Il test standard di alimentazione a membrana (SMFA) è considerato il gold standard per la valutazione e l'identificazione di potenziali composti antimalarici. Questo sistema di alimentazione artificiale viene utilizzato per infettare le zanzare per valutare ulteriormente gli effetti di tali composti sull'intensità e la prevalenza del parassita Plasmodium falciparum .
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Articolo metodologico
Test standard di alimentazione a membrana per la rilevazione dell'infezione da Plasmodium falciparum in vettori di zanzare Anopheles
In questo articolo
Sommario
Abstract
La malaria rimane una delle malattie più devastanti in tutto il mondo e, ad oggi, la regione africana è ancora responsabile del 94% di tutti i casi in tutto il mondo. Questa malattia parassitaria richiede un parassita protozoo, un vettore di zanzara Anopheles e un ospite vertebrato. Il genere Anopheles comprende più di 500 specie, di cui 60 sono conosciute come vettori del parassita. Il genere Plasmodium parasite comprende 250 specie e 48 di queste sono coinvolte nella trasmissione della malattia. Inoltre, il parassita Plasmodium falciparum ha contribuito a circa il 99,7% dei casi di malaria nell'Africa sub-sahariana negli ultimi anni.
I gametociti fanno parte dello stadio sessuale del parassita e vengono ingeriti dalla zanzara femmina dopo essersi nutriti di un ospite umano infetto. L'ulteriore sviluppo del parassita all'interno della zanzara è migliorato da condizioni ambientali favorevoli nel midgut della zanzara. Qui avviene la fusione dei gameti femminili e maschili e hanno origine gli oocineti mobili. Gli oocineti entrano nell'epitelio intestinale medio della zanzara e gli oocinesiti maturi formano oocisti, che a loro volta producono sporozoiti mobili. Questi sporozoiti migrano verso le ghiandole salivari della zanzara e vengono iniettati come una zanzara prende un pasto di sangue.
Ai fini della scoperta di farmaci, le zanzare sono state infettate artificialmente con sangue infetto da gametociti nel test standard di alimentazione a membrana (SMFA). Per rilevare l'infezione all'interno della zanzara e / o per valutare l'efficacia dei composti antimalarici, le viscere intermedie delle zanzare femmine sono state rimosse dopo l'infezione e sono state colorate con mercurocromo. Questo metodo è stato utilizzato per migliorare la rilevazione visiva delle oocisti al microscopio per la determinazione accurata della prevalenza e dell'intensità delle oocisti.
Introduzione
La malaria, conosciuta come una delle malattie più distruttive in tutto il mondo, rappresenta ancora una grande minaccia per diversi paesi, specialmente quelli all'interno della regione africana, e contribuisce a circa il 95% dei casi in tutto il mondo1. Questa malattia è causata da un parassita protozoo e, insieme al suo vettore di zanzara Anopheles, questi colpevoli possono causare gravi danni all'ospite umano2. Più specificamente, la specie falciparum del genere parassita Plasmodium è responsabile di circa il 99% dei casi di malaria nell'Africa sub-sahariana1. Oltre a....
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Protocollo
Fare riferimento alla Figura 1 per un'illustrazione del protocollo. L'autorizzazione etica è stata ottenuta dal Comitato etico delle scienze della salute dell'Università di Pretoria (506/2018) per il ritiro e l'uso del sangue umano.
1. Cultura dei gametociti
NOTA: Prima di impostare l'SMFA, è stata preparata una coltura di gametociti presso l'Università di Pretoria (vedi Reader et al.22 per il protocollo completo).
- Preparare una coltura di gametociti costituita da gametociti allo stadio V del ceppo parassita NF54.
- Assicurar....
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Risultati
Il numero totale di campioni di controllo sezionati era di 47, con una prevalenza media dell'89% e un'intensità di 9,5 oocisti per intestino medio (Tabella 1, pubblicata in precedenza22). Per il composto MMV1581558, la dimensione del campione ha raggiunto un totale di 42 campioni, con una prevalenza di oocisti del 36% e un'intensità media di 1,5 oocisti. Ciò mostra una riduzione della prevalenza di oocisti del 58% e una TRA dell'82% in tutte e tre le repliche biologiche (T.......
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Discussione
Affinché questo protocollo venga eseguito correttamente, è necessario prestare attenzione a ogni passaggio, anche se potrebbe essere un processo noioso e laborioso. Uno dei passi più importanti è assicurarsi che la coltura dei gametociti sia di buona qualità e che sia costituita da gametociti maturi, con il corretto rapporto maschio/femmina, prima di iniziare l'SMFA23,24. Durante la SMFA, è anche fondamentale mantenere la coltura dei gametociti alla temperatura c.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano il Prof. Lyn-Mari Birkholtz e la dottoressa Janette Reader del Dipartimento di Biochimica, Genetica e Microbiologia, Istituto per il controllo sostenibile della malaria, presso l'Università di Pretoria, per la coltura e la fornitura della coltura dei gametociti. Il ceppo parassita è stato ottenuto da quest'ultimo dipartimento (non parte di questa pubblicazione). Il Dipartimento di Scienza e Innovazione (DSI) e la Fondazione Nazionale della Ricerca (NRF); South African Research Chairs Initiative (UID 64763 a LK e UID 84627 a LMB); le NRF Communities of Practice (UID 110666 a LMB e LK); e il South African Medical Research Council Strategic Health ....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Intestino bovino/ | Macelleria | ||
| Composto MMV1581558 | MMV | Scatola di risposta alla pandemia | |
| Aghi da dissezione | WRIM | ||
| Tubo di falco | Lasec | ||
| Alimentatori in vetro | Glastechniek Peter Coelen B.V. | ||
| Graphpad Prism (8.3.0) | Graphpad | ||
| Mercurochrome | Merck (Sigma-Aldrich) | 129-16-8 | |
| Vetrini per microscopio | Merch (Sigma-Aldrich) | S8902 | |
| Parafilm | Cleansafe | ||
| PBS compresse ThermoFisher | Scientific | BP2944 | |
| Cabina di biosicurezza in perspex | Wits University | Realizzato dagli appaltatori di Wits | |
| Bicchieri di plastica (350 mL) | Plastic Land |
Riferimenti
- World Malaria Report. World Health Organization. , Available from: https://www.who.int/publications/i/item/9789240040496 (2021).
- Takken, W., Verhulst, N. O. Host preferences of blood feeding mosquitoes. Annual Review of Entomology. 58, 433-453 (2013).
- Gillies, M. T., Coetzee, M.
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Ristampe e permessi
