Name: Un modèle expérimental pour étudier la tuberculose-paludisme co-infection à transmission naturelle de Mycobacterium tuberculosis Et Plasmodium berghei /i (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-17T21:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Découvrez un modèle expérimental de co-infection tuberculose-paludisme chez la souris utilisant Mycobacterium tuberculosis et Plasmodium berghei. Cette méthode permet d'étudier les interactions pathogènes in vivo.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Les auteurs tiennent à remercier Miriam Ester pour la reproduction des moustiques. Ce travail a été soutenu par un financement interne du Centre de recherche Borstel et rejoint le financement par l&#39;infection Leibniz Center.

<ol><li>Mueller, A. -K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+Transmission+of+Plasmodium+berghei+Exacerbates+Chronic+Tuberculosis+in+an+Experimental+Co-Infection+Model%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Natural Transmission of Plasmodium berghei Exacerbates Chronic Tuberculosis in an Experimental Co-Infection Model.</a> PLoS ONE. 7, e48110(2012).</li>
<li>Korbel, D. S., Schneider, B. E., Schaible, U. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Innate+immunity+in+tuberculosis%3A+myths+and+truth%5BTitle%5D)+AND+%22Microbes+Infect%22%5BJournal%5D)">Innate immunity in tuberculosis: myths and truth.</a> Microbes Infect. 10, 995-1004 (2008).</li>
<li>Aly, A. S., Vaughan, A. M., Kappe, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Malaria+parasite+development+in+the+mosquito+and+infection+of+the+mammalian+host%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Malaria parasite development in the mosquito and infection of the mammalian host.</a> Annu. Rev. Microbiol. 63, 195-221 (2009).</li>
<li>Cirimotich, C. M., Dong, Y., Garver, L. S., Sim, S., Dimopoulos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mosquito+immune+defenses+against+Plasmodium+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Dev.+Compar.+Immuno%22%5BJournal%5D)">Mosquito immune defenses against Plasmodium infection.</a> Dev. Compar. Immuno. 34, 387-395 (2010).</li>
<li>Page, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mycobacterium-induced+potentiation+of+type+1+immune+responses+and+protection+against+malaria+are+host+specific%5BTitle%5D)+AND+%22Infect.+Immun%22%5BJournal%5D)">Mycobacterium-induced potentiation of type 1 immune responses and protection against malaria are host specific.</a> Infect. Immun. 73, 8369-8380 (2005).</li>
<li>Hawkes, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Malaria+exacerbates+experimental+mycobacterial+infection+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Microbes+Infect%22%5BJournal%5D)">Malaria exacerbates experimental mycobacterial infection in vitro and in vivo.</a> Microbes Infect. 12, 864-874 (2010).</li>
<li>Scott, C. P., Kumar, N., Bishai, W. R., Manabe, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short+report%3A+modulation+of+Mycobacterium+tuberculosis+infection+by+Plasmodium+in+the+murine+model%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Trop.+Med.+Hyg%22%5BJournal%5D)">Short report: modulation of Mycobacterium tuberculosis infection by Plasmodium in the murine model.</a> Am. J. Trop. Med. Hyg. 70, 144-148 (2004).</li>
<li>Hoffman, S. L., Doolan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Malaria+vaccines-targeting+infected+hepatocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Med%22%5BJournal%5D)">Malaria vaccines-targeting infected hepatocytes.</a> Nat. Med. 6, 1218-1219 (2000).</li>
<li>Mueller, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetically+attenuated+Plasmodium+berghei+liver+stages+persist+and+elicit+sterile+protection+primarily+via+CD8+T+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Pathol%22%5BJournal%5D)">Genetically attenuated Plasmodium berghei liver stages persist and elicit sterile protection primarily via CD8 T cells.</a> Am. J. Pathol. 171, 107-115 (2007).</li>
<li>Mueller, A. K., Labaied, M., Kappe, S. H., Matuschewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetically+modified+Plasmodium+parasites+as+a+protective+experimental+malaria+vaccine%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Genetically modified Plasmodium parasites as a protective experimental malaria vaccine.</a> Nature. 433, 164-167 (2005).</li>
<li>Nussenzweig, R. S., Vanderberg, J., Most, H., Orton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protective+immunity+produced+by+the+injection+of+x-irradiated+sporozoites+of+plasmodium+berghei%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Protective immunity produced by the injection of x-irradiated sporozoites of plasmodium berghei.</a> Nature. 216, 160-162 (1967).</li>
<li>Vaughan, J. A., Scheller, L. F., Wirtz, R. A., Azad, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infectivity+of+Plasmodium+berghei+sporozoites+delivered+by+intravenous+inoculation+versus+mosquito+bite%3A+implications+for+sporozoite+vaccine+trials%5BTitle%5D)+AND+%22Infect.+Immun%22%5BJournal%5D)">Infectivity of Plasmodium berghei sporozoites delivered by intravenous inoculation versus mosquito bite: implications for sporozoite vaccine trials.</a> Infect. Immun. 67, 4285-4289 (1999).</li>
<li>Coleman, J., Juhn, J., James, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissection+of+midgut+and+salivary+glands+from+Ae.+aegypti+mosquitoes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Dissection of midgut and salivary glands from Ae. aegypti mosquitoes.</a> J. Vis. Exp. , e228(2007).</li>
<li>Franke-Fayard, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Plasmodium+berghei+reference+line+that+constitutively+expresses+GFP+at+a+high+level+throughout+the+complete+life+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Biochem.+Parasitol%22%5BJournal%5D)">A Plasmodium berghei reference line that constitutively expresses GFP at a high level throughout the complete life cycle.</a> Mol. Biochem. Parasitol. 137, 23-33 (2004).</li>
<li>Lin, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss-of-function+analyses+defines+vital+and+redundant+functions+of+the+Plasmodium+rhomboid+protease+family%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Loss-of-function analyses defines vital and redundant functions of the Plasmodium rhomboid protease family.</a> Mol. Microbiol. 88, 318-338 (2013).</li>
<li>Bancroft, J. D. G., M, <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBancroft%2C+JDG+%22Theory+and+Practice+of+Histological+Techniques%22">Theory and Practice of Histological Techniques</a>. , Churchill Livingstone. New York. (2007).</li>
<li>Schneider, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+role+for+IL-18+in+protective+immunity+against+Mycobacterium+tuberculosis%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Immunol%22%5BJournal%5D)">A role for IL-18 in protective immunity against Mycobacterium tuberculosis.</a> Eur. J. Immunol. 40, 396-405 (2010).</li>
<li>Craig, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+animal+models+for+research+on+severe+malaria%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathog%22%5BJournal%5D)">The role of animal models for research on severe malaria.</a> PLoS Pathog. 8, e1002401(2012).</li>
<li>de Souza, J. B., Hafalla, J. C., Riley, E. M., Couper, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+malaria%3A+why+experimental+murine+models+are+required+to+understand+the+pathogenesis+of+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Parasitology%22%5BJournal%5D)">Cerebral malaria: why experimental murine models are required to understand the pathogenesis of disease.</a> Parasitology. 137, 755-772 (2010).</li>
<li>Van den Steen, P. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunopathology+and+dexamethasone+therapy+in+a+new+model+for+malaria-associated+acute+respiratory+distress+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Respir.+Crit.+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Immunopathology and dexamethasone therapy in a new model for malaria-associated acute respiratory distress syndrome.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 181, 957-968 (2010).</li>
</ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à révéler.

