De standaard membraanvoedingstest (SMFA) wordt beschouwd als de gouden standaard voor de beoordeling en identificatie van potentiële antimalariaverbindingen. Dit kunstmatige voedingssysteem wordt gebruikt om muggen te infecteren om de effecten van dergelijke verbindingen op de intensiteit en prevalentie van de Plasmodium falciparum-parasiet verder te evalueren.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Standaard membraanvoedingstest voor de detectie van Plasmodium falciparum-infectie in Anopheles Mosquito Vectors
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Malaria blijft een van de meest verwoestende ziekten ter wereld en tot op heden is de Afrikaanse regio nog steeds verantwoordelijk voor 94% van alle gevallen wereldwijd. Deze parasitaire ziekte vereist een protozoaire parasiet, een Anopheles-muggenvector en een gewervelde gastheer. Het geslacht Anopheles omvat meer dan 500 soorten, waarvan er 60 bekend staan als vectoren van de parasiet. Het geslacht Plasmodium-parasiet bestaat uit 250 soorten, waarvan er 48 betrokken zijn bij de overdracht van ziekten. Bovendien heeft de Plasmodium falciparum-parasiet de afgelopen jaren bijgedragen aan naar schatting 99,7% van de malariagevallen in Afrika ten zuiden van de Sahara.
Gametocyten maken deel uit van het seksuele stadium van de parasiet en worden ingenomen door de vrouwelijke mug bij het voeden met een geïnfecteerde menselijke gastheer. Verdere ontwikkeling van de parasiet in de mug wordt versterkt door gunstige omgevingsomstandigheden in het midden van de mug. Hier vindt de fusie van de vrouwelijke en mannelijke gameten plaats en ontstaan de beweeglijke ookineten. De ookineten komen het midgut-epitheel van de mug binnen en volwassen ookineten vormen oöcysten, die op hun beurt beweeglijke sporozoïeten produceren. Deze sporozoïeten migreren naar de speekselklieren van de mug en worden geïnjecteerd als een mug een bloedmaaltijd neemt.
Voor het ontdekken van geneesmiddelen werden muggen kunstmatig geïnfecteerd met met gametocyten geïnfecteerd bloed in de standaard membraanvoedingstest (SMFA). Om infectie in de mug op te sporen en/of de werkzaamheid van antimalariamiddelen te beoordelen, werden de midguts van de vrouwelijke muggen na infectie verwijderd en gekleurd met mercurochroom. Deze methode werd gebruikt om de visuele detectie van oöcysten onder de microscoop te verbeteren voor de nauwkeurige bepaling van oöcystenprevalentie en -intensiteit.
Inleiding
Malaria, bekend als een van de meest destructieve ziekten wereldwijd, vormt nog steeds een grote bedreiging voor verschillende landen - vooral die in de Afrikaanse regio - en draagt bij aan ongeveer 95% van de gevallen wereldwijd1. Deze ziekte wordt veroorzaakt door een protozoaire parasiet en samen met zijn Anopheles-muggenvector kunnen deze boosdoeners grote schade toebrengen aan de menselijke gastheer2. Meer specifiek is de falciparumsoort van het geslacht Plasmodium-parasiet verantwoordelijk voor naar schatting 99% van de malariagevallen in Afrika ten zuiden van de Sahara1....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Zie figuur 1 voor een illustratie van het protocol. Ethische goedkeuring werd verkregen van de Ethische Commissie gezondheidswetenschappen van de Universiteit van Pretoria (506/2018) voor het terugtrekken en gebruiken van menselijk bloed.
1. Gametocytencultuur
OPMERKING: Voorafgaand aan het opzetten van de SMFA werd een gametocytencultuur voorbereid aan de Universiteit van Pretoria (zie Reader et al.22 voor het volledige protocol).
- Bereid een gametocytencultuur voor die bestaat uit stadium V-gametocyten van de NF54-parasietenstam.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Het totale aantal ontleedde controlemonsters was 47, met een gemiddelde tot 89% prevalentie en een intensiteit van 9,5 oöcysten per midgut (tabel 1, zoals eerder gepubliceerd22). Voor de verbinding MMV1581558 bereikte de steekproefomvang een totaal van 42 exemplaren, met een oöcystenprevalentie van 36% en een gemiddelde intensiteit van 1,5 oöcysten. Dit toont een vermindering van de oöcystenprevalentie van 58% en een TRA van 82% voor alle drie de biologische replicaties (t.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Om dit protocol met succes uit te voeren, moet aandacht worden besteed aan elke stap, ook al kan het een vervelend en moeizaam proces zijn. Een van de belangrijkste stappen is ervoor te zorgen dat de gametocytencultuur van goede kwaliteit is en dat deze bestaat uit volwassen gametocyten, met de juiste man/vrouw-verhouding, voordat de SMFA23,24 wordt gestart. Tijdens de SMFA is het ook cruciaal om de gametocytencultuur op de juiste temperatuur te houden om te voor.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben geen belangenconflicten te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs willen Graag Onze erkentelijkheid betuigen. Lyn-Mari Birkholtz en Dr. Janette Reader van de afdeling Biochemie, Genetica en Microbiologie, Instituut voor Duurzame Malariabestrijding, aan de Universiteit van Pretoria, voor het kweken en leveren van de gametocytencultuur. De parasiestam is verkregen van deze laatste afdeling (geen onderdeel van deze publicatie). Het Department of Science and Innovation (DSI) en de National Research Foundation (NRF); South African Research Chairs Initiative (UID 64763 tot LK en UID 84627 tot LMB); de NRF Communities of Practice (UID 110666 aan LMB en LK); en de South African Medical Research Council Strategic Health Innovation....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Bovine intestine/ | Slachterij | ||
| Compound MMV1581558 | MMV | Pandemie-responsbox | |
| Dissectie naalden | WRIM | Op maat gemaakt | |
| Falcon tube | Lasec | ||
| Glazen voeder | Glastechniek Peter Coelen B.V. | ||
| Graphpad Prism (8.3.0) | Graphpad | ||
| Mercurochrome | Merck (Sigma-Aldrich) | 129-16-8 | |
| Microscoopglaasjes | Merch (Sigma-Aldrich) | S8902 | |
| Parafilm | Cleansafe | ||
| PBS-tabletten | ThermoFisher Scientific | BP2944 | |
| Perspex bioveiligheidskast | Wits University | Gemaakt door de aannemers bij Wits | |
| Kunststof bekers (350 mL) | Plastic Land |
Referenties
- 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.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
