JoVE Journal > Immunology and Infection
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Immunology and Infection

Sexuell överföring av amerikanska innebörder från hanar och honor till Naive kompisar

Published: January 27, 2019
doi:
10.3791/57985
, , , , ,
1Chagas Disease Multidisciplinary Research Laboratory, Faculty of Medicine,University of Brasilia, 2Instituto Evandro Chagas

Summary

Trypanosoma cruzi agenten av Chagas sjukdom ger långvarig asymtomatiska infektioner som plötsligt utvecklas till kliniskt erkända patologi. Följande forskning protokollet beskriver en kort sikt familjebaserade epidemiologiska studie för att nysta upp T. cruzi infektionen överförs sexuellt från förälder till avkomma.

Abstract

Amerikansk trypanosomiasis överförs till människor av triatomine buggar genom intag av förorenade livsmedel, genom blodtransfusioner eller misstag i sjukhus och forskningslaboratorier. Dessutom Trypanosoma cruzi infektionen överförs medfödd från en chagasic mor till hennes avkomma, men den manliga partnerns bidrag till i livmodern kontaminering är okänd. Resultaten av Bon och klumpar av amastigotes och trypomastigotes i theca celler i äggstockarna, i goniablasts och i lumen av sädeskanalerna föreslår att T. cruzi infektioner överförs sexuellt. Det presenteras resultaten av en familj studiepopulationen visar parasit nuclear DNA i de diploida mononukleära cellerna och i den haploida könsceller försökspersoner i forskning-protokollet häri. Tre oberoende biologiska prover samlas in ett år isär bekräftade således att T. cruzi infektioner var sexuellt överförbara till avkomma. Intressant, specifikt T. cruzi antikropp var frånvarande i flesta av familjens avkommor som bar immuntolerans till antigenen som parasit. Immuntolerans visades i kyckling refraktära mot T. cruzi efter den första veckan av embryonal tillväxt och kycklingar som kläckts från ägg FLAGELLAT-inokuleras kunnat inte producera den specifika antikroppen. Dessutom instillationen av mänsklig sperma får utlösning intraperitonealt eller i naiva möss gav T. cruzi amastigotes i bitestiklarna, seminifera tubuli, sädesledaren och livmoder röret med en avsaknad av inflammatorisk vagina reaktioner i immun privilegierade organen i reproduktion. Uppfödning av T. cruzi-infekterade manliga och kvinnliga möss med naiva kompisar resulterade i förvärvet av de infektioner som överfördes senare till avkomman. Därför anses ett robust utbildning, information och kommunikation program som handlar om befolkning och sociala organisationer nödvändigt att förebygga Chagas sjukdom.

Introduction

Den protozo parasiten Trypanosoma cruzi tillhörande familjen Trypanosomatidae genomgår trypomastigote och amastigote livscykelstadier i däggdjur värdar och finns som epimastigotes i insekt-vektorn (Reduviid: Triatominae) gut och i axenic kultur. Under de senaste decennierna har flera studier visat förekomsten av Chagas sjukdom i länder på fyra kontinenter ansåg triatomine bugg fri1,2,3,4,5, 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. spridningen av amerikanska innebörder tillskrevs initialt latinamerikanska invandrare till norra halvklotet, men möjligheten att vissa är autoktont fall av Chagas sjukdom kan inte längre förnekas3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14. T. cruzi överföring endast igenkännliga endogena källan har tillskrivits chagasic moderns överföring av parasiten till avkomman hos cirka 10% av graviditeter15; den manliga partnerns bidrag till i livmodern infektioner genom sperma får utlösning har förblivit okänd.

Över ett århundrade sedan, utredare16,17 observerade intracellulära T. cruzi amastigotes i theca celler i äggstockarna och i grodden linje cellerna i testiklarna av akuta fall av Chagas sjukdom. Det Bon och klumpar av T. cruzi trypomastigotes och amastigotes i theca celler i äggstockarna, goniablasts och lumen av sädeskanalerna (figur 1) dödlig akut Chagas sjukdom fall utveckla immun privilegium i organen av reproduktion i avsaknad av inflammatorisk infiltrerar18,19. Under de senaste decennierna har några experimentella studier visat Bon av runda amastigote former av T. cruzi i seminifera tubuli, bitestiklar och sädesledaren såväl som i livmodern, rör och äggstock theca celler av acutely infekterade möss 1,20,21,22. Dessutom under familj studier att dokumentera överföring av protozo mitokondrie-DNA från föräldrarnas Chagas patienter att deras ättlingar, T. cruzi nuclear DNA (nDNA) kontrollerades i mänskliga haploida könsceller linje celler23, och parasiten livscykelstadier observerades i de får utlösning av chagasic möss24. Dessa fynd är ense med rapporter om de immuntolerans uppnås genom avkomman av T. cruzi –smittade värdar i avsaknad av den specifika antikropp1,25,26. Dessutom epidemiologiska rapporter som föreslog spridningen av endemisk Chagas sjukdom till andra kontinenter3,4,5,6,7,8 ,9,10,11,12,13 stöds nu av experimentella studier visar att Chagas sjukdom kan överföras sexuellt1 . Den nuvarande undersökningen presenterar en epidemiologisk familj studieprotokoll och visar att T. cruzi infektion sprids genom samlag.

