Name: Plasmodium falciparum Gametocytencultuur en muggeninfectie door kunstmatige membraanvoeding (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-03T15:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 23 s
Description: Leer gametocytencultuur van Plasmodium falciparum voor malariatransmissiebiologie met kunstmatige membraanvoeding aan muggen. Deze methode ondersteunt onderzoek naar transmissieblokkering en vector-parasiet interacties.

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

Auteurs bedanken Bloomberg Philanthropies voor financiële steun aan het Johns Hopkins Malaria Research Institute (JHMRI). Dit werk zou niet mogelijk zijn geweest zonder de expertise van JHMRI insecten- en parasitologie kernfaciliteiten.

<ol><li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((World+Malaria+Report%5BTitle%5D)+AND+%22World+Health+Organization%22%5BJournal%5D)">World Malaria Report.</a> World Health Organization. , (2018).</li>
<li>Sinden, R. E., Smalley, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gametocytogenesis+of+Plasmodium+falciparum+in+vitro%3A+The+cell-cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Parasitology%22%5BJournal%5D)">Gametocytogenesis of Plasmodium falciparum in vitro: The cell-cycle.</a> Parasitology. 79 (2), 277-296 (1979).</li>
<li>Sinden, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexual+Development+of+Malarial+Parasites%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Parasitology%22%5BJournal%5D)">Sexual Development of Malarial Parasites.</a> Advances in Parasitology. 22, 153-216 (1983).</li>
<li>Joice, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmodium+falciparum+transmission+stages+accumulate+in+the+human+bone+marrow%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Plasmodium falciparum transmission stages accumulate in the human bone marrow.</a> Science Translational Medicine. 6 (244), 5(2014).</li>
<li>Abdulsalam, A. H., Sabeeh, N., Bain, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immature+Plasmodium+falciparum+gametocytes+in+bone+marrow%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Hematology%22%5BJournal%5D)">Immature Plasmodium falciparum gametocytes in bone marrow.</a> American Journal of Hematology. 85 (12), 943(2010).</li>
<li>Ghosh, A. K., Jacobs-Lorena, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmodium+sporozoite+invasion+of+the+mosquito+salivary+gland%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Plasmodium sporozoite invasion of the mosquito salivary gland.</a> Current Opinion in Microbiology. 12 (4), 394-400 (2009).</li>
<li>Bennink, S., Kiesow, M. J., Pradel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+malaria+parasites+in+the+mosquito+midgut%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+Microbiology%22%5BJournal%5D)">The development of malaria parasites in the mosquito midgut.</a> Cellular Microbiology. 18 (7), 905-918 (2016).</li>
<li>Trager, W., Jenson, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultivation+of+malarial+parasites%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cultivation of malarial parasites.</a> Nature. 273 (5664), 621-622 (1978).</li>
<li>Duffy, S., Loganathan, S., Holleran, J. P., Avery, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+production+of+Plasmodium+falciparum+gametocytes+for+malaria+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Large-scale production of Plasmodium falciparum gametocytes for malaria drug discovery.</a> Nature Protocols. 11 (5), 976-992 (2016).</li>
<li>Delves, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Routine+in+vitro+culture+of+P.+Falciparum+gametocytes+to+evaluate+novel+transmission-blocking+interventions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Routine in vitro culture of P. Falciparum gametocytes to evaluate novel transmission-blocking interventions.</a> Nature Protocols. 11 (9), 1668-1680 (2016).</li>