Nous avons décrit comment les souris peuvent être productive infectées par le Vtt et P. berghei par leurs voies naturelles de l&#39;infection. Nous appliquons des protocoles établis d&#39;infection à étudier la tuberculose ou le paludisme expérimental 13 12 et les a récemment adopté pour étudier la co-infection entre Vtt et Plasmodium dans le modèle de la souris 1. Les étapes les plus critiques pour les infections de succès sont la transmission de ces deux agents pathogènes dans les chiffres désirés. Les stocks de mycobactéries ne devraient pas être plus de 2 ans, car ils perdront la viabilité dans le temps, et le titre initialement déterminé des stocks seront très probablement ne plus être exactes. En conséquence, des doses d&#39;infection, il est beaucoup plus faible que prévu. Par conséquent, les titres UFC de cultures mères devraient être déterminés tous les quelques mois. Tout aussi important est la culture standardisée et la production des stocks vtt en premier lieu. Les conditions de culture telles quemoyenne, les suppléments, l&#39;heure et le volume doivent être normalisées afin de pouvoir comparer les données des expériences en utilisant différents stocks de Vtt. Les mycobactéries ont tendance à s&#39;agglomérer au cours de la culture, il est donc important de maintenir des conditions de culture standardisées, des bactéries de la récolte à la même phase de croissance et de remettre en suspension au cours de l&#39;aliquotage fréquemment. Sinon, il peut y avoir une grande variation dans les titres UFC et issue de l&#39;infection. La génération de lots de moustiques infectés de façon homogène est une autre étape critique. Depuis différentes moustiques se nourrissent de chaque souris individuelle, il est important que tous les moustiques utilisés pour une expérience d&#39;infection proviennent du même lot et que seuls les lots où plus de 90% des moustiques sont infectés sont utilisés. Le modèle actuel peut être utilisé pour disséquer les réponses immunitaires et des modulations immunitaires chez un hôte co-infecté par le comparant à des réponses immunitaires chez des hôtes infectés simples. Nous pouvons appliquer vaRious méthodologies bien établies telles que l&#39;histologie, immunohistochimie, l&#39;analyse par cytométrie de populations de cellules immunitaires, ou PCR et ELISA pour la détection des cytokines et des chimiokines aux fluides corporels ou de tissus d&#39;intérêt. Il est à noter, que de tels modèles de souris ont certaines limites. Alors que la majorité des personnes infectées par Mtb développer une infection latente sans aucun signe de symptômes cliniques, les souris développent une maladie chronique avec une pathologie pulmonaire progressive. Pourtant, C57BL / 6 sont relativement résistantes à l&#39;infection Vtt et ne développent pas de granulomes classiques comme observé chez les patients tuberculeux humains. En conséquence, les réactions immunopathologiques chez la souris ne reflètent pas une maladie latente, ni la tuberculose humaine actif de manière appropriée. Malgré l&#39;écart entre la maladie latente et chronique chez l&#39;homme et la souris, les souris ont été largement utilisés pour identifier et étudier les facteurs de l&#39;hôte qui contrôlent l&#39;infection Vtt et sont des outils précieux et indispensables pour enquêterles réponses immunitaires dans les maladies infectieuses. Surtout, la susceptibilité aux infections Vtt varie considérablement entre les souches de souris consanguines couramment utilisés et les souches les plus sensibles tels que DBA ou C3H peuvent être inclus dans les études co-et mono-infection. Par ailleurs, outre les espèces de pathogènes décrits ici, toutes les autres espèces de Mycobacterium présentant un intérêt (par exemple des isolats cliniques) pourraient être utilisés. De même, si aucun modèle de paludisme simple réplique tous les aspects des modèles différents de souris de la maladie humaine ne ressemblent étroitement les différents aspects de l&#39;infection du paludisme humain naturellement acquise. Par exemple, P. berghei ANKA et P. yoelii YM/17XL sont largement étudié les modèles de l&#39;homme (P. falciparum induit) de paludisme grave, avec P. berghei ANKA étant considéré comme un excellent modèle pour l&#39;homme Malari cérébrale de 14,15. P. berghei NK65 est un excellent modèle pour hyperparasitémie et anémie palustre aiguë, et a récemment étédécrit comme un modèle expérimental du syndrome associé au paludisme aigu de détresse respiratoire (SDRA MA-16). En utilisant le modèle de la co-infection décrite, nous pourrions montrer que récemment concurrente P. infection berghei NK65 aggrave la tuberculose chronique 1. Outre l&#39;utilisation de différents parasites du paludisme des rongeurs, l&#39;ordre et le calendrier des événements d&#39;infection peuvent être adaptés en fonction de la question de recherche sous-jacente. Sur le terrain, les infections de Plasmodium concomitants peuvent être présents au moment de l&#39;infection Vtt ou acquis par la suite. Dans les deux scénarios, les réponses immunitaires à Vtt et Plasmodium peuvent être affectés différemment. Par conséquent, les souris peuvent être infectées avec des sporozoïtes de Plasmodium soit avant ou après l&#39;infection par Mtb. En outre, les souris peuvent être contestées à différents moments après l&#39;infection Vtt pour évaluer l&#39;impact de la réponse immunitaire induite par Plasmodium-aiguë ou chronique surtuberculose. Il est important, lors du choix d&#39;un parasite du paludisme pour étudier le paludisme-tuberculose co-infection, il faut être conscient que certaines souches de Plasmodium de rongeurs causent la maladie aiguë dans certaines souches de souris et succombent à l&#39;infection au sein de quelques jours ou semaines tout en Vtt provoque les infections chroniques et de longue durée dans immunocompétent les souris. Par conséquent, le calendrier de la co-infection est essentielle pour éviter la mort prématurée d&#39;animaux de laboratoire. La modulation de l&#39;immunité de l&#39;hôte par une infection simultanée avec des espèces de pathogènes multiples reste mal comprise. Notre modèle de co-infection expérimentale fournit un outil puissant pour étudier Mycobacterium - Plasmodium interaction avec le système immunitaire d&#39;un hôte co-infectés et contribuera à notre compréhension comment les co-infections peuvent affecter la pathogenèse, évolution de la maladie, la vaccination, immunodiagnostics, et la thérapie.

