Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

En blodfri kost til bageste Anopheline Myg

doi: 10.3791/60144 Published: January 31, 2020

Summary

En protokol præsenteres for formulering af en blodfri kunstig kost til foder Anopheles myg i fangenskab. Denne kost har en lignende præstation til hvirveldyr blod og udløser oogenesis og æg modning og producerer levedygtige voksne afkom.

Abstract

Malaria forskning kræver store avl og produktion betingelser for myg(Anopheles spp.) i fangenskab. Den bæredygtige og pålidelige produktion af myg er i øjeblikket hæmmet af levering af frisk hvirveldyr blod. Alternativer til blod er nødvendige for at fremme effektive kontrolstrategier for malaria og andre vektorbårne sygdomme, der overføres af blodfodring insekter. Med dette i tankerne, kunstige flydende kost vaner blev formuleret som erstatninger for frisk hvirveldyr blod. Heri rapporterer vi en blodfri kunstig flydende kost, der leverer fodring satser svarende til blod og efterligner de fysiologiske virkninger af en frisk hvirveldyr blodmåltid. Kosten inducerer æggestokkene og æg modning af Anopheles myg og producerer også god larve overlevelse og udvikling af funktionelle voksne. Den formulerede blodfri flydende kost er et vigtigt fremskridt i retning af bæredygtig myg avl i fangenskab og vil reducere vedligeholdelsesomkostningerne for myg kolonier og fjerne behovet for frisk hvirveldyr blod.

Introduction

Vektorbårne sygdomme påvirker flere millioner mennesker på verdensplan og forårsager millioner af dødsfald hvert år. De overføres af insekter inficeret med sygdomsproducerende mikroorganismer (protozoer, vira), der erhverves, når de lever af blod fra en inficeret vært. Efterfølgende vil den inficerede vektor overføre patogenet til en ny vært under det næste blodmåltid. Malaria er den dødeligste vektorbårne sygdom, der overføres af flere forskellige arter af Anopheles myg og påvirker 40% af verdens befolkning1. Malaria protist parasit er ansvarlig for mere end 400.000 dødsfald hvert år, hvoraf de fleste er børn under 5 år (Verdenssundhedsorganisationen). Den kvindelige Anopheles myg overfører malaria parasit af Plasmodium slægten mellem mennesker og andre dyr, når det lever af hvirveldyr blod, et nødvendigt skridt for ægproduktion og udvikling2.

Nuværende strategier for udryddelse af malaria og andre nye dødbringende myg vektor-bårne sygdomme er afhængige af udviklingen af innovative myg kontrol strategier3,4,5, som omfatter frigivelse i naturen af et stort antal myg opdrættet i insektæle. Men en afgørende begrænsende faktor er afhængigheden af en levering af frisk blod til effektiv myg opdræt og avl. Den variable sammensætning af hvirveldyr blod kan have en negativ indvirkning myg frugtbarhed og afkom fitness og kan begrænse pålideligheden og bæredygtigheden af fangenskab avl kolonier. Mosquito frigivelse og kontrol programmer kræver store myg produktionssystemer og en regelmæssig forsyning af store mængder af hvirveldyr blod. Dette er en væsentlig hindring for myg produktion og rejser en række etiske spørgsmål i forbindelse med brugen af levende dyr og logistiske begrænsninger forårsaget af de dermed forbundne krævende sikkerhedsbestemmelser. Dette gør omkostningerne ved vedligeholdelse og sikkerhed af myg kolonier høje og udfordrer bæredygtigheden af de nuværende myg opdræt praksis især i lavindkomstlande, hvor truslen om malaria er langt større.

