Grubość błony dla każdego gatunku kleszcza.
Najwyższe wskaźniki żerowania kleszczy zaobserwowano przy następujących specyfikacjach grubości błony dla każdego dorosłego gatunku kleszcza: Amblyomma americanum 100–200 μm; A. maculatum 100–250 μm; Rhipicephalus sanguineus 70–100 μm; Ixodes scapularis <150 μm, Dermacentor variabilis <150 μm. Wszystkie gatunki kleszczy były utrzymywane w tych samych warunkach wilgotności i temperatury podczas żerowania (63% wilgotności i 37 °C) (Tabela 1).
Kleszcze i źródła krwi stosowane w tym protokole
Wszystkie kleszcze zostały pobrane z ośrodka hodowli kleszczy Oklahoma State University i utrzymywane w wilgotności względnej >90% przy 20 °C, w okresie światła i ciemności 12:12 godz. Wszystkie kleszcze były karmione defibrynowaną krwią bydła lub człowieka w ramach projektu badawczego badającego poziomy alfa-gal (αGal) u różnych gatunków kleszczy. Badanie to porównywało wpływ karmienia na różne źródła krwi w ramach szerszego projektu zespołu alfa-gal (AGS) prowadzonego przez grupę badawczą. Większość opisanych tu okazów kleszczy została rozłożona przed pełnym przepełnieniem w celu przeprowadzenia analiz ilościowych αGal u kleszczy częściowo karmionych (2–5 dni karmienia). Tylko podgrupa kleszczy Amblyomma americanum (niepotrzebnych do ilościowania αGal) mogła żerować do końca. Chociaż szczegółowe porównania wskaźników karmienia kleszczy karmionych bydłem a ludźmi nie są tutaj przedstawione, warto zauważyć, że pełne przepełnienie (czyli skuteczność karmienia) osiągnięto częściej u kleszczy karmionych krwią bydła. Spośród kleszczy, którym pozwolono pozostać w karmnikach przez dłuższy czas (n = 35), 15 osiągnęło pełne przepychnięcie, co stanowi 42,8% skuteczności karmienia. Spośród nich 9 było karmionych krwią bydła, a 6 krwią ludzką (60% karmionych bydłem, w porównaniu do 40% karmionych ludźmi).
Wskaźniki karmienia kleszczami vs. skuteczność karmienia kleszczami
Wskaźniki karmienia kleszczy w tym badaniu określano na podstawie pozyskania częściowo karmionych kleszczy (2–5 dni karmienia), natomiast sukces karmienia definiowano jako pełne przepychnięcie, zwykle oznaczane zmianą ubarwienia alloscutum samicy (dane dostępne tylko dla Amblyomma americanum). Wskaźniki karmienia samców definiowano jako ciągłe karmienie przez ponad 2 dni (2–5 dni). Ogólne wskaźniki karmienia obliczono na podstawie połączenia danych z kleszczy karmionych krwią bydła i ludzi oraz obliczania procentów kleszczy, które osiągnęły karmienie przez 2–5 dni lub pełne przepełnienie się po umieszczeniu kleszczy w komorach. Kleszcze, które nie przyłączyły się lub zmarły po <2 dniach przyłączenia, były brane pod uwagę przy obliczaniu wskaźników karmienia. Chociaż dane ilościowe dotyczące wpływu źródła krwi na tempo karmienia kleszczy nie są przedstawione, te dowody obserwacyjne sugerują, że u większości gatunków kleszczy tempo przywiązania i karmienia nie różni się znacząco między krwią bydła a człowieka w okresie karmienia trwającym 2–5 dni. Wyjątek zaobserwowano w przypadku Rhipicephalus sanguineus, który wykazywał niższe wskaźniki żywienia na ludzkiej krwi między 3 a 5 dniami w porównaniu do krwi bydła. Wskaźniki karmienia dla wszystkich gatunków kleszczy, które osiągnęły częściowe karmienie i pełne przepełnienie dzięki temu systemu in vitro żywienia kleszczy, są podsumowane w Tabeli 1.
Klasyfikacja wagi i etapu karmienia samicy Amblyomma americanum
Samice A. americanum częściowo karmione były klasyfikowane według dni żerowania jako: (1) niekarmione, (2) 2–3 dni częściowo karmione, (3) 4–5 dni częściowo karmione oraz (4) przepełnione (Rysunek 5). Stadium przebrzęcznionego karmienia obejmowało kleszcze na początku fazy szybkiego przepełniania (o masach od 48,9 mg do 109 mg) oraz w pełni przeładowane kleszcze (o masach od 272,7 mg do 348,7 mg).