<li>Habtewold, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Streamlined+SMFA+and+mosquito+dark-feeding+regime+significantly+improve+malaria+transmission-blocking+assay+robustness+and+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Malaria+Journal%22%5BJournal%5D)">Streamlined SMFA and mosquito dark-feeding regime significantly improve malaria transmission-blocking assay robustness and sensitivity.</a> Malaria Journal. 18 (1), 24(2019).</li>
<li>Demanga, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+sexual+stage+malaria+gametocytes+in+a+Wave+Bioreactor%5BTitle%5D)+AND+%22Parasites+and+Vectors%22%5BJournal%5D)">The development of sexual stage malaria gametocytes in a Wave Bioreactor.</a> Parasites and Vectors. 10 (1), 216(2017).</li>
<li>Brockelman, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conditions+favoring+gametocytogenesis+in+the+continuous+culture+of+Plasmodium+falciparum%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Eukaryotic+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Conditions favoring gametocytogenesis in the continuous culture of Plasmodium falciparum.</a> Journal of Eukaryotic Microbiology. 29, 454-458 (1982).</li>
<li>Meibalan, E., Marti, M. Biology of malaria transmission. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMeibalan%2C+E+%22Cold+Spring+Harbor+Perspectives+in+Medicine%22">Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine</a>. 7, (2017).</li>
<li>Essuman, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+gametocyte+biomarker+for+superior+molecular+detection+of+the+plasmodium+falciparum+infectious+reservoirs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">A novel gametocyte biomarker for superior molecular detection of the plasmodium falciparum infectious reservoirs.</a> Journal of Infectious Diseases. 216 (10), 1264-1272 (2017).</li>
<li>Simões, M. L., Mlambo, G., Tripathi, A., Dong, Y., Dimopoulos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immune+regulation+of+plasmodium+is+anopheles+species+specific+and+infection+intensity+dependent%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">Immune regulation of plasmodium is anopheles species specific and infection intensity dependent.</a> mBio. 8 (5), 01631(2017).</li>
<li>Oakley, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptome+analysis+based+detection+of+Plasmodium+falciparum+development+in+Anopheles+stephensi+mosquitoes%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Transcriptome analysis based detection of Plasmodium falciparum development in Anopheles stephensi mosquitoes.</a> Scientific Reports. 8, 11568(2018).</li>
<li>Saraiva, R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromobacterium+spp.+mediate+their+anti-Plasmodium+activity+through+secretion+of+the+histone+deacetylase+inhibitor+romidepsin%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Chromobacterium spp. mediate their anti-Plasmodium activity through secretion of the histone deacetylase inhibitor romidepsin.</a> Scientific Reports. 8, 6176(2018).</li>
<li>Tao, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex-partitioning+of+the+Plasmodium+falciparum+stage+V+gametocyte+proteome+provides+insight+into+falciparum-specific+cell+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+and+Cellular+Proteomics%22%5BJournal%5D)">Sex-partitioning of the Plasmodium falciparum stage V gametocyte proteome provides insight into falciparum-specific cell biology.</a> Molecular and Cellular Proteomics. 13 (10), 2705-2724 (2014).</li>
<li>Grabias, B., Zheng, H., Mlambo, G., Tripathi, A. K., Kumar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sensitive+enhanced+chemiluminescent-ELISA+for+the+detection+of+Plasmodium+falciparum+circumsporozoite+antigen+in+midguts+of+Anopheles+stephensi+mosquitoes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microbiological+Methods%22%5BJournal%5D)">A sensitive enhanced chemiluminescent-ELISA for the detection of Plasmodium falciparum circumsporozoite antigen in midguts of Anopheles stephensi mosquitoes.</a> Journal of Microbiological Methods. 108, 19-24 (2015).</li>
