Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Болезнь Лайма является наиболее часто сообщил трансмиссивных заболеваний в Северной Америке. Возбудитель, Borrelia Burgdorferi является спирохета бактерия передается иксодовые клещи. Передача и обнаружение инфекции в животных моделях оптимизирована с использованием клеща питания, который мы описываем здесь.
Передача этиологического агента болезни Лайма, Borrelia Burgdorferi, происходит путем присоединения и кормления крови видов иксодовых клещей на хостах млекопитающих. В природе этот зоонозных бактериальный возбудитель может использовать различные резервуарных хозяев, но белый ногой мышь (Реготузсиз leucopus) является основным резервуаром для личинок и нимф клещей в Северной Америке. Человек является случайным хозяином наиболее часто инфицированные B. Burgdorferi через укус клещей в нимфальной этапе. Б. Burgdorferi адаптируется к его хозяев на протяжении всего энзоотический цикл, поэтому возможность исследовать функции этих спирохеты и их влияние на хозяев млекопитающих требует использования клеща кормления. Кроме того, методика ксенодиагностика (используя естественный вектор для обнаружения и восстановления инфекционного агента) был полезным при изучении загадочного инфекции. Для того чтобы получить нимф клещей, которые укрывают B. Burgdorferi,клещи питаются живыми спирохеты в культуре через капиллярные трубки. Две модели на животных, мышей и приматов, наиболее часто используются для исследований болезни Лайма, связанных галочку кормление. Мы демонстрируем методы, с помощью которых эти клещи могут быть поданы на, и оправился от животных для любой инфекции или ксенодиагностика.
В 2011 году болезнь Лайма была шестая наиболее распространенным Национально болезнью, подлежащей регистрации в Северной Америке ( http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html ). Б. Burgdorferi является универсальным микроб, как генетически и антигенно (отзывы в 1). Его генетический конституция включает в себя большой (> 900 Kb) хромосому и до 21 плазмид (12 линейных, 9 круглых), с содержанием плазмиды различной среди изолятов. Многое предстоит узнал об этом спирохета, как более 90% плазмиды открытых рамок считывания не имеют отношения к любым известным бактериальных последовательностей 2,3. Б. Burgdorferi представляет широкий спектр антигенов в качестве потенциальных мишеней иммунитета хозяина. Тем не менее, лечить инфекции часто сохраняется. Взаимодействие спирохеты с клеща среды и позвоночных среде принимающей требует адаптации Б. Burgdorferi всей инфекционного процесса. Несколько плазмиды кодировкегены, как известно, дифференциально экспрессируются в ответ на изменения температуры, рН, плотности клеток и даже стадии жизненного цикла клещ 4-8.
Изучение В. Burgdorferi адаптации на протяжении всей своей энзоотический цикл, и реакции хозяина после инфицирования по естественным путем полагается на способность кормить клещей на соответствующих животных моделях. Такие исследования будут выполнены с техническими проблемами генерации клещей, которые укрывают B. Burgdorferi, а также обеспечение эффективной передачи и / или подачу клещей на модели хозяина. Кроме того, локализация и сбор инфицированных клещей имеет важное значение. Среди моделей, используемых являются мыши и приматов, каждый из которых служит в качестве ценного инструмента в исследованиях болезни Лайма. Как и в белой ногой мыши, который является естественным резервуаром для B. Burgdorferi, лаборатория мыши очень восприимчивы хост, который поддерживает постоянное заражение B. Burgdorferi 9. Фолщие инфекции болезни восприимчивы мышей, таких как штамма С3Н, спирохеты распространять на многих тканях, включая кожу, мочевого пузыря, мышц, суставов и сердца. Воспалительные реакции на инфекции приводят к больного сердца и совместной ткани. В то время как спирохеты упорствовать в этом хозяина и остаются инфекционные, воспалительные поражения может стать прерывистым, мало чем отличается от процесса в организме человека. Модель мыши, таким образом, при условии, много информации о В. Burgdorferi-индуцированной патологии, в том числе артрит и кардитом и иммунного ответа 10-12. С точки зрения патогена, определенные гены дифференциально экспрессируются во время инфекции у млекопитающих были охарактеризованы, как и некоторые необходимые для передачи от клеща вектора 13-21.
