Burada, zebra balığı (Danio rerio), tükürük ve memeli eti tüketimine karşı alerjik reaksiyonları değerlendirerek alfa-Gal sendromu (AGS) ile ilgili alerjik reaksiyonları ve bağışıklık tepkilerini incelemek için bir model olarak kullanılır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Burada, zebra balığı (Danio rerio), tükürük ve memeli eti tüketimine karşı alerjik reaksiyonları değerlendirerek alfa-Gal sendromu (AGS) ile ilgili alerjik reaksiyonları ve bağışıklık tepkilerini incelemek için bir model olarak kullanılır.
Keneler, patojen bulaşarak hastalığa neden olan ve ısırıkları dünya çapında insan sağlığını etkileyen alerjik reaksiyonlarla ilişkili olabilecek eklembacaklı vektörlerdir. Bazı bireylerde, glikan Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R'ye (α-Gal) karşı yüksek seviyelerde immünoglobulin E antikorları kene ısırıkları ile indüklenmiştir. Kene tükürüğünde bulunan glikan α-Gal'i içeren glikoproteinler ve glikolipidlerin aracılık ettiği anafilaktik reaksiyonlar, alfa-Gal sendromu (AGS) veya memeli eti alerjisi ile ilişkilidir. Zebra balığı (Danio rerio), farklı patolojilerin incelenmesi için yaygın olarak kullanılan bir omurgalı modeli haline gelmiştir. Bu çalışmada, zebra balığı, α-Gal ve memeli eti tüketimine yanıt olarak alerjik reaksiyonların incelenmesi için bir model olarak kullanılmıştır, çünkü insanlar gibi bu glikanı sentezlemezler. Bu amaçla, Ixodes ricinus kene tükürüğü ve memeli eti tüketimine yanıt olarak davranış kalıpları ve hemorajik anafilaktik tip alerjik reaksiyonlar değerlendirildi. Bu deneysel yaklaşım, AGS de dahil olmak üzere kene kaynaklı alerjilerin incelenmesi için zebra balığı hayvan modelini destekleyen geçerli verilerin gizlenmesini sağlar.
Keneler, hastalıklara neden olan patojenlerin vektörleridir ve aynı zamanda dünya çapında insanların ve hayvanların sağlığını etkileyen alerjik reaksiyonların nedenidir 1,2. Kene beslemesi sırasında, kene tükürüğündeki biyomoleküller, özellikle proteinler ve lipitler, konakçı savunmalarından kaçınarak bu ektoparazitlerin beslenmesini kolaylaştırır3. Glikan Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) modifikasyonlarına sahip bazı tükürük biyomolekülleri, kene ısırmasından sonra, sadece bazı bireylerde α-Gal Sendromu (AGS)4 olarak bilinen yüksek anti-α-Gal IgE antikor seviyelerinin üretilmesine yol açar. Bu, kene ısırıkları, primat olmayan memeli eti tüketimi ve cetuximab5 gibi bazı ilaçlar için anafilaksi ile sonuçlanabilecek IgE aracılı alerji ile ilişkili bir hastalıktır. α-Gal'e karşı reaksiyonlar genellikle şiddetlidir ve bazen ölümcül olabilir 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15.