For nylig forskning har været fokuseret på udviklingen af blod erstatninger, der efterligner en hvirveldyr blodmåltid, men hidtil, kun begrænset succes er opnået6,7,8,9. En vellykket kunstig kost skal (1) provokere fuld kvindelig myg engorgement, (2) udløse vitellogenin produktion, (3) producere store partier af levedygtige æg, og (4) generere hedenske afkom10. Desuden har kunstig kost en standard sammensætning og dermed er mere pålidelige til produktion af myg til forsknings- og kontrolformål. Vellykket blodfri kost er blevet udviklet til Aedes myg (anmeldt af Gonzales og Hansen11),men ikke for Anopheles spp. Eksisterende kunstige kostvaner indeholder en phagostimulant (f.eks ATP10),en proteinkilde til ægmodning6,12, kulhydrater som energikilde, og aminosyrer (aa)13, der er grundlæggende for ægproduktion og er en vigtig begrænsende faktor for myg frugtbarhed14. En kunstig blodfri kost også nødt til at give kolesterol15, hvilket forbedrer ægproduktion. Her beskriver vi en kunstig blodfri kost for kvindelige Anopheles myg og viser, at det har en konsekvent og tilsvarende ydelse til en høj kvalitet hvirveldyr blodmåltid.

Protocol

Mus blev fremstillet fra IHMT dyrehus. Dyreforsøg blev udført i nøje overensstemmelse med den portugisiske lovgivning og retningslinjer for anvendelse af forsøgsdyr. Direção-Geral de Veterinária, Ministério da Agricultura do Desenvolvimento Rural e das Pescas, Portugal godkendte alle undersøgelsesprotokollerne (id-godkendelser: 023351 og 023355).

BEMÆRK: Udfør alle fodringsanalyser ved ~26 °C.

1. Myg

  1. Vedligehold Anopheles coluzzii (tidligere Anopheles gambiae M form) Yaoundé stamme myg ved 26 °C, 75% fugtighed under en 12 h:12 h lys: mørk cyklus. House myg ved hjælp af standard insekttiske forhold for at garantere parring.
  2. Saml myggeder i en lille vandbeholder. Placer beholderen inde i en myg bur for at lade voksne myg dukke op og parre. Giv 10% glukose fodring løsning. Tre dage efter fremkomsten indsamle det nødvendige antal myg fra bestanden bur ved hjælp af en aspirator.
  3. En dag før fodring forsøg, fjerne 10% glukose fodring løsning.
    BEMÆRK: 3 dage gamle myg blev brugt i hele forsøgene.

2. Fodring af myg

  1. Forberedelse af kunstig flydende kost
    1. Forbered den kunstige flydende kost under sterile forhold i et laminar flow kabinet. Forbered den rige flydende kost (r-liq_diet) ved at tilføje følgende til den oprindelige flydende kost (i-liq_diet; Dulbecco's modificerede Eagle's medium [høj glukose med L-glutamin], se tabel 1): 0,55 g / L ATP, 1 g / L kolesterol, og 200 g / L kvæg serum albumin (BSA). Bland alle ingredienser grundigt og filter ved hjælp af en 0,45 μm mikrofilter.
      BEMÆRK: Opbevar ikke kosten; tilberede kost frisk fra bestanden løsninger for hvert eksperiment, som de mister kvalitet, når de opbevares. Kostens komponenter er beskrevet i tabel 1.
  2. Blodtapning af mus
    1. Bedøve 6−8 uger gamle CD1-hunmus(Mus musculus)med ketamin (120 mg/kg) og xylazine (16 mg/kg) ved hjælp af intraperitoneal ruten.
    2. Udfør hjertepunktering (figur 1),når musen ikke udviser muskelreaktion som reaktion på forskellige fysiske stimuli (f.eks. tå- og haleklemmer).
    3. Blod opsamlingsblod med en steril 1 ml sprøjte med en 27 G x 1/21 /21 /(0,4 x 12 mm2)nål, der indeholder 100 μL 1 mg/ml heparin (natriumsalt) for at forhindre dannelse af blodpropper. Blod ved 37 °C med vandbad.
  3. Kunstig fodring
    1. Indsamle ca 30 kvindelige myg fra bestanden bur ved hjælp af en aspirator.
    2. Overfør de kvindelige myg til 500 ml papir kopper og dække med en fin myggenet mesh, så de ikke kan undslippe. Påfør en glasføder, der er tilsluttet plastrør, for at opretholde en konstant vandgennemstrømning til toppen af hver kop (figur 2). Sørg for en konstant vandgennemstrømning til cylindriske slanger og foderautomater, så temperaturen inden for holdes ved ca. 37,5 °C.
      BEMÆRK: En standard glasklokke kunstig fodring apparat16 blev brugt til at levere den formulerede kost til kvindelige myg.
    3. Stretch paraffin film membran på tværs af mundingen af glas feeder til at indeholde måltidet.
    4. Varm i-liq_diet og r-liq_diet ved 37 °C ved hjælp af et vandbad. Påfør 1 ml i glasføderen. Fodre myg i 60 min i mørke med enten i-liq_diet, r-liq_diet eller frisk mus blod. Udfør analyser ved 26 °C.
  4. Evaluering af fodringsraten.
    1. Efter kunstig fodring, kold-bedøve myg på -20 °C for 30 s. Placer myg i en nedkølet petriskål.
    2. Registrer antallet af fuldt engorged(Figur 3)kvindelige myg.
      BEMÆRK: Procentdelen af fodrede myg bruges som en proxy for fodring succes.

