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Immunology and Infection

阴离子交换剂 (二乙基氨基乙基纤维素柱) 纯化包括非洲在内的细胞外锥虫体

Published: April 6, 2019 doi: 10.3791/58415

Summary

这种从血液中分离锥虫的方法取决于它们的表面电荷比哺乳动物的血细胞更少阴性。受感染的血液被放置在阴离子交换器柱上并进行治疗。这种方法是非洲锥虫病最适合的诊断方法, 为免疫、生物、生化、药物和分子生物学研究提供纯化寄生虫。

Abstract

这种方法允许分离锥虫体, 寄生虫负责动物和人类非洲锥虫病 (HAT), 从受感染的血液。这是诊断第一阶段 HAT 的最佳方法, 而且这种寄生虫纯化方法允许血清学和研究调查。

HAT 是由采采蝇传播的冈比亚锥罗得西亚 t. b.引起的。相关的锥虫体是动物锥虫病的病原体。锥虫体检测对于 HAT 的诊断、治疗和随访至关重要。这里描述的技术是最敏感的寄生虫检测技术, 适用于现场条件的诊断冈比亚 hat , 可以在一个小时内完成。血液被分层到以前调整为 pH 值8的阴离子交换器柱 (DEAE 纤维素) 上, 并添加洗脱缓冲液。高负电荷的血细胞被吸附在色谱柱上, 而负电荷的锥虫体通过的程度较低。采集的色氨酸体是通过离心造粒和显微镜观察的。此外, 寄生虫的制备没有细胞损伤, 同时保持其传染性。

免疫检测需要纯化的色氨酸体;它们被用于色氨酸溶解试验, 这是 HAT 血清学中的金标准。染色寄生虫用于卡片凝集试验 (CATT) 的现场血清学。纯化的锥细胞的抗原, 如不同的表面糖蛋白, 外抗原, 也用于各种免疫检测。这里描述的程序是为非洲锥虫设计的;因此, 色谱条件必须适应每一个锥虫株, 更广泛地说, 适应每种寄主哺乳动物的血液。

这些迷人的病原体很容易被纯化, 可用于生化、分子和细胞生物学研究, 包括与宿主细胞共培养, 以调查在膜受体、信号和基因水平上的宿主-寄生虫关系表达;体外药物检测;研究代谢过程、细胞骨架生物发生和寄生虫存活的基因缺失、突变或过度表达。

Introduction

这里介绍的方法允许从血液中分离锥虫体、负责动物和人类非洲锥虫病 (HAT) 的寄生虫。这是诊断第一阶段 HAT 的最佳方法, 而且这种寄生虫纯化方法可以进行可靠的血清学和研究研究。

HAT 是由采采蝇传播的冈比亚锥罗得西亚酮 1.引起的。这些原生动物寄生虫在疾病的第一阶段 (血液淋巴阶段) 在血液、淋巴和间质液体中外源性繁殖。第二阶段 (脑膜-脑期) 从寄生虫越过血脑屏障开始;神经体征, 包括睡眠障碍, 将其命名为 "昏睡病", 是第二阶段2的典型。相关的锥虫体 (t. evansi, t. congolense, t. vivax, t. b. brucei) 是非洲动物锥虫病 (aat) 3 的致病因子.

世界卫生组织 (世卫组织) 的目标是到2020年消除 HAT 这一公共卫生问题, 到2030年停止传播.最近引入的快速诊断测试改善了血清学诊断 1,4,5。已经开发了一些分子诊断测试, 但它们在现场诊断中的作用尚未确立5。它们被用来鉴定布鲁谢群和非典型锥虫病引起的由负责动物锥虫病寄生虫6引起的亚种。

寄生虫的检测对诊断、治疗和随访至关重要, 因为血清学可以给出假阳性, 不幸的是假阴性结果1。在由冈比亚 t. b. b.引起的 hat 情况下, (95% 以上的病例) 通常是低寄生虫, 而对于导致引起的 hat, 则很困难。血液中经常存在的寄生虫数量。采用了各种浓缩技术, 如厚滴和毛细管离心 (CTC), 但通过一列阴离子交换器 (DEAE 纤维素) 从血液中分离寄生虫, 然后对其进行离心和微观观察。颗粒, 是最敏感的方法 (约50种血液寄生虫)1,7。因此, 采用这种阴离子交换器 (DEAE 纤维素) 方法纯化锥虫体是最好的, 到目前为止, 也是将血液中的寄生虫可视化和分离的参考方法, 用于 HAT 的诊断。在野外条件下, 成功地使用了 deae 纤维素的小型柱, 并通过了一些改进, 促进了显微镜观察 7,8