α-Gal, Eski Dünya maymunları, maymunlar ve α-Gal13'ü sentezleme yeteneğine sahip olmayan insanlar dışındaki tüm memelilerde bulunur. Bununla birlikte, bakteri ve protozoa gibi patojenler, bu glikanı yüzeylerinde eksprese eder, bu da yüksek miktarda anti-α-Gal IgM / IgG antikorlarının üretimini indükleyebilir ve bu patojenlere karşı koruyucu bir mekanizma olabilir16,17. Bununla birlikte, anti-α-Gal antikorlarının üretimi, IgE aracılı anti-α-Gal alerjileri gelişme riskini arttırır 7,13. İnsanlarda, özellikle IgM / IgG alt tiplerinde üretilen doğal anti-α-Gal antikorları, bağırsak mikrobiyotası16'dan bakterilerde bulunan bu modifikasyonla ilişkilendirilebilir. AGS zorlu bir klinik tanı olabilir, çünkü şu anda ana tanı yöntemi, özellikle gıda alerjileri (yani, kaşıntı, lokalize kurdeşen veya anafilaksi, ürtiker ve gastrointestinal semptomlara tekrarlayan anjiyoödem) ile ilişkili gecikmiş alerjik reaksiyonların klinik öyküsüne ve IgE anti-α-Gal antikor seviyelerinin ölçümüne dayanmaktadır9. Mevcut bulgular, kene ısırıklarının AGS 18,19'un ortaya çıkmasında başlıca risklerden birini oluşturduğunu, kene ısırığı 19'u takiben IgE düzeylerinde α-Gal'e 20 kat veya daha fazla bir artış, AGS20,21,22'li hastalarda kene ısırığı öyküsü, AGS hastalarında kene antijenlerine reaktif antikorların varlığı 19, ve anti-α-Gal IgE'nin kene karşıtı IgE seviyeleri19,23 ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu, ancak hangi biyomoleküllerin gerçekte dahil olduğunu değerlendirmek için daha ileri çalışmalara ihtiyaç duyulduğunu belirtti.
Ek olarak, bir başka olası senaryo, kene ısırıklarına karşı güçlü alerjik reaksiyonlar ve yüksek düzeyde anti-α-Gal IgE antikorları sunan, ancak memeli eti tüketimine toleranslı olan hastalardır12. Bu nedenle, memeli eti alerjisi, kene ısırığı ile ilgili alerjinin belirli bir türü olabilir. AGS ile ilişkili başlıca kene türleri arasında Amblyomma americanum (ABD), Amblyomma sculptum (Brezilya), Amblyomma testudinarium ve Haemaphysalis longicornis (Japonya), Ixodes holocyclus (Avustralya) ve Ixodes ricinus (Avrupa'daki Lyme borreliosis'in ana vektörü)11,24 bulunur.
Kene ısırıkları ile ilgili IgE üretimini değerlendirmek için kullanılan tek model, α-1,3-galaktosiltransferaz nakavt edilmiş (α-Gal KO) fareler25,26 için gen ile genetik olarak değiştirilmiş fare modelidir, çünkü diğer memeliler gibi, fareler de proteinler ve lipitler üzerinde α-Gal eksprese eder ve α-Gal'e IgE üretmez. Bununla birlikte, zebra balığı (Danio rerio), memelilere uygulanan biyomedikal araştırmalar için yararlı bir modeldir, çünkü memelilerle birçok anatomik benzerliği paylaşır ve insanlar gibi α-Gal'i sentezleyemez. α-Gal, zebra balıklarında doğal olarak üretilmediğinden, uygun fiyatlı bir modeldir, manipüle edilmesi kolaydır ve α-Gal ile ilişkili alerjik reaksiyonların incelenmesi için yüksek bir örneklem büyüklüğüne izin verir.
Bu çalışmada, zebra balığı, lokal alerjik reaksiyonları, davranış kalıplarını ve tükürük26,27 kene ve müteakip memeli eti tüketimine karşı perkütan sensitizasyona yanıt ile ilişkili moleküler mekanizmaları karakterize etmek ve tanımlamak için model bir organizma olarak kullanılmıştır. Bu amaçla, balıklar intradermal enjeksiyon ile kene tükürüğüne maruz bırakılır ve daha sonra α-Gal27 içeren hayvan kullanımına uygun memeli eti türevi ürünler içeren köpek yemi ile beslenir, daha sonra olası ilişkili alerjik reaksiyonlar değerlendirilir. Bu yöntem, alerjik süreçlerle ilgili diğer biyomoleküllerin, özellikle AGS ile ilgili olanların incelenmesine uygulanabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada açıklanan tüm yöntemler, Castilla La Mancha Üniversitesi Hayvan Deneyleri Etik Komitesi tarafından "İnaktive edilmiş M. bovis aşısına karşı bağışıklık tepkisinin değerlendirilmesi ve zebra balığı model numarası PR-2017-05-12'de M. marinum ile meydan okuma" çalışması kapsamında onaylanmıştır.