3. Livshistoriske træk

  1. Ægproduktion og frugtbarhed
    1. Overfør de fuldt engorged hunner, ved hjælp af en pensel, til de enkelte bure (20 cm x 20 cm x 20 cm).
    2. Opbevar myggene ved 26 ± 1 °C, 75% fugtighed og en 12 h:12 h lys:mørk cyklus med 10% glukose ad libitum.
    3. 48 timer efter fodringen, tilsæt et befugtet filterpapir i bunden for æglægning (Figur 4). Tæl æggene ved 48 timer og 72 timer efter tilsætning af æglæggende papir ved hjælp af et håndholdt forstørrelsesglas. Overfør filterpapiret med destilleret vand for at indsamle æggene.
  2. Larver dødelighed
    1. Æggene samles i bakker (23 cm x 15 cm x 6 cm) fyldt med destilleret vand (figur 5). Opretholde vandstanden i bakkerne konstant under forsøgene.
    2. Fodre larver dagligt med ca. 13 mg hakket fiskefoder pr. bakke. Påfør en lignende fodringsordning på alle replikatbakkerne.
    3. Fjern døde pupper og larver dagligt. Færdiggøre eksperimenter, når alle pupper har udviklet sig til voksne og tælle antallet af voksne mænd og kvinder.
    4. Registrer datoerne for udklækning og død, og beregn dødeligheden.
  3. Levetid
    1. Saml 15 voksne mænd og 15 voksne hunner fra F1 generation af hver kost gruppe. Hold hanner og hunner i samme bur.
    2. Feed voksne med en 10% glukose løsning ad libitum. Fjern de døde voksne dagligt.
    3. Vedligehold myggene ved samme temperatur, fugtighed, lyscyklusforhold og sukkerfodring sregime som beskrevet ovenfor.
    4. Registrer dødsdatoerne, og beregn levetiden.
  4. Måling af vingelængde
    1. Kold-bedøve fem-dages gamle F1 voksne myg (mand og kvinde) fra hver kost gruppe på -20 °C for 90 s.
    2. Under et stereoskop, forsigtigt forstå brystkassen af hver myg med pincet og placere dem ventrale side op.
    3. Saml begge vinger ved hjælp af en skalpel og læg dem på et rent mikroskop dias, der indeholder en tørret dråbe montering medium. Ved hjælp af en 20 G nål tilføje ekstra montering medier til grænserne for dæksrids og langsomt sænke dæksel på vingerne.
    4. Mål vingelængden (figur 6) med et stereoskop ved hjælp af et mikrometer.