从血液中分离锥虫的方法, 描述如下, 取决于寄生虫表面电荷, 这是较少阴性比哺乳动物血细胞9。有趣的是, 这种方法是50年前由希拉·兰姆博士在1968年开发的, 仍然是检测和制备血液锥虫的黄金标准。它是快速和可重复的唾液锥虫体从广泛的哺乳动物, 允许诊断动物和人类锥虫病10

为了获得活的、纯化的寄生虫, 被感染的血液被添加到阴离子交换器柱上。色谱条件 (主要是 pH 值, 液比物介质的离子强度) 必须适应每一种锥虫属, 更普遍的是, 适合哺乳动物血细胞和色样体 10的每一混合物。对于大多数非洲色胺体 10, 洗脱缓冲液精确地调整到 ph 值8。这种方法有利于患者血液中发现的寄生虫浓度, 因为寄生虫可能太低, 仅通过显微镜观察就无法检测到, 而且还能进行实验室调查。使用这种技术处理新鲜分离的锥虫体和受感染动物的血液, 比在实验室内无限期培养的针对在无动条件下培养的寄生虫的研究更相关。

寄主寄生虫的关系最好与感染其自然寄主的寄生虫研究, 因此, 肌肉 t ,一种天然的小鼠寄生虫, 它是细胞外锥虫体的代表, 有许多优点, 因为小鼠感染涉及在小型实验动物, 不需要生物危害安全水平 (BSL) 条件。其他许多锥虫类, 包括人类病原体不同, 肌肉 t 不会杀死具有免疫能力的小鼠。在 t 细胞缺乏的小鼠中没有消除肌肉 t ,在受感染的小鼠中, 通过改变食物和营养摄入量11, 可以增加寄生虫。这种寄生虫调节免疫反应, 共同感染与其他病原体12。受感染小鼠的肌肉 t 与培养的肌肉组织有差异 ,例如, 与从受感染小鼠身上纯化的寄生虫相比, 肌肉组织的膜 fc 受体在抗菌培养中失去了表达,14. 在轴突状培养物中, 分泌物分泌的因子 (esf) 在质量和数量上也较少表达, 在流行地区分离的菌株之间存在差异15。ESF 是第一个向宿主免疫系统显示的抗原, 因此在最初的宿主免疫反应 16发挥着重要作用。

在用于实验室调查的实验感染动物中, 该协议有助于对更多的寄生虫进行实验, 最大限度地减少所需的小鼠数量, 特别是在使用免疫抑制动物时。在大规模筛选的锥虫病卡凝集试验中使用的可变表面糖蛋白 (Vsg) 仍然从在大鼠体内繁殖的锥虫体中纯化。目前可在现场使用的两项快速诊断测试 (单独包装的盒式磁带) 仍在使用本地 vsg 的感染模型源, 而不是体外培养的锥虫 1,4, 5. 由于这些 deae 纤维素纯化的寄生虫可以很容易地从自然或实验感染的宿主, 特别是啮齿类动物那里大量获得, 因此促进了锥虫学和生物学研究的进展。

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Protocol

根据《实验室动物护理和使用准则》 (NIH 第85±23号出版物, 1996年修订本) 进行的调查。协议得到了我们当地道德委员会的批准。

1. 动物

  1. 在每次实验前 15天, 将8至10周大的瑞士雌性老鼠, 20-25g 的雌性瑞士老鼠放在动物住房设施中。将它们放在通风的盒子里, 存放在受保护的温度 (22°c) 和湿度 (50%) 中控制室, 12小时关闭光循环。
  2. 让动物免费获得食物和水。尽量减少痛苦、苦难和苦难, 丰富环境。
  3. 对于住房, 使用明确的围墙笼子, 用木棍和纸板隧道丰富。轻轻地把动物拉到隧道里, 把它从笼子转移到手掌上。
  4. 进行日常监测, 以评估腐败、社会隔离、身体受伤、头发发毛或缺乏仪容整洁的迹象。
  5. 每周对每只动物称重一次。由兽医进行定期检查。
  6. 对于天然寄生虫, 在寄生虫血症高峰期采集血液, 对于导致动物死亡的寄生虫, 在假定死亡的前一天采集血液。
    注: 所有使用传染性病原体的实验都是根据大学批准的指南在专门的房间里进行的。