Les populations humaines sont rarement exposés à un agent pathogène seulement. En particulier dans les régions à forte incidence d&#39;infections telles que l&#39;Afrique sub-saharienne, les co-infections représentent un problème de santé publique prime mais très sous-estimé. La tuberculose et le paludisme sont des infections bactériennes et parasitaires les plus répandues chez l&#39;homme, respectivement, et continuent d&#39;être les principales causes de morbidité et de mortalité dans les populations pauvres dans les zones tropicales. Malgré le large chevauchement géographique entre la tuberculose et le paludisme et le grand nombre de personnes à risque de co-infection, on sait très peu sur les interactions entre les différents et souvent contrecarrant les régulateurs et effecteurs immunitaires induites simultanément contre les parasites du paludisme et les bacilles tuberculeux co-infectés individus. modèles de rongeurs d&#39;infections mixtes permettent de caractériser les réactions immunitaires différentiels contre les agents pathogènes distincts dans un hôte, perdant ainsi en lumière la mutuelle influencerences moduler la pathologie et les résultats cliniques de la maladie individuelle, ce qui contribuera également à identifier de nouvelles recommandations pour le traitement et la prévention. Nous avons établi un modèle expérimental chez la souris qui nous permet d&#39;étudier les conséquences causées par une infection concomitante par Mycobacterium tuberculosis (Mtb) et les espèces de Plasmodium de rongeurs dans le même hôte 1. Il est important, pour émuler des infections humaines naturellement acquis aussi étroitement que possible, notre modèle met en œuvre les voies naturelles d&#39;infection utilisés par les deux agents pathogènes. La tuberculose est une infection par voie aérienne, qui se manifeste donc principalement dans les poumons. L&#39;agent causal, Vtt est transmis par des personnes ayant une maladie active par voie d&#39;aérosol quand ils expulsent des gouttelettes infectieuses d&#39;aérosols lors de la toux ou les éternuements. Ainsi, l&#39;infection de l&#39;aérosol est la méthode de choix pour imiter une infection naturelle. Génération de particules en suspension qui contiennent Mtb peut être obtenue par l&#39;utilisationd&#39;un système d&#39;exposition par inhalation. Toute cette chambre d&#39;exposition du corps permet d&#39;exposer les animaux de laboratoire à Vtt contenant infectieuses gouttelettes d&#39;aérosol (figure 1) qui sont inhalées dans les alvéoles des poumons où l&#39;infection est initiée 2. Paludisme d&#39;autre part est une maladie à transmission vectorielle causée par le protozoaire, apicomplexe parasite Plasmodium qui est transmis naturellement par la piqûre d&#39;un moustique anophèle femelle. Pendant le repas de sang, les sporozoïtes infectieux sont déposés sous la peau de l&#39;hôte et atteindre ensuite le foie via la circulation sanguine. Dans les hépatocytes ils développent et se multiplient rapidement dans schizontes stade hépatique. Finalement, schizontes matures se rompent et libèrent des milliers de pathogènes mérozoïtes de première génération dans le sang où ils initient un cycle progressif de l&#39;invasion des globules rouges, la réplication, la rupture des globules rouges, et une nouvelle invasion 3. Le Contin du cycle de vie de Plasmodiumues que certains mérozoïtes se développent dans les stades parasitaires sexuels, les hommes et les femmes gamétocytes, qui peuvent être prises par les moustiques pendant les repas de sang. Dans le moustique, Plasmodium sporozoïtes se développent dans les oocystes résidant dans l&#39;intestin moyen de moustiques et finalement migrent vers les glandes salivaires pour transmission ultérieure dans un autre 3,4 hôte. Alors que dans les modèles animaux expérimentaux la livraison de VTT par l&#39;aérosol et itinéraire ainsi plus pertinent est très commun, de nombreuses études d&#39;infection rongeur de Plasmodium expérimentales y compris des études sur le paludisme-tuberculose co-infection 5-7 ont été effectués en infectant des souris avec des hématies parasitées, donnant lieu à l&#39;infection du paludisme au stade sanguin tout en excluant la phase cliniquement silencieuse stade hépatique. Cependant, l&#39;étape de foie est une étape obligatoire lors de l&#39;infection et pertinentes pour l&#39;immunité anti-Plasmodium 8-11. Nous considérons qu&#39;il est donc important d&#39;inclure le ph hépatiquease de la transmission du paludisme et de la maintenance dans les études de paludisme et de la tuberculose paludisme co-infection, respectivement. En outre, il a été montré que les sporozoïtes sont transmises naturellement plus contagieux que celles qui sont transmises par l&#39;intermédiaire d&#39;infections de l&#39;aiguille 12, ce qui nous a incité à établir l&#39;infection de la malaria par piqûre de moustique au lieu d&#39;injecter isolé des glandes salivaires dérivés des sporozoïtes. La seule façon d&#39;obtenir les moustiques infectieux pour la transmission naturelle de parasites du paludisme est de maintenir l&#39;ensemble du cycle de vie du parasite dans l&#39;hôte vertébré (ici de la souris) et le moustique vecteur. Ainsi, l&#39;accès à un insectarium pour la maintenance du parasite est inévitable afin d&#39;effectuer la transmission naturelle par morsure. Notre protocole décrit ici a été développé pour étudier comment la co-infection par Plasmodium sporozoïtes impacts sur la tuberculose chronique 1. Pour ce faire, les souris sont infectées par aérosol M. la tuberculose et 40 jours plus tard, lorsque M. infection de la tuberculose a atteint la phase chronique, les souris sont exposées à des moustiques vecteurs du paludisme infectieuse. Le résultat de la malaria et la tuberculose à la fois chez les animaux co-infectés peut être suivie en surveillant la parasitémie sanguine et de la charge bactérienne dans les tissus, respectivement. Dans notre protocole, nous allons décrire en détail comment infecter des souris avec les deux agents pathogènes par l&#39;intermédiaire de leur voie d&#39;infection naturelle et la façon de confirmer la transmission d&#39;agents pathogènes succès. Dans nos mains, le taux d&#39;infection atteint couramment pour les infections expérimentales est de 100%. Ces protocoles peuvent être appliqués à l&#39;étude des infections ou séparément, comme nous le faisons, pour modéliser et étudier la co-infection entre deux des maladies infectieuses humaines les plus difficiles. Ce modèle est applicable à d&#39;autres espèces de Mycobacterium et rongeurs Plasmodium au-delà de celles qui sont décrites dans ce protocole.

