Здесь мы представляем составленный протокол для оценки кожной инфекции мышей с Leishmania amazonensis. Это надежный метод изучения паразитной вирулентности, позволяющий системно смотреть на реакцию позвоночных хозяев на инфекцию.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы представляем составленный протокол для оценки кожной инфекции мышей с Leishmania amazonensis. Это надежный метод изучения паразитной вирулентности, позволяющий системно смотреть на реакцию позвоночных хозяев на инфекцию.
Лейшмания spp. являются простейшие паразиты, которые вызывают лейшманиозы, заболевания, которые представляют широкий спектр клинических проявлений от кожных до висцеральных поражений. В настоящее время 12 миллионов человек, по оценкам, инфицированы лейшманией во всем мире и более 1 миллиарда человек живут в опасности заражения. Leishmania amazonensis является эндемическим заболеванием в Центральной и южной Америке и обычно приводит к кожной форме заболевания, которая может быть непосредственно визуализирована в животной модели. Таким образом, штаммы L. amazonensis являются хорошими моделями для кожных исследований лейшманиоза, потому что они также легко культивируются в пробирке. C57BL/6 мышей имитировать L. amazonensis-управляемыйпрогрессирования болезни наблюдается у людей и считаются одним из лучших мышей штаммов модель кожного лейшманиоза. В позвоночных хозяина, эти паразиты населяют макрофаги, несмотря на защитные механизмы этих клеток. Несколько исследований используют in vitro макрофаговые анализы инфекции для оценки инфекционной паразита в различных условиях. Однако подход in vitro ограничивается изолированной клеточной системой, которая игнорирует реакцию организма. Здесь мы компилировать in vivo murine инфекции метод, который обеспечивает системный физиологический обзор взаимодействия хозяина-паразита. Подробный протокол для инфекции in vivo мышей C57BL/6 с L. amazonensis включает дифференциацию паразитов в инфекционные амастиготы, мышей подножки кожной прививки, развитие поражения, и определение нагрузки паразита. Мы предлагаем этот устоявшийся метод как наиболее адекватный метод физиологических исследований иммунной и метаболической реакции хозяина на кожный лейшманиоз.
Лейшманиозы являются во всем мире распространенными паразитарными инфекционными заболеваниями, представляющими важные проблемы в развивающихся странах и признаны одним из наиболее важных забытых тропических заболеваний Всемирной организацией здравоохранения1,2. Лейшманиазы характеризуются кожными, слизистыми и/или висцеральными проявлениями. Кожный лейшманиоз, как правило, вызвано L. amazonensis, L. mexicana, L. braziliensis, L. guyanensis, L. major, L. tropica и L. aethiopica3. Эта форма заболевания часто самовосстановления у людей из-за индукции защитного клеточного иммунного ответа. Тем не менее, клеточный иммунный ответ может потерпеть неудачу, и болезнь может прогрессировать до распространения кожного лейшманиоза4,5. Существует нет доступной вакцины из-за разнообразия среди видов Лейшмании и принимающей генетического происхождения6,7. Варианты лечения также ограничены, поскольку большинство имеющихся в настоящее время лекарств являются либо дорогими, токсичными, и / или может потребовать длительного лечения8,9. Кроме того, были сообщения о лекарственной устойчивости против доступных методов лечения10,11.
Возбудитель лейшманиозов является простейший паразит Лейшмания. Паразит представляет две различные морфологические формы в своем жизненном цикле: промастиготы, флагеллированная форма, встречающаяся в мухах; и amastigotes, внутриклеточная форма, найденная в паразитофорных вакуолах млекопитающих хозяина макрофагов12,13. Способность Amastigotes вторгаться, выживать и размножаться, несмотря на защитные механизмы макрофагов позвоночных хозяина подлежат многим исследованиям14,15,16,17. Следовательно, несколько исследовательских групп были описания в пробирке макрофагов инфекции анализы для оценки воздействия конкретных факторов окружающей среды, а также паразитов и генов-хозяев на инфекционность паразитов. Этот ассс и сойд представляет собой ряд преимуществ, таких как способность адаптировать исследования к формату высокой пропускной способности, относительно более короткий период времени для получения результатов, и сокращение числа лабораторных животных, принесено в жертву18. Тем не менее, результаты in vitro анализы ограничены, потому что они не всегда реплицируются в vivo исследования14,19,20,21. In vivo анализы обеспечивают системный физиологический обзор взаимодействия хозяина-паразита, который не может быть полностью имитирован in vitro анализы. Например, иммунологические исследования могут быть выполнены с помощью иммуногистохимических анализов из собранных участков ткани разделов или даже из popliteal лимфатических узлов для анализа восстановленных иммунных клеток22.