2. 缓冲器、媒体准备

  1. 称量每种物质, 并为以下缓冲液添加蒸馏水:
    1. 准备浓缩磷酸盐缓冲盐水 (2倍):
      Na2hpo4 (无水) (mw 141.96 g) 10.14 g
      Nah2 po4* 2H2O (mw 156.01 g) 0.62 g
      氯化钠 (MW 58.44 g) 2.55 g
      蒸馏 h2o至 1 l
    2. 制备磷酸盐缓冲盐水-葡萄糖:
      Na2hpo4 (无水) (mw 141.96 g) 5.39 g
      Nah2 po4* 2H2O (mw 156.01 g) 0.31 g
      氯化钠 (MW 58.44 g) 1.70 g
      葡萄糖 (MW 180 g) 10 g
      蒸馏 h2o至 1 l
    3. 准备 1 M KH2po 4
    4. 准备洗脱缓冲液: 补充磷酸盐缓冲盐水葡萄糖
      青霉素 (100 uml)、链霉素 (100μgml) 和苯酚红 (5μgml)。

3. 去纤维素的制备

  1. 计划约5小时的 deae 纤维素制剂。
  2. 用蒸馏水将100克的 deae 纤维素洗净, 用狭窄的脖子在烧瓶中进行, 然后沉淀, 然后丢弃细颗粒。重复清洗, 直到上清液清除。
  3. 加入3升浓缩的2x 磷酸盐缓冲盐水搅拌。
  4. 使用 1m KH 2 po 4 将 pH 值调整为 8.0, 并丢弃上清液。
  5. 用蒸馏水洗两次, 然后离开。
  6. 清洗并允许用3升磷酸盐缓冲的盐水中沉淀两次, 并丢弃上清液。
  7. 测量纤维素的体积, 加入相同体积的磷酸盐缓冲盐水葡萄糖, 分存在塑料瓶中, 并储存在-20°c。

4. 寄生虫

  1. 在人类和动物锥虫病流行地区收集锥虫株菌株。将寄生虫冷冻在液氮中。
    注:肌肉锥虫对人类来说是非致病性的, 是一种细胞外的锥细胞, 用于在各种实验室实验中安全地取代致病性锥虫体。
  2. 在需要人类病原体的实验室调查中, 在专门适当的生物危害安全水平和预防措施下谨慎处理实验;BSL2 用于冈比亚 t. b., BSL3 适用于罗得西亚 t. b.在现场条件下, 建立了标准的微生物实践: 安全取样、机械移液、频繁去污表面和对废物进行灭菌。

5. 小鼠感染

  1. 在37°c 的水浴中快速解冻寄生虫。
  2. 用显微镜观察一滴解冻后的受感染血液。通过测量17种运动体百分比来评估寄生虫的生存能力。
  3. 腹腔内向小鼠注射寄生虫 (每只小鼠0.5 毫升)。每天, 感染后, 通过针头穿刺收集20μl 的尾血, 并在显微镜下观察。根据赫伯特和 Lumsden18评估寄生虫血症, 方法是在几个显微镜下计数寄生虫, 或使用血细胞计。
  4. 当寄生虫血症达到为每个菌株定义的阈值时, 在含有肝素的洗脱缓冲液 (5 Mlm/m鼠) 中收集血液 (1 ml 鼠)。
    注: Lanham 和 Godfrey 的原始和新颖的工作报告了从 pH 8.0 的库存溶液中对几种寄主/寄生虫物种的磷酸盐缓冲盐水葡萄糖的最佳离子强度。