<li>Ferrer, P., Vega-Rodriguez, J., Tripathi, A. K., Jacobs-Lorena, M., Sullivan, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimalarial+iron+chelator+FBS0701+blocks+transmission+by+Plasmodium+falciparum+gametocyte+activation+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrobial+Agents+and+Chemotherapy%22%5BJournal%5D)">Antimalarial iron chelator FBS0701 blocks transmission by Plasmodium falciparum gametocyte activation inhibition.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 59 (3), 1418-1426 (2015).</li>
<li>Sanders, N. G., Sullivan, D. J., Mlambo, G., Dimopoulos, G., Tripathi, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gametocytocidal+screen+identifies+novel+chemical+classes+with+Plasmodium+falciparum+transmission+blocking+activity%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Gametocytocidal screen identifies novel chemical classes with Plasmodium falciparum transmission blocking activity.</a> PLoS One. 9 (8), 105817(2014).</li>
<li>Lindner, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptomics+and+proteomics+reveal+two+waves+of+translational+repression+during+the+maturation+of+malaria+parasite+sporozoites%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Transcriptomics and proteomics reveal two waves of translational repression during the maturation of malaria parasite sporozoites.</a> Nature Communications. 10, 4964(2019).</li>
<li>McLean, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+Transmission-Competent+Human+Malaria+Parasites+with+Chromosomally-Integrated+Fluorescent+Reporters%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Generation of Transmission-Competent Human Malaria Parasites with Chromosomally-Integrated Fluorescent Reporters.</a> Scientific Reports. 9, 13131(2019).</li>
<li>Espinosa, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proteolytic+Cleavage+of+the+Plasmodium+falciparum+Circumsporozoite+Protein+Is+a+Target+of+Protective+Antibodies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Proteolytic Cleavage of the Plasmodium falciparum Circumsporozoite Protein Is a Target of Protective Antibodies.</a> Journal of Infectious Diseases. 212 (7), 1111-1119 (2015).</li>
<li>Swearingen, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interrogating+the+Plasmodium+Sporozoite+Surface%3A+Identification+of+Surface-Exposed+Proteins+and+Demonstration+of+Glycosylation+on+CSP+and+TRAP+by+Mass+Spectrometry-Based+Proteomics%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathogens%22%5BJournal%5D)">Interrogating the Plasmodium Sporozoite Surface: Identification of Surface-Exposed Proteins and Demonstration of Glycosylation on CSP and TRAP by Mass Spectrometry-Based Proteomics.</a> PLoS Pathogens. 12 (4), 1005606(2016).</li>
<li>Ifediba, T., Vanderberg, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complete+in+vitro+maturation+of+Plasmodium+falciparum+gametocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Complete in vitro maturation of Plasmodium falciparum gametocytes.</a> Nature. 294 (5839), 364-366 (1981).</li>
<li>Miura, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+inter-laboratory+comparison+of+standard+membrane-feeding+assays+for+evaluation+of+malaria+transmission-blocking+vaccines%5BTitle%5D)+AND+%22Malaria+Journal%22%5BJournal%5D)">An inter-laboratory comparison of standard membrane-feeding assays for evaluation of malaria transmission-blocking vaccines.</a> Malaria Journal. 15, 463(2016).</li>
<li>Miura, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Qualification+of+Standard+Membrane-Feeding+Assay+with+Plasmodium+falciparum+Malaria+and+Potential+Improvements+for+Future+Assays%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Qualification of Standard Membrane-Feeding Assay with Plasmodium falciparum Malaria and Potential Improvements for Future Assays.</a> PLoS One. 8 (3), 57909(2013).</li>
</ol>