<table><tbody><tr><td>Buraton</td><td>Sch&uuml ; lke</td><td></td><td>Ingrédients actifs : Aldéhydes (formaldéhyde, glutaraldéhyde, oxalaldéhyde, éthylhexanal)</td></tr><tr><td>Middlebrook 7H9&nbsp ;</td><td>Sigma</td><td>M0178</td><td>Pour les cultures de bouillon Mtb</td></tr><tr><td>Middlebrook 7H11&nbsp ;</td><td>BD Biosciences</td><td>283810</td><td>Milieu gélaire pour la culture de Mtb</td></tr><tr><td>Middlebrook Milieu d’enrichissement OADC</td><td>BD Biosciences</td><td>212240</td><td>Ajouter à 7H9 et 7H11 pour la culture de</td></tr><tr><td>Mtb Plat de coloration</td><td>Services scientifiques</td><td>E62542-12</td><td></td></tr><tr><td>Support de 24 lames avec poignée</td><td>Services scientifiques</td><td>E62543-06</td><td></td></tr><tr><td>Giemsas Solution de bleu d’azur-éosine-méthylène</td><td>Merck Millipore</td><td></td><td></td>109204</tr><tr><td>Wright&aigu ; s stain</td><td>Sigma</td><td>W0625</td><td></td></tr><tr><td>Système d’exposition par inhalation</td><td>Glas-Col</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nébuliseur-Venturi</td><td>Glas-Col</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gobelets à glace</td><td>H&auml ; agen-Dazs</td><td></td><td>Utilisé comme cages à moustiques</td></tr><tr><td>Cages à moustiques à armature métallique</td><td>BioQuip Products</td><td>1450A</td><td></td></tr></tbody></table>

un modèle expérimental pour étudier la tuberculose-paludisme co-infection à transmission naturelle de mycobacterium tuberculosis et plasmodium berghei</i