6. 寄生虫分离

注: 从这一点开始的所有实验必须在组织培养罩戴手套。所使用的实验室室温和湿度分别为22°C 和45%。在野外条件下, 寄生虫分离已成功地在34°c 下进行。

  1. 将10毫升注射器放置在垂直支架上, 并添加先前切割的圆形、片滤纸、玻璃棉或纤维素海绵。
  2. 将 DEAE 纤维素放入注射器中, 直到达到8毫升的水平, 然后用25毫升的洗脱缓冲液进行清洗。
  3. 小心地在色谱柱顶部加入2毫升稀释的血液, 然后加入洗脱介质。根据锥虫体的传递, 定期添加洗脱缓冲液。
  4. 收集离心管中柱中的废水, 并定期用显微镜检查是否存在寄生虫。
  5. 当在柱状出水中不再检测到寄生虫时, 将管中的寄生虫离心 (1, 800 x克,10分钟, 在4°c 的温度下在实验室和现场条件下的环境温度下)。
  6. 去除上清液, 并在下一个调查步骤所需的相关介质的1毫升中悬浮寄生虫。
  7. 用血细胞计计数寄生虫, 必要时在适当的培养基中稀释。

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Representative Results

纯化的色氨酸体已被用于药物测试。寄生虫被转移到含有特定药物连续稀释的培养井, 单独或混合19。微观观察, 评估运动是一个标志的活力, 可以执行时, 只有少数的哑弹正在进行测试, 而 AlamarBlue 细胞活力检测是一个很好的方法, 大的动力检测在药物筛选20。在 hat 治疗中使用的参考药物----戊胺素的作用如图 1所示。

巨噬细胞作为供体细胞在培养中非常有用。他们允许, 在体外,锥虫培养的启动和发展21。我们报告说, 在受锥虫感染的哺乳动物中, 交替激活的巨噬细胞数量增加, 它们有利于寄生虫的生长22。这种替代巨噬细胞激活供应 l-鸟氨酸, 这是必不可少的寄生虫生长。体外巨噬细胞共培养表明, 锥细胞通过分泌因子诱导巨噬细胞替代激活。细胞外锥虫体分泌一种激素, 这种激素结合巨噬细胞甘露糖结合受体诱导精氨酸酶表达, 提供 l-鸟氨酸的产生有利于寄生虫分化和繁殖23,24 (图 2)。甘露糖抑制激素结合和精氨酸酶诱导, 甘露糖受体缺乏的小鼠阐明巨噬细胞的激素素靶点 (图 3)。

由于许多锥细胞系基因组现在已经被测序和注释, 我们已经能够利用这些大型数据集。随后, 我们已经能够对这些寄生虫进行正向和反向遗传学研究。利用这些数据, 纯化的血液形态锥细胞素体已被用来表征和分析重要的结构, 如鞭毛口袋 (FP) 及其相关的细胞骨架。FP 是色氨酸体内和外分泌的唯一部位, 也是从内膜系统25贩运可变表面糖蛋白的地方.鞭毛口袋项圈 (FPC) 是一种环状结构, 在它退出 FP 的地方附着在鞭毛上, 但直到最近, 人们对 FPC 的蛋白质成分了解甚少。我们已经确定了 FPC 的主要蛋白质, tbilbo1, 并表明它是必不可少的寄生虫生存在培养的昆虫采采蝇的形式和血液形式 26.RNAi 击倒tb dilbo1 可防止 fp 形成, 抑制许多其他重要细胞骨架结构的生物发生, 使 fpc 和 fp 成为所有致病性锥虫体干预的重要靶点。利用 Tb ilbo1 抗体的纯化或培养的寄生寄生细胞表明, 在血液形态和环环 (昆虫) 形式中, 它产生了一个环状结构, 绕过鞭毛。图4显示了这种以血液形式显示的标记。

纯化的血液形态锥细胞素体可以描述许多不寻常的生化和代谢特性, 包括葡萄糖的代谢, 这发生在称为糖组的过氧化物样细胞器中 (见图 5)。人们普遍认为, 丙酮酸是血液色胺体从葡萄糖代谢中排出的主要最终产物, 线粒体内几乎没有产生琥珀酸盐和醋酸盐。相反, 顺环色氨酸化合物将苏氨酸转化为醋酸盐, 葡萄糖转化为琥珀酸和醋酸盐27,28。锥虫的能量代谢可以通过适应现有的碳源来评估。结合反向遗传学和代谢组学分析证实, 在葡萄糖衍生丙酮酸和苏氨酸的血液中, 醋酸盐色谱线粒体的产生, 以及从葡萄糖 19,20 中生产琥珀酸酯 19,20(图 5)。例如, 对在含有 4 mM 葡萄糖的 PBS 中培养的血液形态锥虫体排出的最终产物进行了 1次H-nmr 分析, 发现葡萄糖主要转化为丙酮酸 (占排泄最终产物的 85.1), 而少量生产丙氨酸 (9.2%), 醋酸盐 (4.9%)并琥珀酸 (0.8%)29。与葡萄糖产生的丙酮酸相比, 这些途径在代谢通量方面是次要的, 对于寄生虫的生长是必不可少的。因此, 琥珀酸的生产途径可以被认为是开发新型色氨酸药物的一个很好的潜在目标。