Protocol

Människan och djur forskning utskott fakulteten på universitetet i Brasilia godkände alla förfaranden med försökspersoner och försöksdjur, respektive i forskningsprotokoll 2500.167567 och 10411 2011. Den etiska kommittén av den offentliga Foundation sjukhus Gaspar Vianna (protokoll nr 054/2009 och 2009-CONEP 11163) godkände formulären samtycket för fältstudien, med förlängning till ministeriet för hälsa nationella kommissionen på mänsklig forskning (CONEP 2585/04). Protokollet justerades för att bedö…

Representative Results

Denna forskning, som bedrivs enligt protokollet, syftar till att upptäcka akuta fall av Chagas sjukdom genom kliniska och parasitologiska tentor. Venöst blodproverna utsattes för direkt mikroskopisk undersökning och in vitro-kultur för parasit tillväxt. Tjugoen akuta fall av Chagas sjukdom visade T. cruzi i blod. Forskning protokollet säkrade isolering av T. cruzi ECI1-ECI21 från akut Chagas sjukdom och DNA prover uppvisade positiva DNA fotspår i resten av studi…

Discussion

Häri, vi diskuterar en familjebaserade forskningsprotokoll som besvarade frågan om huruvida mänskliga Chagas sjukdom härrör från sexuellt överförbara artspecifika T. cruzi infektioner. Tidiga studier kunde inte bevisa sexuell överföring av T. cruzi infektioner, förmodligen eftersom tillgängliga data och information om Chagas sjukdom erhölls separat från de enskilda3,4, 5,<sup class="xr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi erkänner laboratorium och de kritiska synpunkterna av Izabela Dourado, Carla Araujo, och smart Gomes och tekniskt bistånd av Bruno Dalago och Rafael Andrade. Vi står i skuld till stiftelsen för befordran av vetenskap (FAPDF), National Research Council, ministeriet för vetenskap och teknik (CNPq/MCT) och byrån för mänskliga resurser, Undervisningsministeriet (uddar / mig), Brasilien, för att stödja dessa utredningar.