Звери часто используются в качестве модели для заболеваний человека в биологических и биомедицинских исследований, чтобы лучше понять основные физиологические механизмы заболеваний23. В случае лейшманиоза, маршрут, участок, или доза прививки влияют на исход заболевания24,25,26,27. Кроме того, восприимчивость и устойчивость к инфекции у людей и мышей строго регулируются генетическим фоном хозяина и паразита4,5,22,28,29,30,31. BALB/c мышей очень восприимчивы к L. amazonensis кожной инфекции, показывая быстрое прогрессирование заболевания с распространением паразитов в лимфатических узлов, селезенки и печени32. Как болезнь может прогрессировать до кожных метастазов, инфекция может быть фатальным. В отличие от этого, C57BL/6 мышей часто развиваются хронические поражения с стойкими паразитами нагрузки в L. amazonensis инфекциианализы 33. Таким образом, L. amazonensis инфекции с этой конкретной мыши видов считается отличной моделью для изучения хронических форм кожного лейшманиоза у людей, потому что он имитирует прогрессирование болезни лучше, чем BALB / c мышей модель5,34.
Таким образом, мы предлагаем, что мурин in vivo инфекции является полезным методом для Лейшмании вирулентности физиологических исследований, применимых к болезни человека, что позволяет системное представление о принимающей паразит взаимодействия. Пересмотр устоявшихся анализов22, мы представляем здесь составленный пошагонный протокол in vivo инфекции C57BL/6 мышей с L. amazonensis, которая включает в себя дифференциацию паразитов в топорные amastigotes, мышей подножки кожной прививки, развитие поражения, и определение нагрузки паразитов. Этот протокол может быть адаптирован к другим штаммам мышей и видам лейшмании, которые вызывают кожные лейшманиазы. В заключение, метод, представленный здесь имеет решающее значение в выявлении новых целей противлейшмании наркотиков и вакцин, а также в физиологических исследованиях принимающей иммунной и метаболических реакций на инфекции Лейшмании.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все экспериментальные процедуры были одобрены Комитетом по уходу за животными и использованию в Институте бионауки Университета Сан-Паулу (CEUA 342/2019), и были проведены в соответствии с рекомендациями и политикой по уходу и использованию лабораторных животных штата Сан-Паулу (Lei Estadual 11.977, de 25/08/2005) и бразильское правительство (Lei Federal 11.794, de 08/10/2008). Все шаги, описанные в разделах 1-5, должны выполняться асептически внутри ламинарных шкафов. Личные защитные средства должны быть использованы при обработке живых паразитов Лейшмания.
1. В пробирке Дифференциация L. amazonensis Promastigotes в Axenic Amastigotes15,20,35,36,37,38
ПРИМЕЧАНИЕ: L. amazonensis (MHOM/BR/1973/M2269) (La) паразит был использован в этом рассее. В зависимости от цели исследования, форма инфекционного паразита может быть получена либо путем очищения метациклической формы с использованием градиента плотности, как ранее описано14, или путем дифференциации промастиготов в амастиготы, в соответствии со следующим протоколом.
2. C57BL/6 Footpad Инфекция с L. amazonensis
ПРИМЕЧАНИЕ: Самки C57BL/6 мышей (6-8 недель) были получены и поддерживается в Центре животных Института биомедицинских наук Университета Сан-Паулу. Звери получали пищу и воду ad libitum.