Figure 1
图 1: 五胺类的体外效应布鲁西湾在 2 x 10 5 种寄生虫中加入戊胺稀释剂 , 以确定抑制寄生虫生长50% 的浓度 (ic50)。在培养的24小时内的剂量效应曲线。误差条表示5个独立实验中平均值的标准误差。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 2
图 2: 锥虫介导的精氨酸酶诱导.由锥虫体释放的激素与 c 型凝集素受体结合, 导致精氨酸酶诱导。这导致了对寄生虫生长和分化至关重要的 l-鸟氨酸和聚胺的产量增加, 以及 l-精氨酸的枯竭, 导致巨噬细胞 NOS II 产生的细胞毒性 NO 的产量降低。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 3
图 3: 巨噬细胞精氨酸酶活性.对照小鼠和曼诺斯受体在体培养48小时内的巨噬细胞中的精氨酸酶活性, 有或没有激素素或甘露糖。误差条表示5个独立实验中平均值的标准误差。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 4
图 4: TbBlbo1血液形态的标记布鲁氏锥虫蜂窝(A) 对血液、培养形式、427 90-13 细胞的免疫荧光标记, 该细胞已被抗 bibo1 单克隆抗体探测, 然后是带有 fitc 标记的抗小鼠抗体, 并使用紫外线进行可视化, (tb)SILBO1 是绿色环形信号) 和 DNA 结合染料 DAPI (蓝色信号) (b) a. 刻度条等于10ΜM 的 dapi、抗 bybo1 和相位对比图像的合并. 抗双十小鼠单克隆在 pbs 和二级抗体中被稀释 1:10 (反鼠标 IgM fitc) 被稀释为1:100。图像是在装有数码相机的显微镜上拍摄的。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 5
图 5: 血液中葡萄糖和苏氨酸代谢的示意图形式的色氨酸组。从葡萄糖和苏氨酸代谢中挤出的最终产品被装箱。厚厚的蓝色箭头表明了葡萄糖代谢的酶促发展, 导致了丙酮酸的产生, 丙酮酸是糖酵解排出的主要最终产品。黑色箭头代表被忽略的轻微代谢途径, 从葡萄糖和苏氨酸降解, 这是必不可少的生长的寄生虫。已通过实验验证了指示酶的贡献: ACH、乙酰 coa 硫代酯酶 (EC 3.1.2.1);ASCT, 醋酸盐: 琥珀酸辅酶 (EC 2.8.3.18);AKCT, 2-氨基-3-酮丁酸辅酶 A 连接酶 (EC 2.3.1.29);聚氯苯甲酸丙二醇酯羧激酶 (EC 4.1.1.49);PDH, 丙酮酸脱氢酶复合物 (EC 1.2.4.1);TDH, 苏氨酸 3-脱氢酶 (EC 1.1.1.103)。缩写: AcCoA, 乙酰-coa;AOB, 氨基氧丁酸酯;DHAP, 二羟基丙酮磷酸酯;G3P, 3-磷酸盐甘油醛;《仲裁示范法》, 苹果酸;OA, 草酰乙酸酯;PEP, 磷酸丙酮酸;PYR, 丙酮酸。请点击这里查看此图的较大版本.

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Discussion

纯化的色氨酸酶是研究免疫学、生物化学、细胞和分子生物学的有力手段。从锥虫体中获得了大量的数据和结果, 这有助于从其他真核细胞30 中获得信息。锥虫体也是重要和有趣的研究的主题, 因为它们设计了许多机制, 使它们能够在两种截然不同的环境中生存和生长: 采采蝇飞行载体和哺乳动物宿主 23, 31. 据报告, 分离锥虫的各种技术, 最近发表了一份关于基于微流体的方法的审查报告 32。因此, 可重复和可靠的寄生虫隔离手段是必不可少的。