Representative Results

De resultater, der er beskrevet nedenfor sammenligne udførelsen af kvindelige Anopheles myg fodret med den formulerede rige kunstige måltid (r-liq_diet) og myg fodret med den oprindelige flydende kost (i-liq_diet) eller et frisk blod måltid. Kosten blev testet efter den skematiske protokol, der er afbildet i figur 7. Den r-liq_diet beskrevet heri er en del af et patent (PCT/IB2019/052967).

Procentdel af fuldt engorged hunner

Antallet af engorged kvindelige myg fodret med r-liq_diet (89%) var betydeligt højere end antallet af engorged hunner fodret med blod (56%) (Figur 8).

Frugtbarhed og frugtbarhed

Kvindelig frugtbarhed og frugtbarhed for den første gonotrofisk cyklus blev brugt til at vurdere den ernæringsmæssige kvalitet af i-liq_diet og r-liq_diet. I gennemsnit 24 ± 11 æg blev lagt af hunner, der fodres med frisk hvirveldyrsblod, mens hunner, der fodres med r-liq_diet, i gennemsnit lagde 25 ± 5 æg (tabel 2). Der blev ikke observeret æglægning af hunner, der blev fodret med i-liq_diet.

F1 dødelighed

Egnethed F1 myg blev evalueret mellem kolonier fodret med hvirveldyr blod eller r-liq_diet. Larver, pupper og voksne dødelighed blev registreret. Variabilitet (standardfejl i middelværdien [SEM]) var højere i de blodfodrede myg(figur 9 og tabel 2)i forhold til myg, der fodres med r-liq_diet. F1 generation af myg fodret med enten blod eller r-liq_diet havde sammenlignelige dødelighed og overlevelsesrater.

F1 forventet levetid

Det anslås af Center for Disease Control og Forebyggelse, at vilde voksne kvindelige myg lever i op til en måned, men sandsynligvis ikke overleve i mere end 1−2 uger, og at mænd lever i omkring en uge og lever udelukkende på nektar og andre sukkerkilder. Det bemærkes, at forskelle i forældrenes fødeindtagelse kan påvirke overlevelsen af myg afkom17. I vores forsøg havde voksne hunner og hanner i blodet (hunnen 24,5 ± 6,8; han18,5 ± 6,9) og r-liq_diet (kvinder: 22,5 ± 8,1; han: 11,9 ± 6,9) grupper et tilsvarende gennemsnitligt gennemsnit for forventet levetid (tabel 3) og hunner viste en øget levetid i forhold til hannerne.

F1 kropsstørrelse

Vingelængde blev brugt som indikator for voksen kropsstørrelse. Sammenlignet med andre arter, Anopheles voksne er små til mellemstore myg med en vingelængde på mellem 2,8 til 4,4 mm vingelængde18. Voksen kropsstørrelse af F1 Anopheles myg fodret r-liq_diet var inden for det forventede interval og svarede til blod-fodret insektmyg(Figur 10).

Statistisk analyse

De fremlagte data udgør et gennemsnit af mindst tre uafhængige forsøg (medmindre andet er angivet). Fejllinjer repræsenterer SEM'en. Når data fulgte en gaussisk distribution, uafhængige grupper blev sammenlignet ved hjælp af Student's t test, ellers Mann-Whitney test blev anvendt. Forskellene mellem de kunstige kostfodrede grupper blev analyseret ved hjælp af Fishers nøjagtige test og blev anset for at være signifikante ved P ≤ 0,05.