De Auteurs hebben niets te onthullen.

De hier beschreven methoden worden al meer dan 10 jaar met succes gebruikt bij het Johns Hopkins Malaria Research Institute15,16,17,18,19,20,21,22. Gametocyten geproduceerd met behulp van dit protocol zijn gebruikt voor gametocytocidale assays met hoge door...

Malaria wordt veroorzaakt door Plasmodium-parasieten en wordt overgedragen op hun gewervelde gastheren via infectieuze beet van vrouwelijke Anopheles-muggen. Volgens het rapport van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) van 2019 waren er naar schatting 405.000 sterfgevallen, op een totaal van 228 miljoen gevallen van malaria1. De meeste malariagerelateerde sterfgevallen waren geconcentreerd in de Afrikaanse regio, vooral bij kinderen jonger dan vijf jaar. Hoewel de totale incidentie van malaria vanaf 2010 wereldwijd is afgenomen, is de daling de afgelopen jaren gestabiliseerd en zijn aanvullende controlestrategieën dringend nodig om de ziekte te elimineren.
Cyclische aseksuele bloedstadia van malariaparasieten veroorzaken ziektepathogenese en een kleine subset hiervan onderscheidt zich in vrouwelijke en mannelijke gametocyten. Plasmodium falciparum gametocyten zijn uniek van aard omdat ze 7-10 dagen nodig hebben om zich te ontwikkelen door vijf morfologisch verschillende stadia. Onrijpe gametocyten van stadium I tot IV worden gesekwestreerd in beenmergparenchym en blijven grotendeels afwezig in de periferecirculatie 2,3,4,5. Erytrocyten die zijn geïnfecteerd met volwassen stadium V-gametocyten komen vrij in de bloedbaan en circuleren vrij om door muggen te worden opgenomen. Eenmaal in het midgut van de mug worden gametocyten geactiveerd, door een verandering in temperatuur en blootstelling aan de midgut-omgeving, transformeren in vrouwelijke en mannelijke gameten en beginnen met de ontwikkeling van de muggenstadia, die culmineren in de infectieuze stadia van sporozoïeten in de speekselklieren van de mug6,7.
Sinds Trager en Jenson8 een gestandaardiseerde methode beschreven om P. falciparumte culmineren, zijn studies over de aseksuele bloedstadia sterk gevorderd. Het ontbreken van een betrouwbaar kweeksysteem voor seksuele stadia heeft het echter moeilijk gemaakt om P. falciparum-gametocyten, transmissiebiologie en muggenstadia te bestuderen. In de afgelopen jaren zijn verschillende methoden gepubliceerd die laboratoria hebben geholpen bij het vaststellen van gametocytenculturen9,10,11,12. Dit manuscript beschrijft een gestandaardiseerd en betrouwbaar protocol voor het cultureren van P. falciparum-gametocyten die een waardevolle bron kunnen vormen voor de malaria-onderzoeksgemeenschap. Deze methode maakt de robuuste productie van volwassen en infectieuze gametocyten mogelijk, wat samen met een gestandaardiseerd muggenvoedingsprotocol resulteert in een zeer betrouwbare muggeninfectie. Deze methoden werden vastgesteld om ononderbroken toevoer van gametocyten en parasieten in het muggenstadium te behouden. In dit manuscript beschrijven we een grondig gametocytencultuurprotocol (figuur 1), voorbereiding van glasmembraanvoeders en infectie van muggen met behulp van deze membraanvoeders (figuur 2), dissectie van midgut (figuur 3) en speekselklier van muggen (figuur 4) en kwantificering van infectie bij muggen na midgut en speekselklierdissectie.