DEAE 纤维素制剂是该寄生虫制备方案中不可缺少的一步。清洗条件必须谨慎进行, 以消除细颗粒, 并平衡树脂, ph 值必须精确调整 (pH 值8.0 适用于大多数锥虫物种)。所有步骤都必须调整, 以改善寄生虫的净化和产量, 同时保持寄生虫的活力和细胞特性。重要的是, 通过 deae-纤维素色柱纯化后, 寄生虫的活力和传染性得到了维持。然而, 有些菌株比其他菌株更脆弱, 纯化33后可能会更少的感染。因此, 分离条件对颗粒膜成分、寄生虫代谢、信号传递、核酸功能和动物传染性的影响必须评估, 分离条件必须相应调整。

这种技术的局限性在于, 这个程序必须适应特定宿主中的每一个锥虫类物种, 而且也很耗时。此外, DEAE 纤维素现在很贵。初步检测是优化分离条件所必需的, 特别是介质, 介质可能具有不同的离子强度和精确的 pH 值。柱前步骤, 包括抗凝剂的选择, 事先离心, 以消除大部分的红细胞, 蓬松的涂层使用, 和红细胞裂解, 根据每个实验选择。对单个参数 (缓冲液、整个协议中的温度、离心参数) 进行精确更改, 可能会大大增加获得的寄生虫的数量、纯化程度和生存能力。根据寄生虫种类和哺乳动物血细胞的分离开发新的分离参数, 可能是必要的。对最初的 Lanham 和 Godfrey 的协议进行了调整, 使生物和抗原保存的t. cruzi 能够从血液34中纯化。新树脂也可以在适当的条件下测试和使用, 适用于不同的品种35

最近, 锥虫体分泌因子 (ES) 的主要作用被强调为16。ES 含有参与病理和免疫调节的分子, 如激素, 它在色氨酸体24中被保存。从纯化的寄生虫中制备 ES 需要特别小心, 以避免被洗脱培养基成分和裂解寄生虫污染。

一种基于 es 的疫苗, 对相关寄生虫利什曼病已经存在, 并已有 (只有2岁病毒)36。在寄生虫生存和生长中发挥重要作用的保守分子的联合可能是未来针对人类和动物的锥虫体疫苗的基础, 方法是单一健康的。通过 deae 纤维素色谱柱从血液中纯化非洲锥虫体, 并作出改进, 仍然是在流行地区低寄生虫的自然宿主中检测锥虫的黄金标准, 并需要大量寄生虫。实验性调查。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

我们感谢 UMR 177 INTERTRYP IRD CIRAD 波尔多大学的所有成员。这项研究得到了波尔多大学内部资助的支持, 来自 ANR、LABEX ParaFrap ANR-11-LAB-0024 以及寄生虫和热带医学发展协会的支持。班吉 (Centrafrique)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10 mL Pipettes  Falcon 357,551
2 mL Pipettes  Falcon 352,507
Centrifugation tube 50 mL Falcon 352,070
Centrifuge Sigma Aldrich 4K15
DEAE cellulose Santa Cruz s/c- 211213 100 G
filter paper  Whatman 1,001,125
Flat bottom flask narrow neck Duran 21 711 76 6000 mL
Glucose  VWR 101174Y 500 G
Heparin Sigma Aldrich H3149-50KU 5 000 U
KH2PO4 VWR 120 26936.260 500 G
Microscope Olympus CH-20
Microscope coverslips Thermofisher scientific CB00100RA020MNT0
Microscope slides Thermofisher scientific AGAA000001
Na2HPO4  VWR 100 28026;260 500 G
NaCl VWR 27800.291 1 KG
NaH2PO4  VWR 110 33616;262 500 G
Nalgene Plastic Media Bottles size 125 mL Thermofisher scientific 342024-0125
Nalgene Plastic Media Bottles size 500 mL Thermofisher scientific 342024-0500
Pasteur Pipette VWR BRND125400
Penicillin 10,000 UI/Streptomycin 10,000 µg EUROBIO CABPES01 OU 100 mL
Phenol red Sigma Aldrich P0290 100 mL
Syringue  Dutscher SS+10S21381
Tissue culture hood Thermoelectro Corporation MSC-12
Trypanosoma brucei brucei Institute of Tropical Medicine (Antwerp, Belgium). ANTAT 1.1
Trypanosoma brucei gambiense Institute of Tropical Medicine (Antwerp, Belgium). ITMAP 1893
Trypanosoma musculi London School of Hygiene and Tropical Medicine (UK) Partinico II