Figure 1
Figur 1: CD1-mus blodtapning ved intracardiac punktering. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Standard kunstigt fodringsapparat. Glasføder indeholder r-liq_diet, der bliver fodret til kvindelige Anopheles myg. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Anopheles myg efter kunstig fodring. Fra venstre mod højre: en fuldt engorged kvinde, der blev tilbudt r-liq_diet, ikke-engorged kvinde, der blev tilbudt r-liq_diet, mandlige, og fuldt engorged kvinde, der blev tilbudt museblod. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Anopheles æg lagt 48 h efter fodring af hunner med r-liq_diet. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 5
Figur 5: L2 larver faser, der er udviklet fra æggene og blev indsamlet på filterpapir og placeret i bakker, der indeholder destilleret vand. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 6
Figur 6: Højre fløj fra en F1 generation af en Anopheles coluzzii kvindelige myg. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 7
Figur 7: Skematisk protokol for test af kunstig kost. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 8
Figur 8: Fodring satser af de kvindelige myg fodret enten den kunstige kost eller blod. Stjerner indikerer betydelige forskelle mellem mygfodret r-flydende og i-flydende kost og blod-fodret kontrolgruppe. Tosidet Fishers nøjagtige test: ****P ≤ 0,0001 (relativ risiko: 0,4828, 95% selvsikker niveau [CL]: 0,3776 til 0,6194) for r-flydende kost versus blod, *P = 0,0335 (relativ risiko: 1,379, 95% CL: 1,044 til 1,836) for blod versus i. Blå: ufodret; rød: fodret. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 9
Figur 9: Virkningen af det formulerede blodfrit måltid på dødeligheden og forholdet mellem mænd og kvinder og f1 Anopheles coluzzii-myg. Tre uafhængige eksperimenter blev udført, hver ved hjælp af 30 myg pr kost. En ikke-parret t-test viste ingen signifikante forskelle mellem blod-fodret gruppe og r-liq_diet fodret gruppe (P værdier varierede fra 0,5047 til 0,8491). Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 10
Figur 10: Vingelængde. Afstanden fra det aksiale snit til R4+5 venen eksklusive frynser seta blev brugt til at bestemme vingelængden. Størrelsen blev evalueret for 5 hunner og 5 hanner fra hver kostgruppe (gennemsnitlig ± SEM). Værdierne er repræsenteret som den gennemsnitlige ± SEM. Laks: r-liq_diet; rød: hvirveldyr blod. Ikke-parret t-test; kvindelig venstre fløj: t = 1.300, df = 8, P = 0,2298; mandlige venstre fløj: t = 2.400, df = 8, P = 0,0432; kvindelig højrefløj: t = 1.300, df = 8, P = 0,2298; mandlige højre fløj: t = 2,277, DF = 7, P = 0,0569. Klik her for at se en større version af denne figur.

Komponenter g/L
* Adenosin triphosphat 0.55
*Kvæg Serum Albumin 200
* Kolesterol 1
Calciumchlorid vandfri 0.2
Cholinchlorid 0.004
D-calcium pantothenate (vitamin B5) 0.004
D-glukose vandfri 4.5
Ferrinitrat nonahydrat 0.0001
Folinsyre 0.004
Glycin 0.03
I-inositol 0.007
L-arginin monohydrochlorid 0.084
L-cystin dihydrochlorid 0.063
L-glutamin 0.584
L-histidin monohydrochlorid monohydrat 0.042
L-isoleucine 0.105
L-leucin 0.105
L-lysinmonohydrochlorid 0.146
L-methionin 0.03
L-phenylalanin 0.066
L-serine 0.042
L-threonine 0.095
L-tryptophan 0.016
L-tyrosin dinatriumsalt dihydrat 0.104
L-valine 0.094
Magnesiumsulfat vandfri 0.098
Niacinamid (nicotinamid) 0.004
Phenol rød 0.015
Kaliumchlorid 0.4
Pyridoxine Monohydrochlorid 0.004
Pyruvicsyre natriumsalt 0.011
Riboflavin (vitamin B2) 0.0004
Natriumbicarbonat 3.7
Natriumchlorid 6.4
Natriumfosfat monobasic vandfri 0.109
Thiamin amonohydrochlorid (vitamin B1) 0.004
* Kun i r-liq_diet

Tabel 1: Sammensætningen af den i-flydende kost og r-flydende kost.

Ægtal i alt (± SEM) Æg/kvinde (± SEM)
Blod 733 ± 330 24 ± 11
r-liq_diet 763 ± 164 25 ± 5
i-liq_diet 0 0

Tabel 2: Æg partier produceret af Anopheles coluzzii hunner. Tre uafhængige eksperimenter blev udført for hver eksperimentel kost ved hjælp af 30 kvindelige myg i hver.