An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei

Les co-infections se produisent naturellement en raison du chevauchement géographique des différents types de micro-organismes pathogènes. Infections concomitantes plus susceptibles de moduler la réponse immunitaire respective de chaque agent pathogène unique et peuvent de ce fait influer sur la pathogenèse et le résultat de la maladie. Patients co-infectés peuvent également répondre différemment aux interventions anti-infectieux. La co-infection entre la tuberculose causée par des mycobactéries et le parasite du paludisme Plasmodium, qui sont tous deux coendemic dans de nombreuses parties de l&#39;Afrique subsaharienne, n&#39;a pas été étudiée en détail. Afin d&#39;aborder le difficile, mais scientifiquement et cliniquement question très pertinente comment le paludisme-tuberculose co-infection moduler l&#39;immunité de l&#39;hôte et au cours de chaque maladie, nous avons établi un modèle expérimental chez la souris qui nous permet de disséquer les réponses immunitaires induites à la fois des agents pathogènes chez l&#39;hôte co-infectés . Il convient de noter, pour la plupart des infections humaines précisément imiter naturellement acquis, nous effectuons expérimentalinfections de la souris avec les deux agents pathogènes par leurs voies naturelles de l&#39;infection, à savoir aérosol et piqûre de moustique, respectivement.

L'infection des souris avec Vtt et P. berghei par la voie naturelle, à savoir aérosol et piqûre de moustique, respectivement, les résultats de l'infection constante et reproductible de tous les animaux (tableau 1) 1. Nous pouvons surveiller infection réussie et au cours des deux paludisme et la tuberculose en déterminant l'apparition initiale (prépatence) et le nombre de parasites dans le sang (P. berghei parasitémie) et la charge de VTT dans les différents organes, respectivement. Un exemple de transmission réussie du parasite du paludisme par piqûre de moustique infectieux est montré dans le tableau 1 et la figure 3. Alimentation de 10 moustiques infectés de sporozoïtes sur chaque souris a entraîné un taux d'infection de 100% comme l'a confirmé la présence de parasites au stade sanguin 4-5 jours plus tard (tableau 1 et la figure 3A). Surtout, nous trouvons nombre de parasites similaires dans le sang des souris individuelles de la même gr expérimentaloup, indiquant que sporozoïte transmission par les résultats de morsures de moustiques dans une infection constante et reproductible. En comparant la prépatence chez les souris témoins naïfs avec celui des animaux de Vtt co-infectés, nous pouvons voir que prépatence est légèrement retardée chez les souris qui avaient été preinfected avec Vtt (tableau 1, figure 3B) 1. Comme nous l'avons indiqué précédemment 1, nous pouvons déterminer l'impact de la co-infection Vtt sur ​​le cours du paludisme par la parasitémie de suivi quotidien dans les frottis sanguins colorés au Giemsa comme le montre la figure 3B. L'infection des souris avec Mtb par l'utilisation d'un résultat de système d'exposition par inhalation de dépôt réussie des bactéries dans les poumons est relativement faible variabilité entre les souris individuelles (Figure 4A). Nous pouvons suivre charges de mycobactéries dans les poumons et d'autres organes d'intérêt au fil du temps par la détermination UFC. Un exemple de la charge mycobactérienne dans les poumons d'Vtt infecté souris C57BL / 6 en l'absence ou en présence de P. berghei est représenté sur la figure 4B. Tableau 1. Prépatence après la transmission de sporozoïte par piqûre de moustique. Toutes les souris ont développé des infections au stade sanguin après la transmission naturelle de P. berghei sporozoïtes par piqûre de moustique. Adapté de 1 PLoS ONE, 7 (10), avec la permission e48110. <table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Groupe expérimental chez la souris (C57BL / 6) </td><td> Contester par 10 piqûres infectantes de moustiques </td><td> Nombre de stade sanguin positif animaux / Nombre d'animaux par groupe </td><td> Prépatence moyenne [d] </td></tr><tr><td> naïf </td><td> P. berghei </td><td> 7.7 </td><td> 4,4 </td></tr><tr><td> Vtt infecté </td><td> P. berghei </td><td> 7.7 </td><td> 5,5 d&gt; </td></tr></tbody></table><img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50829/50829fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50829/50829fig1.jpg"> Figure 1. Économie générale de la procédure expérimentale. Souris C57BL / 6 sont exposés à Vtt contenant des gouttelettes d'aérosol dans une chambre d'aérosol Glas-Col. Un jour après l'infection par aérosol, l'absorption de Vtt est vérifiée par analyse CFU du poumon. 40 jours après l'épreuve de VTT (quand la tuberculose est devenue chronique chez des souris infectées), les animaux sont exposés à P. berghei moustiques infectés. Pour confirmer la transmission de sporozoïte succès et de suivre l'évolution de l'infection à Plasmodium, la parasitémie est surveillé quotidiennement dans les frottis sanguins colorés au Giemsa à partir 3 jours après une piqûre de moustique. / Files/ftp_upload/50829/50829fig2highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50829/50829fig2.jpg "/&gt; Figure 2. Croquis d'une cage de moustique. Moustiques infectieuses sont contenus dans un carton comme une crème glacée carton demi-pinte. Une petite ouverture est découpée dans le côté de la boîte en carton et recouverte d'une double couche de latex avec une fente découpée dans chaque pièce afin de créer une entrée sécurisée pour les moustiques. Un morceau de papier filtre est collé sur le fond intérieur de la boîte en carton pour absorber les gouttes. tasses de crème glacée sont fermés par des filets (filet de nylon) qui est fixé sur le carton par bande et la bande élastique. <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50829/50829fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50829/50829fig3.jpg"> Figure 3. parasitémie dans le sang. A) Exemple de `s Wright teinté frottis sanguin montre hématies parasitées (de la barre d'échelle, 20 &amp; #181;. M) B) parasitémie dans le sang de la souris a été suivie par l'analyse quotidienne des frottis sanguins colorés au Giemsa. Une co-infection des souris ont une parasitémie réduite par rapport à des souris infectées par Plasmodium individuelles (n = 10); résultats sont présentés en tant que moyenne ± écart-type; *** p &lt;0.001. Reproduit de 1 PLoS ONE, 7 (10), avec la permission e48110. <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50829/50829fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50829/50829fig4.jpg"> Figure 4. Détection de VTT dans le poumon. C57BL / 6 ont été aérosol contesté avec 100 UFC de VTT et 40 jours plus tard, une co-infection avec P. B) Les bactéries berghei par piqûre de moustique. A) Un jour après l'infection par aérosol la captation du nombre souhaité de Mtb a été vérifiée par placage homogénats de poumon entier pour la détermination de CFU.l Les charges au moment de la co-infection ont été déterminées dans des lysats de poumon de 3 souris par analyse de CFU (Mtb de d40/d0). 12 jours après la co-infection, lysats pulmonaires ont été étalées pour l'analyse UFC afin de déterminer l'impact de la co-infection à Plasmodium sur le contrôle Vtt. Notez que le nombre vtt dans les poumons a augmenté pendant la co-infection avec P. berghei NK65. L'étiquetage de l'axe X: temps après Vtt -infection/time après la co-infection. Adapté de 1 PLoS ONE, 7 (10), avec la permission e48110.