Rysunek 1: Komora do podawania kleszczy – model 3D i wydrukowany zespół z membraną. Wybuchowy model 3D i ostatecznie złożona komora prezentujące poszczególne elementy: (i) korpus komory (obudowa kleszcza), (ii) pierścień uchwytu pokrywy, (iii) pierścień regulacji wysokości, (iv) pokrywka szalki Petriego 40 mm x 10 mm oraz (v) dno szalki Petriego o wymiarach 40 mm x 10 mm z krwią (A). Montaż modelu wydrukowanego w 3D oraz poszczególnych rozmiarów części pokazanych w mm (B). Komora złożona drukowana w szarej żywicy o rozdzielczości 8K (C). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 2: Przygotowanie silikonowej membrany i zespołu komory. (i) folia plastikowa o wymiarach 30 cm × 30 cm zabezpieczona taśmą, zapewniająca brak widocznych zagnieceń, (ii) pojedyncze arkusze papieru do czyszczenia soczewek nakładane na folię, odstępowane od siebie w odstępach około 5 cm, (iii) delikatne mieszanie elementów silikonowych szpatułką za pomocą ruchów kołowych, (iv) każda kartka papieru soczewki zabezpieczona przez nałożenie 1–2 g mieszanki silikonowej wzdłuż krawędzi, (v) mieszanka silikonu równomiernie rozprowadza się na papierze soczewkowym za pomocą prostego narzędzia większego niż papier (na zdjęciu pokazuje krawędź szklanej pokrywki), (vi) zauważa zmniejszoną ilość mieszanki silikonowej podczas rozprowadzania, zatrzymany silikon na narzędziu jest zwracany i rozdzielany, aby zapewnić równomierne pokrycie (A). Prawidłowo rozłożone błony nie wykazywały pęcherzyków powietrza ani szczelin (B). Przygotowanie strzykawki do aplikacji kleju: (i) strzykawka 1 mL wypełniona klejem silikonowym, (ii) końcówka pipety 200 μL włożona w końcówkę, (iii) końcówka pipety przykręcona w celu zapewnienia szczelności szczelności, oraz (iv) umieszczenie kleju na dolnej krawędzi części i (C). Komora umieszczona na wysuszonej błonie (D), a na wierzchu umieszczony przedmiot obciążony (gruby blok akrylowy ważący 2,5 kg; magenta strzała), aby zapewnić solidną przyczepność (E). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 3: Ostatnie etapy przygotowania komory i membrany przed użyciem. Przycinanie krawędzi membrany otaczającej komorę za pomocą zakrzywionych małych nożyczek (A), zdjęcie folii plastikowej przed użyciem komory (B), ostateczny montaż modelu (C), umieszczenie komory w szalce Petriego o wymiarach 40 mm x 10 cm zawierającej wodę oraz użycie pokrywy szalki Petriego jako pokrywy komory (D) (liczby i-v oznaczają części zgodnie z rysunkiem 1A), oraz pokrywy komór z otworami oddechowymi (oznaczonymi magentowymi grotami strzał) (E). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 4: Ustawienie do karmienia krwią i umieszczenie kleszczy. Komora umieszczona w misce wypełnionej krwią, z podświetlonym pierścieniem regulacji wysokości (magentowe strzałki) (A). Widok wnętrza komory zawierającej równą liczbę samców i samic kleszczy (B). Komory kleszczy umieszczone w suchych kąpielach z wilgotnością, utrzymujące 63% ± 2% wilgotności względnej (RH) oraz temperaturę 37 °C ± 1 °C (C). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 5: Wielkość i wahanie wagi Amblyomma americanum podczas karmienia. Pokazano wielkość kleszczy niekarmionych oraz średnią wagę częściowo karmionych kleszczy. Obrazy przedstawiają typowe przykłady odpowiadające średniej masie rejestrowanej w każdym okresie karmienia. Załączona tabela przedstawia średnie wagi, odchylenia standardowe, liczbę analizowanych kleszczy, medianę oraz kwartyle 1 i 3 dla każdego punktu karmienia. Kleszcze karmione przez 2–3 dni wykazywały zakres masy od 7,4 mg (minimum) do 19,2 mg (maksymalnie). Kleszcze karmione przez 4–5 dni miały dawkę od 20,6 mg do 44,8 mg. Kleszcze na początku fazy szybkiego przepełnienia oraz w pełni nabrzmiałe kleszcze ważyły od 48,9 mg do 348,7 mg. Zdjęcie przyłączonych samic A. americanum karmionych 4-5 dni (żółty grot strzały) oraz w pełni nabrzmiałych samic (magenta grot strzały). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.
| Gatunki kleszczy i płeć | Liczba nakarmionych kleszczy/ Łączna liczba kleszczy umieszczonych w komorach (Liczba martwych kleszczy) | Tempo karmienia (kleszcze przyczepione 2-5 dni) | Średnia waga (mg) (SD) | Grubość użytej błony (μm) |
| Samice A. americanum | 85/97 (12) | 87.60% | 37.3 (54.40)* | 100 - 200 |
| Samce A. americanum | 19/22 (2) | 86.30% | Nienagrane | 100 - 200 |
| Samice A. maculatum | 45/66 (21) | 68.20% | 122.4 (141.65) | 100 - 250 |
| Samce A. maculatum | 36/47 (11) | 76.60% | Nienagrane | Nienagrane |
| Samice R. sanguineus | 34/60 (26) | 56.60% | Nienagrane | 70 - 100 |
| Samice I. scapularis | 15/23 (8) | 65.20% | Nienagrane | <150 |
| *Wskaźnik skuteczności karmienia w podzbiorze dorosłych kleszczy Aa karmionych bydłem wynosi (n=35) i wyniósł 42,8% |
Tabela 1: Wskaźniki karmienia kleszczami i średnia waga.
Ilustracja uzupełniająca 1: Niskoobjętościowe (100 μL) karmienie poszczególnych kleszczy już przyczepionych do miejsca w komorze 3D. Mała rurka PCR przymocowana do spodu sztucznej błony za pomocą kleju silikonowego jest wypełniona 100 μL krwi. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.