Keneler, kolonideki kenelerin temsili örneklerinin ortak kene patojenleri için PCR tarafından test edildiği laboratuvar kolonisinden elde edildiPatojenlerin yokluğunu doğrulamak için Çek Cumhuriyeti Bilimler Akademisi Biyoloji Merkezi (IP BC CAS), Çek Cumhuriyeti.Tüm hayvan deneyleri, Çek Cumhuriyeti Hayvan Koruma Kanunu No. 246/1992 Sb (etik onay No. 34/2018) uyarınca gerçekleştirildi.
1. Zebra balığı tedavisi
NOT: Çalışma, memeli eti tüketimine yanıt olarak kene tükürüğü ile tedavi edilen zebra balıklarında alerjik reaksiyonları ve bağışıklık tepkisini değerlendirmek için tasarlanmıştır.
2. Ixodes ricinus kene tükürüğü ekstraksiyonu
3. Zebra balıklarının bakımı
4. Zebra balığı enjeksiyonu
5. Zebra balığı besleme
6. Zebra balıklarında alerjik reaksiyonların, lezyonların ve davranışların değerlendirilmesi
7. Örnek toplama
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada sunulan protokol, daha önce yayınlanmış deneylerin çeşitli yönlerine dayanmaktadır27,30 ve zebra balığı modelinin AGS çalışması ve α-Gal'e karşı bağışıklık tepkisi için kurulduğu ve doğrulandığı laboratuvarımızda gerçekleştirilen sonuçlar, çünkü hem insanlar hem de zebra balığı bu molekülü sentezlememektedir13. Bu model, kene tükürüğüne karşı konakçı yanıtının bir sonucu olarak çeşitli alerjik reaksiyonların karakterizasyonuna ve de...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Zebra balığı, bağışıklık tepkisinin moleküler mekanizmaları, patojen hastalıkları, yeni ilaç testleri ve enfeksiyonlara karşı aşılama ve korunma çalışmaları için çok uygun bir araç olan uygun maliyetli ve kullanımı kolay bir modeldir33,34,35. Zebra balıklarının davranışları üzerine yapılan çalışma yararlıdır, çünkü önceki çalışmalar bazı balık türlerinin stresli olduklarında tankın dibinde hareketsiz kaldığını, bu da yiyecek tük...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.
SaBio grubu üyelerine, balık deney tesisi ile deneysel tasarımdaki işbirlikleri ve teknik yardımları için ve Juan Galcerán Sáez'e (IN-CSIC-UMH, İspanya) zebra balığı sağladığı için teşekkür ederiz. Bu çalışma Ministerio de Ciencia e Innovación/Agencia Estatal de Investigación MCIN/AEI/10.13039/501100011033, İspanya ve AB-FEDER (Grant BIOGAL PID2020-116761GB-I00) tarafından desteklenmiştir. Marinela Contreras, Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, İspanya tarafından IJC2020-042710-I hibesi ile finanse edilmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 1.5 mL tüp | VWR | 525-0990 | |
| Tüm Hazırlık DNA / RNA | Qiagen | 80284 | |
| Su sporları tesisleri | |||
| BCA Protein Test Kiti ve nbsp; | Thermo Fisher Scientific | 23225 | |
| Dissection seti | VWR | 631-1279 | |
| Köpek Maması - Kırmızı Klasik | Acana | ||
| ELISA tabakları-96 kuyulu | Thermo Fisher Scientific | 10547781 | |
| Gala1-3Gal-BSA 3 (α-Gal) | Dextra | NGP0203 | |
| iScript Ters Transkripsiyon Supermix | Supermix 1708840 | ||
| Mikrolitre şırıngalar | Hamilton | 7638-01 | |
| Plaka okuyucu | herhangi bir | ||
| Fosfat tamponlu tuzlu su | Sigma | P4417-50TAB | |
| pilokarpin hidroklorür ve nbsp; | Sigma | P6503 | |
| Pipet ucu P10 | VWR | 613-0364 | |
| Pipet ucu P1000 | VWR | 613-0359 | |
| Birinci sınıf gıda tropikal balık | DAPC | ||
| Sünger Hayvan Tutucu | Hurda köpükten yapılmıştır | ||
| Stereomikroskop | herhangi bir | ||
| Termal Döngüleyici, Gerçek Zamanlı PCR, | herhangi bir | ||
| Trikain metansülfonat (MS-222) | Sigma | E10521 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.