Hunner (dage ± SEM) Hanner (dage ± SEM)
Blod 24,5 ± 6,8 18,5 ± 6,9
r-liq_diet 22,5 ± 8,1 11,9 ± 6,9

Tabel 3: Forventet levetid for F1 Anopheles myg. Levetiden for F1 myg fra kunstigt fodret F0 blev vurderet ved at registrere fødselsdatoer og død af hver myg, der kommer fra samme kostgruppe (15 kvinder og 15 mænd blev fulgt). Resultaterne er repræsenteret som den gennemsnitlige myg levetid per kost gruppe.

Discussion

Succesen med vores formulerede blodfri kost er sandsynligvis et resultat af den synergistiske fysiologiske effekt af alle komponenter tilsættes i-liq_diet (rig på sukker, aminosyrer, vitaminer og mikroelementer): BSA (protein kilde), ATP (phagostimulant) og kolesterol (lipid kilde). Tilskud af r-liq_diet med de enkelte komponenter alene var ikke effektiv til at stimulere ægproduktion (data ikke vist). En ulempe ved protokollen kan være omkostningerne ved nogle af komponenterne, såsom kolesterol. Alligevel, dens tilstedeværelse er grundlæggende, som insekter er ude af stand til at syntetisere det19 og dette molekyle er forløberen for ecdysteroidhormoner, der regulerer æggeblomme syntese og æg modning i leddyr20. Lavere mængder af kolesterol bør testes for at optimere den mængde, der er nødvendig med henblik på at reducere omkostningerne og øge fordelene ved den kunstige kost.

En anden begrænsning af metoden er, at den kunstige kost skal være frisklavet af lageropløsninger, som når den er fremstillet i sin endelige flydende form, mister den kvalitet efter opbevaring. I fremtiden vores formulerede kost kunne fremstilles som en tørret magt, svarende til SkitoSnackt, en kunstig blod måltid erstatning for Aedes aegypti myg21.

Udover at levere de nødvendige næringsstoffer, et kunstigt måltid skal tiltrække og stimulere kvindelige myg til foder på samme måde, som når de lever af hvirveldyr frisk blod. Den kunstige blodfri kost heri beskrevet resulterede i en 20% stigning i fuldt engorged kvindelige myg i forhold til hvirveldyr blod fodret gruppe. Denne indirekte mål for tiltrækning kunne præciseres yderligere ved at bruge olfactometers til at bekræfte, at den kunstige kost er mere attraktiv og mere tiltrækkende for myg end frisk blod.

Den højeste virkning af kosten på larve dødelighed blev observeret for larver stammer fra myg fodret med blod, hvilket tyder på, at en kunstig kost af stabil sammensætning kan bidrage til at reducere dødeligheden og forbedre myg avl succes i forhold til frisk blod. Det mindre forudsigelige resultat af et blodmåltid kan opstå som følge af værtsvariationer i sammensætning17 og tilstedeværelsen i blodet af molekyler, der kan forstyrre mygfysiologi22. De foregående fakta understrege fordelene for høj kvalitet myg opdræt af frisk blod-fri kost.

Samlet set var det gennemsnitlige antal æg, der blev lagt i vores undersøgelse, lavt i forhold til dem, der blev rapporteret hos nogle insektæke, men det gennemsnitlige antal æg, der var fremstillet af ovipositeæg, var sammenligneligt med den A. gambiae laboratorieopdrættede stamme, der blev fodret med humant blod (22,6 ± 5,5 æg/hunn)23. Der blev ikke observeret væsentlige statistiske forskelle mellem vores eksperimentelle grupper, der blev fodret med enten frisk blod eller på de kunstige måltider (tabel 2), hvilket tyder på, at implementeringen af et kunstigt membranfodringssystem med vores formulerede kost er tilstrækkelig til at vedligeholde og udbrede Anopheles mygkolonier i fangenskab.

