Method Article

Mikroskopia przyżyciowa śledziony: analiza ilościowa ruchliwości pasożyta i przepływu krwi

DOI:

10.3791/3609

January 14th, 2012

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pokazujemy metodę wykonywania mikroskopii przyżyciowej śledziony przy użyciu transgenicznych pasożytów malarii GFP oraz ilościowe określenie ruchliwości pasożytów i przepływu krwi w tym organie.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pojawienie się mikroskopii przyżyciowej w eksperymentalnych modelach malarii u gryzoni umożliwiło znaczny postęp w wiedzy na temat interakcji pasożyt-gospodarz 1,2. Tak więc obrazowanie in vivo pasożytów malarii w stadiach pre-erytrocytarnych ujawniło aktywne wnikanie pasożytów do węzłów chłonnych skóry 3, całkowity rozwój pasożyta w skórze 4 i tworzenie się merosomu pochodzącego z hepatocytów w celu zapewnienia migracji i uwalniania merozoitów do krwiobiegu 5. Co więcej, rozwój poszczególnych pasożytów w erytrocytach został niedawno udokumentowany za pomocą obrazowania 4D i podważył nasz obecny pogląd na eksport białka w malarii 6. W ten sposób obrazowanie przyżyciowe radykalnie zmieniło nasz pogląd na kluczowe wydarzenia w rozwoju Plasmodium. Niestety, ze względu na ograniczenia techniczne brakuje badań nad dynamicznym przechodzeniem pasożytów malarii przez śledzionę, główny narząd limfatyczny doskonale przystosowany do usuwania zakażonych czerwonych krwinek.

Korzystając z mysiego modelu malarii Plasmodium yoelii u myszy Balb/c, wdrożyliśmy obrazowanie intrażyciowe śledziony i odnotowaliśmy różnicową przebudowę śledziony oraz przyleganie pasożytniczych czerwonych krwinek (pRBC) do komórek barierowych pochodzenia fibroblastycznego w czerwonej miazdze podczas infekcji nieśmiertelnym pasożytem linii P.yoelii 17X, w przeciwieństwie do infekcji śmiertelnym pasożytem P.yoelii 17XL linii 7. Aby dojść do tych wniosków, opracowano specjalną metodologię wykorzystującą bezpłatne oprogramowanie ImageJ, aby umożliwić scharakteryzowanie szybkiego trójwymiarowego ruchu pojedynczych pRBC. Wyniki uzyskane za pomocą tego protokołu pozwalają na określenie prędkości, kierunkowości i czasu przebywania pasożytów w śledzionie, przy czym wszystkie parametry dotyczą przestrzegania zaleceń in vivo. Ponadto przedstawiamy metodologię oznaczania ilościowego przepływu krwi za pomocą mikroskopii przyżyciowej i stosowania różnych barwników w celu uzyskania wglądu w złożoną strukturę mikrokrążenia śledziony.

Oświadczenie etyczne

Wszystkie badania na zwierzętach zostały przeprowadzone w obiektach dla zwierząt Uniwersytetu w Barcelonie, zgodnie z wytycznymi i protokołami zatwierdzonymi przez Komitet Etyki ds. Eksperymentów na Zwierzętach Uniwersytetu w Barcelonie CEEA-UB (Protokół nr DMAH: 5429). Samice myszy Balb/c w wieku 6-8 tygodni uzyskano z Charles River Laboratories.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta metoda została użyta w badaniach opisanych w 7.

1. Zakażenie zwierząt transgenicznymi pasożytami z zielonym białkiem fluorescencyjnym (GFP)

  1. Linie transgeniczne P. yoelii-GFP 17XL i 17X zostały wygenerowane przy użyciu tych samych wektorów, strategii celowania i protokołów opisanych w innym miejscu dla P. berghei8. Wyrażają one zmutowany wariant 3 GFP 9 pod wszechobecnym promotorem czynnika wydłużającego P. berghei 1 (Pbeef1a), który kieruje konstytutywną ekspresję GFP do cytozolu pasożyta podczas całego wewnątrzerytrocytarnego cyklu rozwojowego.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zastosowanie mikroskopii przyżyciowej śledziony w tym modelu malarii u gryzoni otworzyło możliwość zbadania dynamicznego przechodzenia pasożytów przez ten narząd, który do tej pory był uważany za "czarną skrzynkę" ze względów technicznych. W tym przypadku włożono duży wysiłek w dostosowanie metody ilościowej, która umożliwia analizę porównawczą różnych linii pasożytów na poziomie pojedynczym i populacji. W przeciwieństwie do innych tkanek i komórek, które zostały wcześniej zobrazowane w malarii 3,5, obrazowan.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Jesteśmy szczególnie wdzięczni S. Graewe i V. Heusslerowi za wstępne szkolenie i ciągły wkład w mikroskopię przyżyciową pasożytów malarii, J. Burnsowi za przekazanie transgenicznych pasożytów GFP, A. Boschowi (Confocal Unit, CCiT-UB, IDIBAPS) za pomoc w analizie obrazu i kwantyfikacji oraz P. Astola za pomoc techniczną. Dziękujemy R. Tousowi i I. Caraltowi za produkcję wideo. MF jest stypendystą Stypendium Naukowego Generalności Katalonii. HAP jest profesorem naukowym ICREA. Prace w laboratorium HAP są finansowane ze środków Siódmego Programu Ramowego Wspólnoty Europejskiej (7PR/2007-2013) na podstawie umowy o grant nr 242095, przez Fundację Prywatną CELLEX (Katalonia....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Mikroskop konfokalny Leica TCS-SP5Numerseryjny TCS-SP5 Numer seryjny 5100000419
Ketamina (Ketolar 50 mg/ml)Pfizer Pharma GmbH631028
Midazolam 15 mg/3 mlNormon838193
70 000 MW Dekstran, sprzężony z Texas RedMolecular Probes, Life TechnologiesD1830
Izotiocyjanian fluoresceiny, izomer I (FITC)Sigma-AldrichF7250
H– CHST 33342Sigma-AldrichH1399
Bejca GiemsaSigma-AldrichGS1Roztwór roboczy ma 10% stężenia w wodzie destylowanej
Super Glue-3 LoctiteLoctite9975-0880

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Amino, R., Menard, R., Frischknecht, F. In vivo imaging of malaria parasites--recent advances and future directions. Curr. Opin. Microbiol. 8, 407-414 (2005).
  2. Heussler, V., Doerig, C. In vivo imaging enters parasitology. Trends. Parasitol. 22, 192-195 (2006).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Intravital MicroscopySpleen ImagingParasite MobilityBlood Flow QuantificationPlasmodium yoeliiGFP Transgenic ParasitesConfocal MicroscopyImageJ AnalysisRed Pulp DynamicsVessel Cannulation

Related Articles