La tuberculose et le paludisme sont deux des infections les plus répandues chez les humains et les principales causes de morbidité et de mortalité dans les populations pauvres dans les zones tropicales. Nous avons établi un système de modèle expérimental pour étudier les résultats de la co-infection tuberculose-paludisme chez la souris après l&#39;épreuve avec les deux agents pathogènes par l&#39;intermédiaire de leur voie naturelle de l&#39;infection.

Un modèle expérimental pour étudier la tuberculose-paludisme co-infection à transmission naturelle de Mycobacterium tuberculosis Et Plasmodium berghei</i

Coinfections naturally occur due to the geographic overlap of distinct types of pathogenic organisms. Concurrent infections most likely modulate the ...

L’objectif général de cette procédure est d’établir un modèle de souris expérimental qui peut être utilisé pour étudier les ramifications de l’infection concomitante par la tuberculose et le paludisme in vivo. Ceci est accompli d’abord en exposant les animaux de laboratoire à em. Tuberculose contenant des gouttelettes d’aérosol infectieuses à l’aide d’un système d’exposition par inhalation.Dans un deuxième temps, l’absorption du nombre souhaité de M tuberculosis est vérifiée par l’analyse CFU du tissu pulmonaire. Un jour après l’infection par aérosol, 40 jours plus tard, les souris sont exposées à des moustiques infectieux pour la transmission naturelle des sporozoïtes de plasmodium, qui se déposent sous toute la peau pendant le repas de sang. Dans la dernière étape, le développement du parasite du paludisme au stade sanguin est surveillé par l’analyse des taches de giemsa, des frottis sanguins.En fin de compte, le fardeau de la tuberculose dans les poumons et le nombre de parasites dans le sang des animaux co-infectés peuvent être dénombrés pour déterminer l’évolution de la tuberculose et du paludisme respectivement. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la co-infection tuberculose-paludisme, telles que : Comment la co-infection avec le parasite du paludisme influence-t-elle la pathogenèse et le contrôle de l’infection à Mycobacterium tuberculosis ? Ce protocole a été développé pour étudier l’impact de la co-infection par Odium buri sur la phase chronique de la tuberculose microbienne, une souris immunocompétente C 57 PL six.Il peut également être appliqué à d’autres souches de souris, y compris les souris knock-out, ou utilisé avec d’autres espèces de mycobactéries ou d’odium. Commencez par réchauffer mycobacterium tuberculosis. Actions d’un titre CFU connu.Lorsque les cellules sont décongelées, utilisez une seringue d’un millilitre munie d’une aiguille de calibre 27 pour mélanger soigneusement la suspension cinq fois afin de disperser les amas bactériens, en évitant la production d’aérosols, en fonction de la dose d’infection souhaitée, transférez le volume requis du stock mycobactérien dans un tube de 50 millilitres contenant du PBS stérile jusqu’à un volume final de six millilitres. Ensuite, placez les animaux de laboratoire individuellement dans des paniers en maille compartimentés. Placez les paniers dans la chambre d’aérosol circulaire et fermez le couvercle de la chambre.Fixez l’unité de nébulisation Venturi aux trois joints à douille en acier inoxydable. Aspirez la suspension mycobactérienne dans une seringue de 10 millilitres, équipée d’une aiguille émoussée de calibre 18 et transportez la seringue jusqu’à la chambre d’aérosol dans une boîte de transport fermée. Retirez maintenant le capuchon à vis du nébuliseur et injectez soigneusement la suspension de mycobactéries dans l’appareil.Prendre soin d’éviter la génération d’aérosols. Jetez la seringue dans un récipient pour objets tranchants contenant 2 % de Burton, puis fermez le nébuliseur. Faites fonctionner l’appareil d’inhalation lorsque le cycle est terminé.Confirmez que la suspension de mycobactéries a été complètement nébulisée avant d’ouvrir la chambre d’aérosol. Mettez un casque respiratoire à épuration d’air motorisé, puis retournez les animaux dans leurs cages, stérilisez les paniers du nébuliseur et à l’intérieur de la chambre à aérosol un jour après l’infection par aérosol, placez les animaux témoins euthanasiés désignés sur du papier absorbant sur une planche de dissection dans une enceinte de biosécurité de classe deux, et désinfectez les souris avec de l’éthanol à 70 % pour chaque souris. Tout d’abord, faites une petite incision au milieu de l’abdomen, puis rétractez la peau sur la tête de l’animal.Ensuite, utilisez des ciseaux chirurgicaux pour ouvrir l’abdomen et la cage thoracique. Retirez la paroi thoracique pour que les poumons soient accessibles, puis retirez-les. Transférez les poumons dans un tube de 15 millilitres avec deux millilitres de tampon d’homogénéisation, puis utilisez le piston d’une seringue de cinq millilitres pour filtrer le tissu à travers des tamis de 100 micromètres dans une petite boîte de Pétri.