Kunstige blod-fri måltider kan opretholde Aedes kolonier 22,men når de anvendes til Anopheles myg de er af begrænset eller ingen succes11. For nylig, en plasma-baseret kunstigt måltid for Anopheles myg blev beskrevet24, men fodring satser og reproduktive potentiale var lav. Vores resultater repræsenterer et betydeligt fremskridt i state-of-art (gennemgået af Gonzales og Hansen11)som vores formulerede r-liq_diet havde en lignende eller bedre ydeevne end standard hvirveldyr blodmåltid. Yderligere forbedringer af lagerstabiliteten og omkostningerne bør udvide anvendelsesområdet.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Vi vil gerne takke Dinora Lopes (IHMT-NOVA Animal Facility) for teknisk support, Joana Gomes og Ana Catarina Alves (IHMT-NOVA Insectary Facility) for at opretholde Anopheles myg kolonier. Finansieret af Bill and Melinda Gates Foundation (OPP1138841), Fundação para a Ciência e Tecnologia (UID/Multi/04413/201, UID/Multi/04326/2013, SFRH/BPD/89811/2012, CEECIND/00450/2017).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Adenosine 5'-triphosphate (ATP) disodium salt hydrate Sigma Aldrich A2383
BSA-Bovine Serum Albumin Sigma Aldrich A790G
Cholesterol MP Biomedicals 199342
Dulbecco's modified Eagle's medium (high glucose with L-glutamine) Lonza Bioscience BE12-604F
Entellan mounting medium Merck 1079610100
Glassfeeder Local glazier by design
Heparin Sodium Salt Pan Reac AppliChem A3004,0001
Imalgène 1000 Merial, Portugal 01MER122
Needle 20 G x 1" 0.9 x 25 mm needle Terumo Europe NN-2025R
Parafilm Sigma Aldrich P6543-1EA
Rompun Bayer, Portugal 7427831
Sterilization Millex-HV 0,45 Millipore SLHVR25KS
Syringe, 1ml, 27 G x ½" 0.4 x 12 mm needle Terumo Europe BS-NIN2713
Teich Mix Astra Pond Astra 4030733100957
Tetra Goldfish Flakes Tetra 4004218742642