3. Мышь Footpad развитие поражения
4. Мыши Footpad Извлечения и паразитов Ограничение разбавления
5. Определение нагрузки на паразитов
6. Статистический анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Лейшмания простейшие паразиты существуют в двух формах развития во время их жизненного цикла в беспозвоночных и позвоночных хостов: promastigotes, размножающихся форм, найденных в прозме женского sandfly; и amastigotes, пролиферативные формы, найденные в паразитофорных вакуол из клеток-хозяев млекопитающих. Promastigotes имеют удлиненный корпус примерно 1,5 мкм в ширину и 20 мкм в длину, с flagellum обычно выходит из передней конечности. Amastigotes имеют округлые или яйцевидное ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Анализ инфекции in vivo, описанный в этом протоколе, позволяет любому исследователю оценить in vivo кожный лейшманиоз, рассматривая взаимодействие хозяина-паразита в системном сценарии. Эти анализы были использованы многими группами22,24,27,29,31,32,34,49 и...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Мы хотели бы поблагодарить профессора д-ра Нильса Олсена Сарайву Камара из Центра животных Института биомедицинских наук Университета Сан-Паулу за поддержку и профессора д-ра Сильвию Рени Ульяну за предоставление мясорубки из стеклянной ткани. Эта работа была поддержана Сан-Паулу научно-исследовательский фонд (FAPESP - MFLS ' грант 2017/23933-3).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 96-луночная пластина | Greiner bio-ne | 655180 | Плоскодонная пластина для ограничения разведения |
| анализа аденина | Sigma | A8626 | Добавка добавлена в среду M199 для клеточных культур |
| Mitutoyo | 700-118-20 | Штангенциркуль для измерения толщины подушечки лапы | |
| колбы для клеточной культуры | Corning | 353014 | |
| Eppendorf | 5804R | Оборудование, используемое для разделения образцов на основе их плотности | |
| CO2 инкубатор 34 ° C | Thermo Scientific | 3110 | Инкубатор для дифференцировки амастиготов |
| этанол | Merck | K50237083820 | Дезинфицирующее средство для общих продуктов |
| фетальной бычьей сыворотки | Gibco | 12657-029 | Добавка, добавленная в среду для культивирования клеток M199 |
| стеклянная ткань Трубка для измельчения стеклянной ткани | Thomas Scientific | 3431 E04 | Трубка для сбора и разрушения инфицированной ткани |
| подушечки ногиглюкоза | Synth | G1008.01.AH | Добавка добавлена в среду для клеточных культур M199 |
| Программное обеспечение GraphPad Prism | GraphPad | Программное обеспечение, используемое для построения графиков данных и расчета статистической значимости | |
| hemin | Sigma | H-2250 | Добавка добавлена в среду для клеточных культур M199 |
| HEPES | Promega | H5303 | Добавка добавлена в инкубатор для клеточных культур M199 |
| 25 ° C | Fanem | 347CD | Инкубатор для культивирования промастигот |
| инвертированный микроскоп | Nikon | TMS | Оборудование для визуального анализа культур промастиготы и амастиготы |
| изофлуран | Ингаляционные анестетики для мышей (3-5%) | ||
| ламинарный шкаф | Veco | VLFS-09 | Шкаф биобезопасности для асептической рабочей зоны |
| M199 питательные среды | Gibco | 31100-035 | Питательная среда для клеточных культур для микроцентрифужной пробирки для культивирования Leishmania |
| Axygen | MCT150C | Микротрубка, используемая для сбора, обработки и хранения образцов | |
| многоканальная пипетка | Labsystems | F61978 | Многоканальная пипетка, используемая для анализа ограничения разведения |
| NaHCO3 | Merck | 6329 | Добавка добавлена в среду для клеточных культур M199 |
| NaOH | Sigma | S8045 | Добавка добавлена в среду для клеточных культур M199 |
| Камера Нейбауэра | HBG | 2266 | Гемоцитометр для подсчета паразитов суспензия |
| оптического микроскопа | Nikon | E200 | Оптическое оборудование, используемое для подсчета паразитов |
| парапленки | Bemis | 349 | Гибкий и прочный пластик для герметизации пластина |
| пенициллин/стрептомицин | Gibco | 15140122 | Добавка, добавляемая в среду для культивирования клеток M199 |
| чашки Петри | TPP | 93100 | Стерильная чашка для препарирования ткани подушечки ноги |
| Набор пипеток | Gilson | F167360 | Набор микропипеток, содержащий четыре пипетки (P2 P20 P200 P1000) |
| весы | Quimis | BG2000 | Оборудование, используемое для взвешивания собранной подушечки ноги |
| скальпель | Солидор | 10237580026 | Скальпель для разрезания и сбора ткани подушечки ноги |
| Серологическая пипетка 10 мл | Гнездо | 327001 | Стерильная пипетка, используемая для переноса наконечников миллитерных объемов |
| Axygen | Наконечник пипетки, используемый для переноса микролитровых объемов | ||
| Trypan blue | Gibco | 15250-061 | Краситель, используемый для подсчета жизнеспособных паразитов |
| триптиказ пептон | Merck | Supplement добавлен в среду M199 для клеточной культуры | |
| туберкулинового шприца | BD | 305945 | шприц с иглой 27G для инокуляции суспензии паразита |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.