Burada açıklanan enfeksiyon modeli konak immün yanıtları, konak-patojen etkileşimleri ve mantar patogenezini analiz etmek için faydalıdır12,13,14,15. Bu bilgiler, floresan etiketli patojenlerin ve konak hücrelerin13, larva sağkalımının ve zaman içinde CFU kalıcılığının yüksek çözünürlüklü görüntülemesinden elde edilebilir.
Mikroenjeksiyon tekniği bu protokolün başarısı için kritik öneme sahiptir ve farklı mikroenjeksiyon ekipmanları ve kurulumları kullanırken ayarlanması gerekebilir. Özellikle, enjeksiyon basıncı ve zamanı iki ana değişkendir ve iğne tarafından çıkarılan hacmin ~3 nL olduğundan emin olmak için ayarlanabilir. İğneninpsle kırpılarak belirlenen boyutu, enjekte edilen spor sayısını da düzenler; ancak, daha büyük bir açıklık larva doku hasarına neden olabilir. Öte yandan, bir açıklığın çok küçük kısmı nispeten büyük sporların (>2 μm) dışarı çıkmasına izin vermez ve iğne tıkanmasına neden olabilir. Bu durumda, iğne biraz daha büyük bir açıklığa sahip olacak şekilde kapatılabilir.
Bakterilerin mikroenjeksiyonu için diğer protokoller homojen bir enjeksiyon karışımının korunmasına yardımcı olmak için PVP-40'ı kullanır, ancak bu taşıyıcıyı Aspergillus sporlarıyla kullanmakta herhangi bir avantaj bulamadık. İğnenin tıkanması, iğneyi yüklemeden önce herhangi bir kümeyi kırmak için mantar preparatının iyice girdaplanmasıyla hafifletilebilir. Bazen, iğnedeki bir tıkanıklık, basıncı veya enjeksiyon süresini geçici olarak artırarak ve iğne larvaları çevreleyen sıvıdayken mikroinjektörü tetikleyerek de yerinden çıkabilir. Basınç ve enjeksiyon süresi daha sonra tekrar önceki seviyelere indirilmelidir. Diğer durumlarda, bir tıkanıklık çıkarılamaz ve yeni bir iğnenin yüklenmesi ve yeniden kalibre edilmesi gerekir.
Bu protokol larva başına ~30-70 spor enjekte etmek için tasarlanmıştır. Spor hazırlığının konsantrasyonuna ve enjekte edilen hacme dayanarak, bu sayının oldukça düşük olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte, ampirik olarak bu koşullar altında enjekte edilen spor sayısının bu olduğu bulunmuştur. Bu farkın neden oluştuğu bilinmemektedir, ancak iğnedeki spor topaklarından kaynaklanabilir. Daha fazla sayıda spor enjekte etme girişimlerimiz büyük ölçüde başarısız oldu.
Yaklaşık 30-70 spor enjekte edildiğinden emin olmak ve tüm larvalar boyunca enjeksiyonların tutarlılığını korumak için, larvaları çevreleyen E3'e enjekte ederek spor sayısını kontrol edin. Tüm enjeksiyonlar boyunca her beş ila altı larvada bir tekrarlayın. Spor sayısı değişiyor gibi görünüyorsa, basınç ve/ veya enjeksiyon süresi birden fazla larvaya tutarlı sayıda spor enjekte etmek için ayarlanabilir. Bununla birlikte, enjeksiyon dozun öncelikle arka beyinde kalmasına ve orta beyin ve ön beyinleri doldurmamasına dikkat edilmelidir.