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Büscher, P., Cecchi, G., Jamonneau, V., Priotto, G. Human African trypanosomiasis. Lancet. 390 (10110), 2397-2409 (2017).
  2. Lejon, V., Bentivoglio, M., Franco, J. R. Human African trypanosomiasis. Handbook of Clinical Neurology. 114, 169-181 (2013).
  3. Giordani, F., Morrison, L. J., Rowan, T. G., De Koning, H. P., Barrett, M. P. The animal trypanosomiases and their chemotherapy: a review. Parasitology. 143 (14), 1862-1889 (2016).
  4. Aksoy, S., Buscher, P., Lehane, M., Solano, P., Van Den Abbeele, J. Human African trypanosomiasis control: Achievements and challenges. PLoS Neglected Tropical Diseases. 11 (4), e0005454 (2017).
  5. Büscher, P., Deborggraeve, S. How can molecular diagnostics contribute to the elimination of human African trypanosomiasis? Expert Review of Molecular Diagnostics. 15 (5), 607-615 (2015).
  6. Truc, P., et al. Atypical human infections by animal trypanosomes. PLoS Neglected Tropical Diseases. 7 (9), e2256 (2013).
  7. Lumsden, W. H., Kimber, C. D., Evans, D. A., Doig, S. J. Trypanosoma brucei: miniature anion-exchange centrifugation technique for detection of low parasitaemias: adaptation for field use. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 73 (3), 312-317 (1979).
  8. Büscher, P., et al. Improved Models of Mini Anion Exchange Centrifugation Technique (mAECT) and Modified Single Centrifugation (MSC) for sleeping sickness diagnosis and staging. PLoS Neglected Tropical Diseases. 3 (11), e471 (2009).
  9. Lanham, S. M. Separation of trypanosomes from the blood of infected rats and mice by anion-exchangers. Nature. 218 (5148), 1273-1274 (1968).
  10. Lanham, S. M., Godfrey, D. G. Isolation of salivarian trypanosomes from man and other mammals using DEAE-cellulose. Experimental Parasitology. 28 (3), 521-534 (1970).
  11. Humphrey, P. A., Ashraf, M., Lee, C. M. Growth of trypanosomes in vivo, host body weight gains, and food consumption in zinc-deficient mice. Journal of the National Medical Association. 89 (1), 48-56 (1997).
  12. Lowry, J. E., Leonhardt, J. A., Yao, C., Belden, E. L., Andrews, G. P. Infection of C57BL/6 mice by Trypanosoma musculi modulates host immune responses during Brucella abortus cocolonization. Journal of Wildlife Diseases. 50 (1), 11-20 (2014).
  13. Vincendeau, P., Daëron, M., Daulouede, S. Identification of antibody classes and Fc receptors responsible for phagocytosis of Trypanosoma musculi by mouse macrophages. Infection and Immunity. 53 (3), 600-605 (1986).
  14. Vincendeau, P., Daëron, M. Trypanosoma musculi co-express several receptors binding rodent IgM, IgE, and IgG subclasses. Journal of Immunology. 142 (5), 1702-1709 (1989).
  15. Holzmuller, P., et al. Virulence and pathogenicity patterns of Trypanosoma bruceigambiense field isolates in experimentally infected mouse: differences in host immune response modulation by secretome and proteomics. Microbes and Infections. 10 (1), 79-86 (2008).
  16. Holzmuller, P., et al. How do parasites and their excreted-secreted factors modulate the inducible metabolism of L-arginine in macrophages? Frontiers in Immunology. 9, 778 (2018).
  17. Abrahamson, I. A., Da Silva, W. D. Antibody-dependent cytotoxicity against Trypanosoma cruzi. Parasitology. 75 (3), 317-323 (1977).
  18. Herbert, W. J., Lumsden, W. H. Trypanosoma brucei: a rapid "matching" method for estimating the host's parasitemia. Experimental Parasitology. 40 (3), 427-431 (1976).
  19. Dauchy, F. A., et al. Trypanosoma brucei CYP51: Essentiality and Targeting Therapy in an Experimental Model. PLoS Neglected Tropical Diseases. 10 (11), e0005125 (2016).