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. WHO. World Malaria Report. World Health Organization. (2016).
  2. Hansen, I. A., Attardo, G. M., Rodriguez, S. D., Drake, L. L. Four-way regulation of mosquito yolk protein precursor genes by juvenile hormone-, ecdysone-, nutrient-, and insulin-like peptide signaling pathways. Frontiers in Physiology. 5, 103 (2014).
  3. Catteruccia, F., Crisanti, A., Wimmer, E. A. Transgenic technologies to induce sterility. Malaria Journal. 8, Suppl 2 7 (2009).
  4. Dame, D. A., Curtis, C. F., Benedict, M. Q., Robinson, A. S., Knols, B. G. J. Historical applications of induced sterilisation in field populations of mosquitoes. Malaria Journal. 8, Suppl 2 2 (2009).
  5. Lacroix, R., et al. Open Field Release of Genetically Engineered Sterile Male Aedes aegypti in Malaysia. PLoS One. 7, 42771 (2012).
  6. Lea, A. O., Knierim, J. A., Dimond, J. B., Delong, D. M. A Preliminary Note on Egg Production from Milk-Fed Mosquitoes. The Ohio Journal of Science. 55, 1-21 (1955).
  7. Kogan, P. H. Substitute blood meal for investigating and maintaining Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). Journal of Medical Entomology. 27, 709-712 (1990).
  8. Griffith, J. S., Turner, G. D. Culturing Culex quinquefasciatus mosquitoes with a blood substitute diet for the females. Medical and Veterinary Entomology. 10, 265-268 (1996).
  9. Jason Pitts, R. A blood-free protein meal supporting oogenesis in the Asian tiger mosquito, Aedes albopictus (Skuse). Journal of Insect Physiology. 64, 1-6 (2014).
  10. Gonzales, K. K., Tsujimoto, H., Hansen, I. A. Blood serum and BSA, but neither red blood cells nor hemoglobin can support vitellogenesis and egg production in the dengue vector Aedes aegypti. PeerJ. 3, 938 (2015).
  11. Gonzales, K. K., Hansen, I. A. Artificial Diets for Mosquitoes. International Journal of Environmental Research and Public Health. 13, (12), 1267 (2016).
  12. Cosgrove, J. B., Wood, R. J. Effects of variations in a formulated protein meal on the fecundity and fertility of female mosquitoes. Medical and Veterinary Entomology. 10, 260-264 (1996).
  13. Attardo, G. M., Hansen, I. A., Shiao, S. -H., Raikhel, A. S. Identification of two cationic amino acid transporters required for nutritional signalling during mosquito reproduction. Journal of Experimental Biology. 209, 3071-3078 (2006).
  14. Clements, A. N. The biology of mosquitoes: Development, nutrition, and reproduction. Chapman & Hall. New York, NY. (1992).
  15. Talyuli, O. A., et al. The use of a chemically defined artificial diet as a tool to study Aedes aegypti physiology. Journal of Insect Physiology. 83, 1-7 (2015).
  16. Lopes, L. F., Abrantes, P., Silva, A. P., Dorosario, V. E., Silveira, H. Plasmodium yoelii: The effect of second blood meal and anti-sporozoite antibodies on development and gene expression in the mosquito vector, Anopheles stephensi. Experimental Parasitology. 115, 259-269 (2007).
  17. Phasomkusolsil, S., et al. Maintenance of mosquito vectors: effects of blood source on feeding, survival, fecundity, and egg hatching rates. Journal of Vector Ecology. 38, 38-45 (2013).
  18. Gillies, M. T., De Meillon, B. The Anophelinae of Africa South of the Sahara (Ethiopian zoogeographical region). Publications of the South African Institute for Medical Research. 54, 1 (1968).
  19. Canavoso, L. E., Jouni, Z. E., Karnas, K. J., Pennington, J. E., Wells, M. A. Fat metabolism in insects. Annual Review of Nutrition. 21, 23-46 (2001).
  20. Clifton, M. E., Noriega, F. G. The fate of follicles after a blood meal is dependent on previtellogenic nutrition and juvenile hormone in Aedes aegypti. Journal of Insect Physiology. 58, 1007-1019 (2012).
  21. Gonzales, K. K., et al. The Effect of SkitoSnack, an Artificial Blood Meal Replacement on Aedes aegypti Life History Traits and Gut Microbiota. Scientific Reports. 8, 11023 (2018).
  22. Vodovotz, Y., Zamora, R., Lieber, M. J., Luckhart, S. Cross-talk between nitric oxide and transforming growth factor-beta1 in malaria. Current Molecular Medicine. 4, 787-797 (2004).
  23. Sumba, L. A., et al. Daily oviposition patterns of the African malaria mosquito Anopheles gambiae Giles (Diptera: Culicidae) on different types of aqueous substrates. Journal of Circadian Rhythms. 2, 6 (2004).
  24. Baughman, T., et al. A highly stable blood meal alternative for rearing Aedes and Anopheles mosquitoes. PLoS Neglected Tropical Diseases. 11, 0006142 (2017).
En blodfri kost til bageste Anopheline Myg
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Marques, J., Cardoso, J. C. R., Félix, R. C., Power, D. M., Silveira, H. A Blood-Free Diet to Rear Anopheline Mosquitoes. J. Vis. Exp. (155), e60144, doi:10.3791/60144 (2020).More

Marques, J., Cardoso, J. C. R., Félix, R. C., Power, D. M., Silveira, H. A Blood-Free Diet to Rear Anopheline Mosquitoes. J. Vis. Exp. (155), e60144, doi:10.3791/60144 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter