidia sont en train de faire...
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Miracidia de S. mansoni, isolé et manipulé comme décrit ci-après, peut infecter seulement l’hôte intermédiaire d’escargot et par conséquent ne représentent pas un danger biologique humain au cours de cette phase du développement larvaire. Toutefois, pour éviter l’exposition/infection accidentelle d’escargots, il faut pour exécuter des isolations miracidiale dans un emplacement différent des zones où des espèces d’escargots Biomphalaria sensibles peuvent être présents ou entretenu. Une salle séparée, enr...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Financé en partie par la subvention de NIH RO1AI015503. Souris infectées par les schistosomes ont été fournis par le NIAID schistosomiase Resource Center à l’Institut de recherche biomédicale (Rockville, MD) par le biais de NIH-NIAID contrat HHSN272201000005I pour distribution au moyen de ressources de la BEI.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| solution saline équilibrée de Chernin (CBSS+) | Pour 1L de solution | ||
| 2,8 g de chlorure de sodium | Fisher Scientific | S271-3 | Dissoudre les sels, sauf le chlorure de calcium, et ; |
| 0,15 g de chlorure de potassium ; | Sucres Sigma-Aldrich | P5405 | dans 800 mL ddH2O |
| 0,07 g de phosphate de sodium dibasique anhydre | Fisher Scientific | S374-500 | Dissoudre le chlorure de calcium séparément dans 200 ; |
| 0,45 g de sulfate de magnésium heptahydraté | Sigma-Aldrich | M1880 | mL ddH2O |
| 0,53 g chlorure de calcium dihydraté | Mallinckrodt | 4160 | Ajouter lentement du soln de calcium au soln sel/sucre avec ; |
| 0,05 g de bicarbonate de sodium ; ; | Fisher Scientific | S233-3 | avec mélange constant |
| 1 g de glucose | MP Biomedicals | 152527 | Ajuster à pH 7,2 et filtrer la stérilisation à l’aide d’un |
| 1 g de tréhalose | Sigma-Aldrich | T0167 | 0,22 & micro ; m filtre jetable pour flacon |
| 10 mL 100X pénicilline/streptomycine | Hyclone | SV30010 | pénicilline filtrée et de la streptomycine soln ; utilisation antérieure |
| Bge incomplète ; moyenne (Ibge) | Pour solution de 900 mL | ||
| 220 mL Schneider' s Drosophile milieu modifié | Lonza | 04-351Q | Mélanger le milieu de Schneider avec 680 mL de ddH2O |
| 4,5 g d’hydrolysat enzymatique de lactalbumine | Sigma-Aldrich | L9010 | Ajouter de l’hydrolysat de lactalbumine et du galactose |
| 1,3 g de galactose | Sigma-Aldrich | G0625 | Ajuster au pH 7,2 et filtrer stériliser à l’aide d’un hydrolysat de 0,22 & micro ; m Filtre jetable pré-stérilisé |
| Milieu Bge complet (cBge) | Pour 100 mL de solution | ||
| 90 mL Milieu | Pour inactiver thermiquement FBS : Incuber FBS décongelé dans ; | ||
| 9 mL de sérum fœtal bovin (FBS) (Optima) | Atlanta Biologicals | S12450 | bain-marie à 60° ; C pendant 1 heure tout en douceur ; |
| 1 mL de pénicilline/streptomycine Hyclone 100X | SV30010 | en faisant tourner le flacon toutes les 10 min Aliquote inactivé thermiquement dans des tubes de 15 mL. et stocker à -20° ;C. ; Milieu de mélange + filtre FBS et stériliser à l’aide d’un 0,22 & micro ; m pré-stérilisé ; Filtre jetable pour bouteilles ; Ajouter de la pénicilline et de la streptomycine avant utilisation | |
| < fort>Eau de bassin (solution mère) | 1L de solution mère | ||
| 12,5 g de carbonate de calcium | Fisher Scientific | C64-500 | Mélanger tous les sels dans 1L de ddH2O |
| 1,25 g de carbonate de magnésium | Fisher Scientific | M27-500 | Notez que les sels n’auront pas complètement ; |
| 1,25 g de chlorure de sodium | Fisher Scientific | S271-3 | dissous. Agitez vigoureusement pour suspendre ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; |
| 0,25 g de chlorure de potassium | Sigma-Aldrich | P5405 | sels avant la fabrication de la soln® de travail ; ; |
| forte (solution de travail) | 1,5 L de solution | ||
| 0,8 ml de solution mère d’eau de bassin (agiter avant utilisation) dans ; ; ; ; ; ; ; ; | Mélanger le bouillon à ddH2O | ||
| 1500 mL de ddH2O | Stériliser l’eau du bassin par autoclave (lent ; cycle) | ||
| 1,5 mL de pénicilline/streptomycine 100X ; | Hyclone | SV30010 | Ajouter de la pénicilline et de la streptomycine à usage antérieur |
| (1,2 % NaCl) | 1,5 L de solution | ||
| 18 g de chlorure de sodium dans 1500 mL de solution saline autoclave ddH2O | Fisher Scientific | S271-3 | pour stériliser |
| 1,5 mL de pénicilline/streptomycine 100X | Hyclone | SV30010 | Ajouter de la pénicilline et de la streptomycine avant l’utilisation |
| Équipement et matériel supplémentaires : ; | |||
| 7-L | Suivant le protocole approuvé IACUC n° V001551 | ||
| ; | |||
| Réservoir et régulateur | |||
| culture tissulaire à 24 puits | TPP | 92424 | |
| Fioles | |||
| Source lumineuse (150W) | Chiu Tech Corp | Modèle F0-150 | |
| Centrifugeuse, réfrigérée, à godet oscillant | Centrifugeuse Eppendorf | Modèle 5810R | |
| flacons (250 mL) | Nalgene | ||
| 15 mL, | Corning | stériles 430053 | |
| Pipettes de transfert stériles jetables ; | Fisher Scientific | 1371120 | |
| 0,22 et micro ; Filtre jetable pré-stérilisé M | Blender en acier inoxydable EMD Millipore | SCGPS05RE | |
| Waring Commercial | Model 51BL31 | ||
| Tasse mixeur, capacité de 100 mL | Microscope | ||
| Nikon Instruments ; | Eclipse TE300 |
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