<table><tbody><tr><td>10% Suikeroplossing</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>10ml serologische pipet</td><td>Falcon</td><td>357551</td><td></td></tr><tr><td>15 ml conische buis</td><td>Falcon</td><td>352096</td><td></td></tr><tr><td>1ml serologische pipet</td><td>Falcon</td><td>357521</td><td></td></tr><tr><td>25 ml serologische pipet</td><td>Falcon</td><td>357535</td><td></td></tr><tr><td>37&deg;C Incubator</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>50 ml conische buis</td><td>Falcon</td><td>352070</td><td></td></tr><tr><td>5ml serologische pipet</td><td>Falcon</td><td>357543</td><td></td></tr><tr><td>6 well weefselkweekplaten</td><td>Falcon</td><td>353046</td><td></td></tr><tr><td>70% Ethanol</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>9" glazen pipet</td><td>Fisherbrand</td><td>13-678-6B</td><td></td></tr><tr><td>Anopheles Muggen</td><td>JHMRI, Insectarium core</td><td></td><td>We gebruiken A. stephensi of A. gambiae (keele)</td></tr><tr><td>celteller</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Circulerend waterbad</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>tang met fijne punt</td><td>Fisherbrand</td><td>12-000-122</td><td></td></tr><tr><td>Geimsa kleurstof</td><td>Sigma</td><td>GS1L</td><td></td></tr><tr><td>Glazen exsiccator</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glazen membraan feeder</td><td>Chemglass Life Sciences</td><td>CG183570</td><td></td></tr><tr><td>Glazen platen</td><td>Fisherbrand</td><td>12-552-3</td><td></td></tr><tr><td>HBSS</td><td>Sigma</td><td>H6648</td><td></td></tr><tr><td>Menselijk Bloed O+</td><td>JHU</td><td></td><td>Wash RBCs drie keer met RPMI en koel bij 50% hematocriet</td></tr><tr><td>Menselijke Serum O+</td><td>Interstate bloedbank</td><td></td><td>Pool ten minste 6 eenheden serum van verschillende donoren en bevries aliquots bij -20&deg;C.</td></tr><tr><td>Hypoxanthine</td><td>Sigma</td><td>H9337</td><td>Maak 500x stock in 1M NaOH</td></tr><tr><td>Mercurochroom</td><td>Sigma</td><td>M7011</td><td>Bereid 1% stockoplossing in PBS die kan worden verdund tot 0,1% wanneer nodig</td></tr><tr><td>Micro Pipette</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscoop</td><td>Olympus</td><td></td><td>Elke microscoop met 10x, 40x en 100x objectief werkt.</td></tr><tr><td>Muggen cups</td><td>Neptune cups</td><td></td><td></td></tr><tr><td>N-acetylglucosamine</td><td>Sigma</td><td>A3286</td><td>Optioneel en alleen nodig wanneer pure gametocyts vereist zijn.</td></tr><tr><td>Netting</td><td></td><td></td><td>Zorg ervoor dat het muggen kan bevatten en bloedvoeding mogelijk maakt</td></tr><tr><td>Parafilm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Petri schotel</td><td>Thermo Scientific</td><td>249964</td><td></td></tr><tr><td>Pipet tips</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipetman</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plasmodium falciparum NF54</td><td>BEI Resources</td><td>MRA-1000</td><td>Bevries een groot aantal vroege passagekweek om ervoor te zorgen dat u een constante voorraad heeft</td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td>Corning</td><td>CV-041-CV</td><td>Media bevat glutamine en HEPES</td></tr><tr><td>Slide warmer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Natriumbicarbonaat</td><td>Sigma</td><td>S6297</td><td>Optioneel voor media, voeg alleen toe bij gebruik van malaria gas mix tijdens kweekincubatie</td></tr><tr><td>waterbad</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Xanthureenzuur</td><td>Sigma</td><td>D120804</td><td>Voor flagellatie media</td></tr></tbody></table>

plasmodium falciparum gametocytencultuur en muggeninfectie door kunstmatige membraanvoeding

Plasmodium falciparum Gametocyte Culture and Mosquito Infection Through Artificial Membrane Feeding

Malaria blijft een van de belangrijkste problemen voor de volksgezondheid en veroorzaakt aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit. Malaria is een door muggen overgedragen ziekte die wordt overgedragen door een besmettelijke beet van de vrouwelijke Anopheles-mug. Malariabestrijding zal uiteindelijk afhankelijk zijn van een veelheid aan benaderingen, waaronder manieren om overdracht naar, door en van muggen te blokkeren. Om muggenstadia van malariaparasieten in het laboratorium te bestuderen, hebben we een protocol geoptimaliseerd om zeer besmettelijke Plasmodium falciparum-gametocyten te cultureren, een parasietstadium dat nodig is voor overdracht van de menselijke gastheer naar de muggenvector. P. falciparum gametocyten rijpen door vijf morfologisch verschillende stappen, wat ongeveer 1-2 weken duurt. Gametocytencultuur beschreven in dit protocol wordt voltooid in 15 dagen en is besmettelijk voor muggen van dag 15-18. Deze protocollen zijn ontwikkeld om een continue cyclus van infectie competente gametocyten te handhaven en om ononderbroken toevoer van muggenstadia van de parasiet te behouden. Hier beschrijven we de methodologie van gametocytencultuur en hoe muggen met deze parasieten kunnen worden geïnfecteerd met behulp van glazen membraanvoeders.