Materials

BCIP and NBT redox system Sigma-Aldrich 681 451 001
Blood DNA Purification columns Amersham Biosciences 27-9603-01
d-ATP, [α-32P], 250 µCi.   Perkin Elmer   BLU012H
DNA, Solution Salt Fish Sperm AMRESCO 064-10G
dNTP Set, 100 mM Solutions GE Healthcare 28-4065-51
Eco RI Invitrogen 15202-021
Goat anti-human IgG- alkaline phosphatase conjugated Southern Biotech        2040-04
Goat anti-human IgG- FITC conjugated Biocompare MB5198020
Hybond – N+ nylon membrane GE Healthcare RPN303B
Hybridization oven Thomas Scientific 95-0031-02
Micro imaging software cell Sens software Olympus, Japan
Molecular probes labeling System Invitrogen 700-0030
Nsi I Sigma-Aldrich R5584 1KU
Plasmid Prep Mini Spin Kit GE Healthcare 28-9042-70
Plate reader  Bio-Tek GmBH 2015
Rabbit anti-chicken IgG-alkaline phosphatase conjugated Sigma-Aldrich A9171
Rabbit anti-chicken IgG-FITC conjugated Sigma-Aldrich F8888
Rabbit anti-mouse IgG- alkaline phosphatase conjugated Sigma Aldrich A2418 
Rabbit anti-mouse IgG-FITC conjugated Biorad MCA5787
Spin Columns for radio labeled DNA purification, Sephadex G-25, fine Sigma-Aldrich G25DNA-RO 
Taq DNA Polymerase Recombinant Invitrogen 11615-010
Thermal cycler system Biorad, USA 1709703
Vector Systems Promega A1380
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Araujo, P. F., et al. Sexual transmission of American trypanosomiasis in humans: a new potential pandemic route for Chagas parasites. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 112 (6), 437-446 (2017).
  2. Teixeira, A. R. L., Nitz, N., Bernal, F. M., Hetch, M. M. Parasite Induced Genetically Driven Autoimmune Chagas Heart Disease in the Chicken Model. Journal of Visualized Experiments. (65), 3716 (2012).
  3. Kalil-Filho, R. Globalization of Chagas Disease Burden and New Treatment Perspectives. Journal of the American College of Cardiology. 66 (10), 1190-1192 (2015).
  4. Nunes, M. C. P., Dones, W., Morillo, A., Encina, J. J., Ribeiro, A. L. Chagas Disease: An Overview of Clinical and Epidemiological Aspects. Journal of the American College of Cardiology. 62 (9), 767-776 (2013).
  5. Pinazo, M. J., Gascon, J. Chagas disease: from Latin America to the world. Reports in Parasitology. 2015 (4), 7-14 (2015).
  6. Kessler, D. A., Shi, P. A., Avecilla, S. T., Shaz, B. H. Results of lookback for Chagas disease since the inception of donor screening at New York Blood Center. Transfusion. 53 (5), 1083-1087 (2013).
  7. Klein, N., Hurwitz, I. R. Globalization of Chagas Disease: A Growing Concern in Nonendemic Countries. Epidemiology Research International. , (2012).
  8. Pérez-Molina, J. A., Norman, F., López-Vélez, R. Chagas disease in non-endemic countries: epidemiology, clinical presentation and treatment. Current Infectious Diseases Report. 14 (3), 263-274 (2012).
  9. Hotez, P. J., et al. Chagas disease: "the new HIV/AIDS of the Americas". PLoS Neglected Tropical Diseases. 6, e1498 (2012).
  10. Schmunis, G. A., Yadon, Z. E. Chagas disease: a Latin American health problem becoming a world health problem. Acta Tropica. 115 (1-2), 14-21 (2010).
  11. Franco-Paredes, C., Bottazzi, M. E., Hotez, P. J. The Unfinished Public Health Agenda of Chagas Disease in the Era of Globalization. PLoS Neglected Tropical Diseases. 3 (7), e470 (2009).
  12. Teixeira, A. R. L., Vinaud, M., Castro, A. M. . Emerging Chagas Disease. In: Chagas Disease: – A Global Health Problem. 3, 18-39 (2009).
  13. Lee, B. Y., Bacon, K. M., Bottazzi, M. E., Hotez, P. J. Global economic burden of Chagas disease: a computational simulation model. Lancet Infectious Diseases. 13 (4), 342-348 (2013).
  14. Teixeira, A. R. L., Hecht, M. M., Guimaro, M. C., Sousa, A. O., Nitz, N. Pathogenesis of Chagas Disease: Parasite Persistence and Autoimmunity. Clinical Microbiology Review. 24 (3), 592-630 (2011).
  15. Murcia, L., et al. Risk factors and primary prevention of congenital Chagas disease in a nonendemic country. Clinical Infectious Diseases. 56 (4), 496-502 (2013).
  16. Chagas, C. New human trypanosomiasis. Morphology and lifecycle of Schizotrypanum cruzi, the cause of a new human disease. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 1, 159 (1909).
  17. Vianna, G. Contribution to the study of the Pathology of Chagas disease. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 3, 276 (1911).
  18. Teixeira, A. R. L., Roters, F., Mott, K. E. Acute Chagas disease. Gazeta Médica da Bahia. 3, 176-186 (1970).
  19. Teixeira, A. R. L., et al. Prevention and Control of Chagas Disease – An Overview. International STD Research, Reviews. 7 (2), 1-15 (2018).
  20. Rios, A., et al. Can sexual transmission support the enzootic cycle of Trypanosoma cruzi?. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 113 (1), 3-8 (2018).
