Infezione virale sperimentale nelle zanzare adulte mediante alimentazione orale e microiniezione

Riepilogo

Questa metodologia, che includeva l'alimentazione orale e l'infezione da iniezione intratoracica, potrebbe valutare efficacemente l'influenza delle barriere dell'intestino medio e / o delle ghiandole salivari sull'infezione da arbovirus.

Abstract

I virus trasmessi dalle zanzare (MBV), che sono agenti patogeni infettivi per i vertebrati, sono diffusi da molte specie di zanzare, rappresentando una grave minaccia per la salute pubblica. Una volta ingeriti, i virus devono superare la barriera intestinale della zanzara per raggiungere l'emolinfa, da dove potrebbero potenzialmente diffondersi alle ghiandole salivari. Quando una zanzara morde, questi virus si diffondono a nuovi ospiti vertebrati. Allo stesso modo, la zanzara può raccogliere diversi virus. In generale, solo una piccola parte dei virus può entrare nelle ghiandole salivari attraverso l'intestino. L'efficienza di trasmissione di questi virus alle ghiandole è influenzata dalle due barriere fisiche presenti in diverse specie di zanzare: barriere midgut e barriere delle ghiandole salivari. Questo protocollo presenta un metodo per il rilevamento del virus nelle ghiandole salivari di Aedes aegypti dopo l'alimentazione orale e l'infezione da iniezione intratoracica. Inoltre, determinare se l'intestino e/o le ghiandole salivari ostacolano la diffusione virale può aiutare nella valutazione del rischio di MBV trasmessi da Aedes aegypti.

Introduzione

I virus trasmessi dalle zanzare (MBV), un gruppo eterogeneo di virus a RNA, possono persistere nei vettori delle zanzare e successivamente diffondersi agli ospiti vertebrati¹. Gli MBV clinicamente importanti sono principalmente distribuiti in quattro famiglie di virus, vale a dire Flaviviridae, Togaviridae, Reoviridae e Peribunyavividae ^2,3. Negli ultimi decenni, questi virus sono stati segnalati in tutto il mondo, causando problemi di salute pubblica. Come uno dei MBV più noti, il virus Dengue (DENV) è diventato l'arbovirus emergente o riemergente più diffuso in oltre 100 paesi negli ultimi 20 anni⁴. Dalla scoperta del virus Zika (ZIKV) nell'entroterra, quasi tutti i paesi e territori tropicali e subtropicali del continente hanno riportato infezioni umane da ZIKV⁵. Al fine di valutare il rischio di trasmissione del virus, numerosi studi negli ultimi anni si sono concentrati sulla competenza dei vettori di zanzare per questi virus ^6,7. Di conseguenza, è fondamentale prevenire e controllare efficacemente le malattie trasmesse da vettori.

Aedes aegypti (Ae. aegypti), una delle zanzare più facilmente allevate in laboratorio, è un importante vettore di DENV, ZIKV, virus Chikungunya (CHIKV) e virus della febbre gialla (YFV)⁸. Per molto tempo, Ae. aegypti è stato trovato solo nel continente africano e nel sud-est asiatico, ma negli ultimi anni ha colonizzato quasi tutti i continenti⁹. Inoltre, l'abbondanza globale di Ae. aegypti è in continua crescita, con un aumento stimato del 20% entro la fine del secolo¹⁰. Dal 2004 al 2009 in Cina, c'è stato un evidente aumento della competenza del vettore Ae. aegypti per DENV a causa delle temperature giornaliere più elevate¹¹. Lo status di Ae. aegypti come vettore patogeno è aumentato significativamente in Cina. Di conseguenza, per affrontare queste sfide, è necessario studiare la competenza vettoriale di Ae. aegypti per trasmettere virus.

Come artropode ematofago, la zanzara femmina perfora la pelle di un ospite vertebrato e si nutre del sangue. Le zanzare occasionalmente acquisiscono virus da host infetti da virus e quindi trasferiscono i virus a un nuovo ospite. Pertanto, per determinare la competenza del vettore, le zanzare vengono alimentate con una farina di sangue artificiale contenente arbovirus attraverso un sistema di alimentazione nell'impostazione di laboratorio¹². Le singole zanzare vengono separate in teste, corpi e secrezioni di saliva diversi giorni dopo l'infezione. Per misurare i tassi di infezione, diffusione e trasmissione del virus, i titoli virali sono stati rilevati mediante PCR quantitativa a trascrizione inversa (qRT-PCR) o test di placca. Tuttavia, non tutte le zanzare sviluppano infezioni dell'intestino medio e la capacità di trasferire un virus all'ospite successivo dopo l'alimentazione del sangue. È collegato alle barriere fisiologiche delle zanzare, che impediscono agli agenti patogeni di penetrare nel corpo e svolgono un ruolo vitale nella loro immunità innata¹³. Le barriere dell'intestino medio, in particolare la barriera di infezione dell'intestino medio (MIB) e la barriera di fuga dell'intestino medio (MEB), influenzano se il virus potrebbe infettare il vettore sistemicamente e l'efficienza con cui si diffonde. Ostacola l'analisi delle infezioni di altri tessuti, come le ghiandole salivari che presentano anche infezioni delle ghiandole salivari e barriere di fuga^13,14. Per caratterizzare meglio l'infezione delle viscere intermedie e delle ghiandole salivari nel vettore, viene presentato qui un protocollo dettagliato per l'alimentazione orale e l'inoculazione intratoracica dell'arbovirus in Ae. aegypti. Questo protocollo potrebbe essere applicato a ulteriori infezioni da arbovirus in una varietà di vettori di zanzare, come l'infezione da DENV e ZIKV in Aedes spp., e potrebbe rivelarsi una procedura praticabile.