Hier presenteren we resultaten van een reeks membraanvoeders met behulp van P. falciparum NF54-gametocytenculturen gegenereerd met behulp van het bovenstaande protocol (zie (Figuur 5). De gametocytencultuur werd geïnitieerd met ongeveer 0,5% aseksuele cultuur in gemengd stadium op dag 0, die op dag 4 en dag 5 uitgroeide tot een piekparasiet van ongeveer 15%. Zoals te zien is in figuur 5A bij deze hoge parasietmie, worden de parasieten gestrest en crasht...

Gedetailleerd onderzoek naar muggenstadia van malariaparasieten is van cruciaal belang voor het ontwerpen van effectieve transmissieblokkeringsstrategieën. Dit protocol laat zien hoe infectieuze gametocyten effectief kunnen worden gekweekt en deze gametocyten vervolgens aan muggen kunnen worden gevoerd om muggenstadia van P. falciparumte genereren .

Plasmodium falciparum Gametocytencultuur en muggeninfectie door kunstmatige membraanvoeding

Malaria remains one of the most important public health problems, causing significant morbidity and mortality. Malaria is a mosquito borne disease ...

Gametocytaire cellen zijn verantwoordelijk voor de overdracht van malariaparasieten. Het genereren van besmettelijke gametocytaire cellen in het laboratorium is essentieel voor het bestuderen van de transmissiebiologie in muggenstadia en voor het genereren van sporozoieten voor resultaten in latere stadia. Deze methoden zijn eenvoudig voor elk laboratorium om te adopteren, en een visuele demonstratie zal helpen bij het delen van deze procedures met de wereldwijde malariagemeenschap.De procedure wordt gedemonstreerd door mijn collega's, Godfree Mlambo, onze senior onderzoeksmedewerker, en Sachie Kanatani, onze postdoctoraal medewerker, beide van het Johns Hopkins Malaria Research Institute. Om een gametocytcultuur op te zetten, centrifugeer vijf milliliter feedercultuur in een centrifuge en re-suspendeer het pellet in 30 milliliter compleet medium. Meng 1,2 milliliter gepakte rode bloedcellen met de inhoud van de buis en voeg vijf milliliter van de resulterende suspensie toe aan elke well van een zes-well cultuurplaat.Plaats vervolgens de plaat in een kaarsglas op 37 graden Celsius. Elke dag gedurende de volgende 15 tot 18 dagen, aspireer zorgvuldig 70 tot 80% van de cultuursupernat

plasmodium-falciparum-gametocyte-culture-mosquito-infection-through

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Zodra een gen is geïdentificeerd als potentieel refractaire voor het dengue virus moet worden geëvalueerd voor zijn rol in het voorkomen van virale infecties in de mug. Dit protocol illustreert hoe de mate van dengue infecties van muggen kunnen worden getest. De technieken voor het groeien van het virus in de cultuur, membraan voeden muggen menselijk bloed, en het testen van virale titers in de mug middendarm worden gedemonstreerd.

Protocol voor Dengue Infecties in Muggen (A. aegypti) en Infectie Fenotype Bepaling

Zodra een gen is geïdentificeerd als potentieel vuurvaste voor malaria, dient te worden geëvalueerd voor zijn rol in het voorkomen van Plasmodium besmettingen binnen de mug. Dit protocol illustreert hoe de mate van plasmodium infecties van muggen kunnen worden getest. De technieken voor de voorbereiding van de gametocyt cultuur, membraan voeden muggen menselijk bloed, en het testen van virale titers in de mug middendarm worden gedemonstreerd.

Protocol voor Plasmodium falciparum Infecties in Muggen en Infection Fenotype Bepaling

This video demonstrates the generation of an experimental mouse model of cerebral malaria. Sporozoites isolated from Plasmodium berghei-infected female mosquitoes are injected into a restrained mouse's tail veins, leading to blood-brain barrier disruption and brain inflammation, causing cerebral malaria. This infected mouse model offers a valuable tool to study in vivo microvascular pathology associated with cerebral malaria.

