Usando modelos de Zebrafish de infecções por vírus gripe humana A para Screen antivirais e Caracterizar imune do hospedeiro respostas de células

Con Sullivan; Denise Jurcyzszak; Michelle F. Goody; Kristin A. Gabor; Jacob R. Longfellow; Paul J. Millard; Carol H. Kim

doi:10.3791/55235

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Artigo de método

Usando modelos de Zebrafish de infecções por vírus gripe humana A para Screen antivirais e Caracterizar imune do hospedeiro respostas de células

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DOI:

10.3791/55235

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20 de janeiro de 2017

Con Sullivan¹^,² , Denise Jurcyzszak¹ , Michelle F. Goody³ , Kristin A. Gabor⁴ , Jacob R. Longfellow¹ , Paul J. Millard²^,⁵ , Carol H. Kim¹^,²

¹Department of Molecular and Biomedical Sciences, University of Maine, ²Graduate School of Biomedical Sciences and Engineering, University of Maine, ³School of Biology and Ecology, University of Maine, ⁴Division of Intramural Research, Immunity, Inflammation and Disease Laboratory, National Institute of Environmental Health Sciences, NIH, ⁵Department of Chemical and Biological Engineering, University of Maine

Neste artigo

Resumo

Modelos de infecção sistêmica e localizada de peixe-zebra para o vírus influenza A humano são demonstrados. Usando um modelo de infecção sistêmica, o peixe-zebra pode ser usado para rastrear medicamentos antivirais. Usando um modelo de infecção localizada, o peixe-zebra pode ser usado para caracterizar as respostas das células imunes do hospedeiro.

Resumo

A cada ano, os surtos de gripe sazonal afetam profundamente as sociedades em todo o mundo. Apesar dos esforços globais, a gripe continua sendo um fardo intratável para a saúde. A principal estratégia para reduzir as infecções é a vacinação anual. Em indivíduos que contraíram gripe, os medicamentos antivirais podem atenuar os sintomas. Há uma necessidade clara e não atendida de desenvolver estratégias alternativas para combater a gripe. Vários modelos animais foram criados para modelar as interações hospedeiro-influenza. Aqui, são descritos protocolos para geração de modelos de peixe-zebra para infecção sistêmica e localizada pelo vírus influenza A humano (IAV). Usando um modelo de infecção sistêmica por IAV, pequenas moléculas com potencial atividade antiviral podem ser rastreadas. Como prova de princípio, é descrito um protocolo que demonstra a eficácia do medicamento antiviral Zanamivir em peixes-zebra infectados com IAV. Ele mostra como os fenótipos da doença podem ser quantificados para pontuar a eficácia relativa de potenciais antivirais em peixes-zebra infectados com IAV. Nos últimos anos, tem havido uma maior apreciação pelo papel crítico que os neutrófilos desempenham na resposta do hospedeiro humano à infecção por influenza. O peixe-zebra tem se mostrado um modelo indispensável para o estudo da biologia dos neutrófilos, com impactos diretos na medicina humana. Um protocolo para gerar uma infecção localizada por IAV na linhagem de peixe-zebra Tg(mpx:mCherry) para estudar a biologia de neutrófilos no contexto de uma infecção viral localizada é descrito. O recrutamento de neutrófilos para locais de infecção localizados fornece um fenótipo quantificável adicional para avaliar manipulações experimentais que podem ter aplicações terapêuticas. Ambos os protocolos de peixe-zebra descreveram fielmente recapitular aspectos da infecção humana por IAV. O modelo de peixe-zebra possui inúmeras vantagens inerentes, incluindo alta fecundidade, clareza óptica, facilidade de triagem de drogas e disponibilidade de linhagens transgênicas, incluindo aquelas em que células imunes, como neutrófilos, são marcadas com proteínas fluorescentes. Os protocolos detalhados aqui exploram essas vantagens e têm o potencial de revelar insights críticos sobre as interações hospedeiro-IAV que podem se traduzir na clínica.

Introdução

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), o vírus da gripe infectar 5-10% dos adultos e 20-30% das crianças anualmente e causar 3-5 milhões de casos de doença grave e até 500.000 mortes no mundo ^1. vacinação anual contra a gripe continuam a ser a melhor opção para prevenir a doença. Esforços como o Plano de Acção Global da OMS têm aumentado o uso da vacina sazonal, a capacidade de produção de vacinas e pesquisa e desenvolvimento de estratégias de vacinas mais potentes, a fim de reduzir a morbilidade e mortalidade associada a surtos de gripe sazonais ^2. Os medicamentos antivirais como inibidores da neuraminidas....