  20. Raz, B., Iten, M., Grether-Bühler, Y., Kaminsky, R., Brun, R. The Alamar Blue assay to determine drug sensitivity of African trypanosomes (T. b. rhodesiense and T. b. gambiense) in vitro. Acta Tropica. 68 (2), 139-147 (1997).
  21. Albright, J. W., Albright, J. F. In vitro growth of Trypanosoma musculi in cell-free medium conditioned by rodent macrophages and mercaptoethanol. International Journal for Parasitology. 10 (2), 137-142 (1980).
  22. Gobert, A. P., et al. L-Arginine availability modulates local nitric oxide production and parasite killing in experimental trypanosomiasis. Infection and Immunity. 68 (8), 4653-4657 (2000).
  23. De Muylder, G., et al. A Trypanosoma brucei kinesin heavy chain promotes parasite growth by triggering host arginase activity. PLoS Pathogens. 9 (10), e1003731 (2013).
  24. Nzoumbou-Boko, R., et al. Trypanosoma musculi Infection in Mice Critically Relies on Mannose Receptor-Mediated Arginase Induction by a TbKHC1 Kinesin H Chain Homolog. Journal of Immunology. 199 (5), 1762-1771 (2017).
  25. Bonhivers, M., Nowacki, S., Landrein, N., Robinson, D. R. Biogenesis of the trypanosome endo-exocytotic organelle is cytoskeleton mediated. PLoS Biology. 6 (5), e105 (2008).
  26. Albisetti, A., et al. Interaction between the flagellar pocket collar and the hook complex via a novel microtubule-binding protein in Trypanosoma brucei. PLoS Pathogens. 13 (11), e1006710 (2017).
  27. Cross, G. A. M., Klein, R. A., Linstead, D. J. Utilization of amino acids by Trypanosoma brucei in culture: L-threonine as a precursor for acetate. Parasitology. 71 (2), 311-326 (1975).
  28. Bringaud, F., Rivière, L., Coustou, V. Energy metabolism of trypanosomatids: adaptation to available carbon sources. Molecular and Biochemical Parasitology. 149 (1), 1-9 (2006).
  29. Mazet, M., et al. Revisiting the central metabolism of the bloodstream forms of Trypanosoma brucei: production of acetate in the mitochondrion is essential for the parasite viability. PLoS Neglected Tropical Diseases. 7 (12), e2587 (2013).
  30. Coutton, C., et al. Mutations in CFAP43 and CFAP44 cause male infertility and flagellum defects in Trypanosoma and human. Nature Communications. 9 (1), 686 (2018).
  31. Cnops, J., Magez, S., De Trez, C. Escape mechanisms of African trypanosomes: Why trypanosomosis is keeping us awake. Parasitology. 142 (3), 417-427 (2015).
  32. Barrett, M. P., et al. Microfluidics-Based Approaches to the Isolation of African Trypanosomes. Pathogens. 6 (4), (2017).
  33. Taylor, A. E., Lanham, S. M., Williams, J. E. Influence of methods of preparation on the infectivity, agglutination, activity, and ultrastructure of bloodstream trypanosomes. Experimental Parasitology. 35 (2), 196-208 (1974).
  34. Gutteridge, W. E., Cover, B., Gaborak, M. Isolation of blood and intracellular forms of Trypanosoma cruzi from rats and other rodents and preliminary studies of their metabolism. Parasitology. 76 (2), 159-176 (1978).
  35. Cruz-Saavedra, L., et al. Purification of Trypanosoma cruzi metacyclic trypomastigotes by ion exchange chromatography in sepharose-DEAE, a novel methodology for host-pathogen interaction studies. Journal of Microbiological Methods. 142, 27-32 (2017).
  36. Lemesre, J. L., et al. Long-lasting protection against canine visceral leishmaniasis using the LiESAp-MDP vaccine in endemic areas of France: double-blind randomised efficacy field trial. Vaccine. 25 (21), 4223-4234 (2007).

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Courtois, P., Nabos, P., Nzoumbou-Boko, R., Reix, C. E., Dauchy, F. A., Daulouede, S., Bringaud, F., Robinson, D. R., Vincendeau, P. Purification of Extracellular Trypanosomes, Including African, from Blood by Anion-Exchangers (Diethylaminoethyl-cellulose Columns). J. Vis. Exp. (146), e58415, doi:10.3791/58415 (2019).

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