Generation of a Mouse Model of Experimental Cerebral Malaria Using Host Mosquito-Derived Sporozoites

Tuberculose en malaria zijn twee van de meest voorkomende infecties bij mensen en de belangrijkste oorzaken van morbiditeit en mortaliteit in arme bevolking in de tropen. Wij vestigden een experimenteel model systeem om resultaten van malaria-tuberculose co-infectie te bestuderen in muizen na challenge met beide ziekteverwekkers via hun natuurlijke route van infectie.

Een experimenteel model om te studeren Tuberculose-Malaria Coinfection op Natuurlijke Transmissie van Mycobacterium tuberculosis En Plasmodium berghei</i

We beschrijven een muismodel van experimentele cerebrale malaria en laten zien hoe inflammatoire en microvasculaire pathologie in vivo kunnen worden gevolgd met behulp van magnetische resonantie beeldvorming.

In vivo Tracking van Oedema Ontwikkeling En Microvasculaire Patologie In Een Model Van Experimentele Cerebrale Malaria Met Magnetic Resonance Imaging

Als gevolg van de opvallende gelijkenissen van de levenscyclus en de biologie van knaagdieren malariaparasieten voor menselijke malariaparasieten, knaagdieren malaria modellen zijn onmisbaar geworden voor malaria onderzoek. Hierin hebben we enkele van de belangrijkste technieken gestandaardiseerd die worden gebruikt in de fenotypische analyse van wild-type en transgene knaagdier malaria soorten.

Fenotypische analyse van knaagdieren malaria parasiet asexual en seksuele bloed stadia en muggen stadia

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.

Standaard membraanvoedingstest voor de detectie van Plasmodium falciparum-infectie in Anopheles Mosquito Vectors

Hier beschrijven we een nieuwe methode om de mechanismen van cellulaire immuniteit tegen Plasmodium tijdens het bloedstadium van infectie op te helderen. Dit is een in vitro test die geïnfecteerde rode bloedcellen dodental door cytotoxische lymfocyten meet.

In vitro Bepaling van plasmodium-geïnfecteerde rode bloedceldoding door cytotoxische lymfocyten

Malaria wordt overgedragen door inoculatie van het sporozoietstadium van Plasmodium door geïnfecteerde muggen. Transgeen Plasmodium heeft ons in staat gesteld de biologie van malaria beter te begrijpen en heeft rechtstreeks bijgedragen aan de ontwikkeling van malariavaccins. Hier beschrijven we een gestroomlijnde methodologie om transgene Plasmodium berghei sporozoïeten te genereren.

Genereren van genetisch gemodificeerde Plasmodium berghei Sporozoïeten

Chemische genetica omvat de vervanging van een poortwachterresidu door een aminozuur dat een andere zijketen bevat op de doellocus. Hier hebben we een mutante parasiet gegenereerd die een hypomorf allel van cdpk1 bevat en compenserende routes geïdentificeerd die door de parasiet in de mutante achtergrond zijn aangenomen.

Inzicht in de ontwikkeling van compenserende routes in een mutante malariaparasiet die een hypomorf allel van plantachtige kinasen herbergt

De seksuele ontwikkeling van Plasmodium vindt plaats in de middendarm van de mug. Het richten op de seksuele stadia van de parasiet is een veelbelovende strategie om de overdracht te blokkeren. We ontwikkelden Ookluc, een transgene P. berghei die nanoluciferase tot expressie brengt na de vorming van zygoten, waardoor high-throughput screening van transmissieblokkerende verbindingen mogelijk is. In dit artikel worden de methoden voor screening met Ookluc beschreven.

Ookluc: een Plasmodium berghei-lijn voor het identificeren van transmissieblokkerende verbindingen

Leer gametocytencultuur van Plasmodium falciparum voor malariatransmissiebiologie met kunstmatige membraanvoeding aan muggen. Deze methode ondersteunt onderzoek naar transmissieblokkering en vector-parasiet interacties.

Plasmodium falciparum Gametocytencultuur en muggeninfectie door kunstmatige membraanvoeding

Meer video's verkennen