Lokalize bir enfeksiyon sağlamak için, spor süspansiyonu arka beyin ventrikül içinde yer almalıdır. Bu, enjeksiyondan hemen sonra fenol kırmızısı lekeleme ile görselleştirilebilir, ancak kırmızı renk zamanla yayılır. Enjeksiyonlar için, otik veziklin etrafındaki bölge, ventrikülü 45 ° - 65 ° açıyla delmek ve ulaşmak için kullanılır. Bu bölgenin ana kan damarları yoktur, daha az doku hasarına neden olur ve anında iyileşir. Ventrikül üzerindeki deri delinirse, spor süspansiyonu dışarı sızabilir, çünkü Aspergillus spor enjeksiyonları için kullanılması gereken iğne bakteriyel süspansiyonlar için kullanılandan daha büyüktür. Başarısız bir şekilde enjekte edilen veya yanlışlıkla hasar gören larvalar, kırmızı bir işaret oluşturmak için yumurta sarısına birkaç kez enjekte edilerek veya larvayı iğneyle sıranın dışına sürükleyerek işaretlenebilir. Bir dizi enjeksiyon tamamlandıktan sonra, geri kalanı plakadan yıkanmadan önce bu larvalar çıkarılmalı ve atılmalıdır. Metilen mavisi olmayan E3, enjeksiyondan önce larvaları uyuşturmak ve ayrıca enjeksiyonlardan sonra larvaları tutmak için kullanılır, çünkü metilen mavisi mantar karşıtıdır.
Enjeksiyon anında, CFU sayıları enfekte konakçı içindeki uygulanabilir sporların sayısını temsil eder. Bununla birlikte, sporlar hyphae'ye çimlenirse, bunlar homojenizasyon sırasında ayrı uygulanabilir "mantar birimlerine" ayrılabilir ve birden fazla koloniye yol açabilir. Ya da kırılmamış çok hücreli bir hypha tek bir koloniye yol açabilir, bu da mantar yükünün ortalama, ancak kesin olmayan bir temsili ile sonuçlanır. Bu, CFU sayılarının, enjekte edilen sporların kaderinin görsel verilerini sağlayan bireysel larvaların boyuna mikroskopisi ile birleştirilmesiyle azaltılabilir.
Memeli sistemi ile karşılaştırıldığında, zebra balığı larva enfeksiyon modeli optik erişilebilirliği nedeniyle özellikle önemlidir. Doğuştan gelen bağışıklık hücrelerinin işe alınması ve yanıtları canlı sağlam bir konakçı içinde görselleştirilebilir. Bu, her hedefin canlı bir hayvanda Aspergillus sporlarına karşı makrofaj veya nötrofil reaksiyonunu nasıl etkilediğini analiz etmek için moleküler hedeflerin genetik veya kimyasal inhibisyonu ile birlenebilir.
Zebrabalığı larvası Aspergillus enfeksiyon modeli IA 12 , 13 ,14, 15,16,17,18,19,20,22'ninfarklı yönlerini tanımlamada etkili olmaya devam ederken, başka genişleme alanları da vardır. Konakçı tarafından, hücresel düzeyde bağışıklık tepkilerini tanımlamak için kullanılır, ancak bu, hedeflenen morfoino, CRISPR, kararlı mutant çizgileri veya kimyasal maruziyet ile birleştirerek bağışıklık mekanizmalarını moleküler düzeyde analiz etmek için genişletilebilir. Bir uyarı, zebra balıklarında bilinen tüm memeli doğuştan gelen bağışıklık yolu bileşenleri için homologların tanımlanmış olmamasıdır.
Patojen tarafından, farklı türlerin ve suşların virülansı tanımlanmıştır. Gelecekteki araştırmaların umut verici bir yolu, belirli genlerin veya proteinlerin virülans faktörleri olarak nasıl katkıda bulunduğunu test etmek için mutant Aspergillus suşlarının kullanılmasıdır. Böylece, bu proteinleri hedeflemek için yeni mantar önleyici ilaçlar geliştirilebilir. Mevcut mantar önleyici ilaçlar insan hastalarda düşük etkililiğe sahiptir ve mantarlarda bu ilaçlara karşı artan direnç vardır28. Bu in vivo model, bu ilaçların neden başarısız olduğunu araştırmak ve yeni anti-mantar ilaçlarının etkinliğini test etmek için bir ara model olarak kullanılabilir. Genel olarak, bu model kullanılarak keşfedilen bulgular, Aspergillusenfekte hastalar için gelecekteki etkili tedavilerin geliştirilmesini kolaylaştırabilir.