  21. Lenzi, H. L., et al. Trypanosoma cruzi: compromise of reproductive system in acute murine infection. Acta Tropica. 71 (2), 117-129 (1998).
  22. Carvalho, L. O. P., et al. Trypanosoma cruzi and myoid cells from seminiferous tubules: Interaction and relation with fibrous components of extra cellular matrix in experimental Chagas’ disease. International Journal of Experimental Pathology. 90 (1), 52-57 (2009).
  23. Hecht, M. M., et al. Inheritance of DNA transferred from American trypanosomes to human hosts. PLoS One. 12, e9181 (2010).
  24. Alarcon, M., et al. Presencia de epimastigotes de Trypanosoma cruzi en el plasma seminal de ratones con infección aguda. Boletín Malariología y Salud Ambiental. 51, 237 (2011).
  25. Teixeira, A. R. L., et al. Trypanosoma cruzi in the Chicken Model: Chagas-Like Heart Disease in the Absence of Parasitism. PLoS Neglected Tropical Diseases. 5 (3), e1000 (2011).
  26. Guimaro, M. C., et al. Inhibition of Autoimmune Chagas-Like Heart Disease by Bone Marrow Transplantation. PLoS Neglected Tropical Diseases. 8 (12), e3384 (2014).
  27. Oliveira, C. I., et al. Leishmania braziliensis isolates differing at the genome level display distinctive features in BALB/c mice. Microbes and Infection. 6 (11), 977-984 (2004).
  28. Mendes, D. G., et al. Exposure to mixed asymptomatic infections with Trypanosoma cruzi, Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi in the human population of the greater Amazon. Tropical Medicine, International Health. 12, 629 (2007).
  29. Moser, D. R., Kirchhoff, L. V., Donelson, J. E. Detection of Trypanosoma cruzi by DNA amplification using the polymerase chain reaction. Journal of Clinical Microbiology. 27 (7), 1477-1482 (1989).
  30. Da Silva, A. R. . Sexual transmission of Trypanosoma cruzi in mus musculus [MsD thesis]. , (2013).
  31. Ribeiro, M., et al. Can sexual transmission support the enzootic cycle of Trypanosoma cruzi?. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 113 (1), 3-8 (2018).
  32. Billingham, R. E., Brent, L., Medawar, P. B. Actively acquired tolerance of foreign cells. Nature. 172 (4379), 603-606 (1953).
  33. Burnet, F., Fenner, F. . The production of Antibodies. , (1949).
  34. Hasek, M. Parabiosis of birds during their embryonic development. Chekhoslovatskaia Biology. 2 (1), 29-31 (1953).
  35. Coura, J. R., Junqueira, A. C. V., Fernades, O., Valente, S. A., Miles, M. A. Emerging Chagas Disease in Amazonian Brazil. Trends Parasitology. Trends Parasitology. 18 (4), 171-176 (2002).
  36. Teixeira, A. R. L., et al. Emerging Chagas disease: Trophic network and cycle of transmission of Trypanosoma cruzi from palm trees in the Amazon. Emerging Infectious Diseases. 7 (1), 100112 (2001).
  37. Hazebroek, M., Dennert, R., Heymans, S. Idiopathic dilated cardiomyopathy: possible triggers and treatment strategies. Netherland Heart Journal. 20 (7-8), 332-335 (2012).
  38. Arimura, T., Hayashi, T., Kimura, A. Molecular etiology of idiopathic cardiomyopathy. Acta Myologica. 26 (3), 153-158 (2007).
  39. Dec, W. G., Fuster, V. Idiopathic Dilated Cardiomyopathy. New England Journal of Medicine. 33, 1564-1575 (1994).
  40. Niederkorn, J. Y. See no evil, hear no evil, do no evil: the lessons of immune privilege. Nature Immunology. 7 (4), 354-359 (2006).
  41. Smith, B. E., Braun, R. E. Germ cell migration across Sertoli cell tight junctions. Science. 338 (6118), 798-802 (2012).
  42. Garth, A., Wilbanks, J., Streilein, W. Fluids from immune privileged sites endow macrophages with the capacity to induce antigen-specific immune deviation via a mechanism involving transforming growth factor-β. European Journal of Immunology. 22 (4), 1031-1036 (1992).
  43. Meng, J., Anne, R., Greenlee, C., Taub, J., Braun, R. E. Sertoli Cell-Specific Deletion of the Androgen Receptor Compromises Testicular Immune Privilege in Mice. Biology of Reproduction. 85 (2), 254-260 (2011).
  44. Fujisaki, J., et al. In vivo imaging of Treg cells providing immune privilege to the haematopoietic stem-cell niche. Nature. 474 (7350), 216-219 (2011).
  45. Wood, K. J., Sakaguchi, S. Regulatory T cells in transplantation tolerance. Nature Review Immunology. 3 (3), 199-210 (2003).

Tags

Trypanosoma CruziChagas DiseaseSexual TransmissionBlood SamplesCell CulturePCR AnalysisDNA Extraction

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Almeida, A. B., Araújo, P. F., Bernal, F. M., Rosa, A. d. C., Valente, S. A., Teixeira, A. R. Sexual Transmission of American Trypanosomes from Males and Females to Naive Mates. J. Vis. Exp. (143), e57985, doi:10.3791/57985 (2019).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image