À l’aide d’une pipette d’un millilitre équipée d’un embout barrière, rincez le tamis plusieurs fois, puis répartissez environ 250 microlitres d’homogénat pulmonaire sur huit plaques de gélose. Utilisez des écarteurs jetables pour plaquer soigneusement les échantillons lorsque les plaques sont sèches. Sceller chaque assiette avec du perfil.Enveloppez-les dans du papier d’aluminium et incubez-les debout à 37 degrés Celsius pendant au moins quatre semaines. Pour infecter des souris naïves ou infectées par des mycobactéries avec le paludisme par des piqûres de moustiques, placez les animaux anesthésiés sur la moustiquaire des cages à moustiques, permettant aux moustiques infectieux de se nourrir à travers la membrane pour assurer une transmission réussie du sporozoïte. Laissez les souris sur les cages pendant 10 à 15 minutes.Transférez les souris dans leurs cages sur une serviette en papier et couvrez-les d’une serviette en papier pour les garder au chaud jusqu’à ce qu’elles se réveillent de l’anesthésie. Tuez les moustiques en les vaporisant avec de l’éthanol à 70 % ou d’autres désinfectants à travers le filet de la cage et stérilisez les cages en les autoclavage. Pour surveiller le para, utilisez une aiguille pour percer l’extrémité de la veine de chaque animal infecté et prélever une goutte de sang.À chaque extrémité d’une lame de verre, utilisez une autre lame pour tirer une goutte de sang sur la moitié de la longueur de la lame inférieure. Retournez ensuite la glissière d’étalement et utilisez l’autre bord pour le deuxième frottis. Placez les lames dans un support de coloration.Fixez brièvement les frottis sanguins dans du méthanol absolu, puis séchez à l’air. Les diapositives ensuite, plongez les frottis dans Gizeh. Après 10 minutes, trempez les lames dans et hors des vees de teinture remplies d’eau déminéralisée à quelques reprises pour rincer l’excès de tache.Enfin, faites sécher les lames à l’air libre en position verticale. L’infection induite par les sporozoïtes des animaux de laboratoire par les piqûres de moustiques entraîne un taux d’infection de 100 %, comme le confirme la présence de parasites sanguins quatre à cinq jours plus tard. Comme l’illustre le tableau, l’infection de souris naïves et infectées par la tuberculose par des piqûres de moustiques entraîne une infection cohérente et reproductible de tous les animaux d’un groupe expérimental.En comparant les souris témoins précurseurs et naïves avec celles et les animaux co-infectés par Mycobacterium tuberculosis, on peut observer que la préperité est légèrement retardée. Chez les souris qui ont été pré-infectées par Mycobacterium tuberculosis chez les souris atteintes de Mycobacterium tuberculosis par l’utilisation d’un système d’exposition par inhalation, il en résulte un dépôt réussi de bactéries dans les poumons de l’animal avec une variabilité relativement faible entre les souris individuelles. Les charges mycobactériennes dans les poumons des souris infectées C 57 black six sont augmentées en présence de p burga.En revanche, les souris co-infectées ont une paraémie réduite par rapport aux souris infectées par plasmodium. À la suite de cette procédure, des méthodes telles que la cytométrie en flux, la PCR Eliza ou des techniques histologiques peuvent être effectuées sur les tissus ou les fluides corporels d’intérêt pour disséquer les réponses immunitaires simultanément provoquées contre les parasites mal et les tubercules basi et leurs interactions chez l’hôte co-infecté. N’oubliez pas que travailler avec l’agent pathogène humain Microbacterium tuberculosis peut être extrêmement dangereux et que des mesures doivent être prises pour éviter l’exposition à des aérosols infectieux en tout temps.Tous les travaux expérimentaux impliquant Microbacterium tuberculosis doivent être effectués dans des installations appropriées de niveau de biosécurité trois.

an-experimental-model-to-study-tuberculosis-malaria-coinfection-upon

Research

Recherche

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologie et infection

Un<em&gt; In vitro</em&gt; Co-infection modèle pour étudier<em&gt; Plasmodium falciparum</em&gt;-VIH-1 dans les interactions de l&#39;homme primaires dérivées de monocytes cellules immunitaires

Source : Mueller, A., et al. Un modèle expérimental pour étudier la coinfection tuberculose-paludisme sur la transmission naturelle de Mycobacterium tuberculosis et Plasmodium berghei. J. Vis. Exp. (2014)Cette vidéo montre l’administration en aérosol de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) à la souris en utilisant un système de chambre à base de nébuliseur pour induire une infection pulmonaire, fournissant un modèle contrôlé et reproductible pour étudier la transmission aérienne de la tuberculose...

Délivrance en aérosol de Mycobacterium tuberculosis pour une infection pulmonaire dans un modèle murin

Cette vidéo présente une méthode pour étudier les réponses à l’infection à Mycobacterium tuberculosis dans les macrophages humains polarisés dérivés de monocytes M1 et M2. L’utilisation de la cytométrie en flux permet d’étudier une variété de marqueurs de surface associés aux populations de macrophages infectés et non infectés.

Un modèle d’infection à macrophages entièrement différencié de cellules dérivées de monocytes avec Mycobacterium tuberculosis

Cette vidéo montre la génération d’un modèle de culture cellulaire de co-infection paludisme-VIH in vitro. Des cellules mononucléées de sang périphérique infectées par le VIH et des érythrocytes parasités par Plasmodium falciparum pourraient favoriser la croissance mutuelle et donner un aperçu des réponses immunitaires et de la progression de la maladie chez les co-infections par le VIH et le paludisme.

Génération d’un modèle de culture cellulaire in vitro de la co-infection paludisme-VIH

Cette vidéo montre la génération d’un modèle murin expérimental de paludisme cérébral. Des sporozoïtes isolés de moustiques femelles infectées par Plasmodium berghei sont injectés dans les veines de la queue d'une souris restreinte, entraînant une rupture de la barrière hémato-encéphalique et une inflammation cérébrale, provoquant un paludisme cérébral. Ce modèle de souris infectée offre un outil précieux pour étudier in vivo la pathologie microvasculaire associée au paludisme cérébral.

Génération d’un modèle murin de paludisme cérébral expérimental à l’aide de sporozoïtes dérivés de moustiques hôtes

La co-infection humaine est difficile à reproduire in vitro. Cependant, les parasites humains du paludisme peuvent facilement être cultivés in vitro, tout comme les cellules mononucléées du sang périphérique humain fraîchement isolées naturellement infectées par le VIH. Il s’agit d’un excellent modèle pour l’étude des réponses immunitaires précoces aux parasites du paludisme dans le contexte de la co-infection par le VIH.

Un<em&gt; In Vitro</em&gt; Modèle de mesure de réponses immunitaires contre le paludisme dans le contexte du VIH co-infection

L’infection tuberculeuse humaine est un processus complexe, difficile à modéliser in vitro. Nous décrivons ici un nouveau modèle de tissu pulmonaire humain en 3D qui récapitule la dynamique qui se produit pendant l’infection, y compris la migration des cellules immunitaires et la formation précoce de granulomes dans un environnement physiologique.

Un modèle de tissu 3D Poumon humain pour les études fonctionnelles sur<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Infection

Nous décrivons un modèle murin de paludisme cérébral expérimental et montrons comment la pathologie inflammatoire et microvasculaire peut être suivie in vivo à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique.

Le suivi in vivo du développement de l&#39;œdème et de la pathologie microvasculaire dans un modèle de paludisme cérébral expérimental utilisant l&#39;imagerie par résonance magnétique

Nous présentons ici un protocole à la tuberculose humaine de modèle dans un poisson-zèbre adulte à l’aide de son naturel pathogène Mycobacterium marinum. Extraits ADN et l’ARN des organes internes du poisson-zèbre infecté peuvent servir à révéler que le total mycobactériens charge dans le poisson et les réponses immunitaires de l’hôte avec le qPCR.

Modélisation de la tuberculose chez Mycobacterium marinum adultes infectés poisson zèbre

Galleria mellonella a été récemment établi comme un modèle d'infection reproductible, bon marché et éthiquement acceptable pour le complexe de mycobacterium tuberculosis. Ici nous décrivons et démontrons les étapes prises pour établir l'infection réussie de G. mellonella avec le Mycobacterium bioluminescent bovis BCG lux.

Utilisation de l'invertébré Galleria mellonella comme modèle d'infection pour étudier le complexe mycobacterium de tuberculose

Ici, nous présentons un protocole pour l’imagerie intravitale d’un Mycobacterium tuberculosis atténué approuvé par BSL-2. Souche dans le poumon murin utilisant une fenêtre pulmonaire permanente. Cette approche permet une analyse longitudinale à résolution unicellulaire des interactions précoces hôte-pathogène, y compris la localisation bacillaire, la dynamique vasculaire et l’absorption des macrophages dans le même microenvironnement pulmonaire.

Imagerie intravitale de Mycobacterium tuberculosis auxotrophe atténué dans le poumon murin lors d’une infection intravasculaire précoce

Découvrez un modèle expérimental de co-infection tuberculose-paludisme chez la souris utilisant Mycobacterium tuberculosis et Plasmodium berghei. Cette méthode permet d'étudier les interactions pathogènes in vivo.

Un modèle expérimental pour étudier la tuberculose-paludisme co-infection à transmission naturelle de Mycobacterium tuberculosis Et Plasmodium berghei /i (Vidéo) | JoVE Journal

Un modèle expérimental pour étudier la tuberculose-paludisme co-infection à transmission naturelle de Mycobacterium tuberculosis Et Plasmodium berghei

Explorer plus de vidéos