Хотя несколько видов животных были использованы для изучения болезнь Лайма 22, макак-резусов наиболее близко имитируют полиорганной характер болезни человека 23. В отличие от другихживотные модели, широта проявлений болезни, таких как мигрирующая эритема, кардит, артрит, и невропатии из периферической и центральной нервной систем наблюдаются в макак. У мышей, являются природным резервуаром для B. Burgdorferi, болезнь зависит от линии мышей и возрасте 24 лет, в то время как ранние и поздние-вкрапленных проявления встречаются редко 9. Кроме того, другие грызуны, зайцеобразных, и клыки все не в проявляют неврологическое заболевание из B. Burgdorferi инфекции 25. Важно отметить, что макаки проявлять признаки, которые характерны для всех трех фаз болезни Лайма, а именно, в начале-локализованы, раннего распространяться и на поздней стадии болезни Лайма 26-28. Мигрирующая эритема (ЭМ), как полагают, происходят в 70-80% случаев заболевания людей 29, а также рассматривается в макак-резус 28,30. После инфицирования спирохеты распространять с месте прививки к нескольким органам. Спирохетозный ДНК была обнаружена в скелетных муscles, сердце, мочевой пузырь, периферических нервов и сплетений, а также в центральной нервной системе (головного мозга, мозжечка и ствола мозга, спинного мозга и твердой мозговой оболочки) 31.
Отметьте кормления на мышах была использована нами и другими исследовательскими группами для распространения клещей колоний, в водохранилище компетенции изучает 32-36 и в исследованиях В. Burgdorferi патогенез 37-40. Этот метод также используется для ксенодиагностика и испытания эффективности вакцины у мышей 41-44. Мы накормили иксодовых клещей на приматов для разработки модели 28, исследование эффективности вакцины 45, а для ксенодиагностика в оценке настойчивости лечения пост-антибиотика 46. Клещи этой гавани B. Burgdorferi можно поддерживать в естественном энзоотический цикл путем подачи личинок на инфицированных мышей и использование нимф для исследований, а спирохеты передаются через этапах жизни. В этом докладе, Мы поручаем о том, как генерировать клещей, инфицированных дикого типа или мутантного B. Burgdorferi, используя капиллярную трубку грудью. Это также может быть достигнуто путем микроинъекции 47 и 48 путем погружения. Цель искусственного введения B. Burgdorferi в клещи могут быть для изучения штаммов мутантных чьи трансмиссивности неизвестно, генерировать группу клещей с высоким уровнем инфекции, а также уменьшить вероятность возникновения ошибки на сохранении чистой и иным неинфицированных колонию галочку. Кроме того, мы демонстрируем галочку кормление на мышах и приматах, с тем чтобы обеспечить сдерживание и восстановление изобилует клещей. Использование клещевого кормления имеет важное значение для будущих исследований иммунного ответа на B. Burgdorferi инфекция, потенциальная эффективность вакцины Лайма, и ксенодиагностика для обнаружения оккультных инфекций.
Экспериментальная схема клещей прививки и кормления по животных для исследования болезни Лайма изображен на рисунке 1.
1. Бактериологические нимфальных иксодовых клещей с В. Burgdorferi Использование капиллярная трубка вскармливания
При выполнении манипуляций с клещами, белые лабораторные халаты с эластичными рукавами, перчатки и одноразовые хирургические шапочки носят.
2. Заражение мышей с В. Burgdorferi по Tick
3. Кормление клещей на приматов для инфекции с Б. Burgdorferi или ксенодиагностика
Примечание: Часто, сдерживание устройство может быть просто очищенные от кожи. Если адгезия является сильным и потенциально могут повредить кожу, Unisolve растворитель наносят на области для аккуратного удаления. Кожу протирают изопропанола и клещей хранятся при 23 ° С Если используется для инфекции, клещи могут быть измельчены, чтобы подтвердить номер, содержащийся B. Burgdorferi. Если использовать для ксенодиагностика, клещи хранятся в течение 1-3 недель до анализа содержимого средней кишки.
После завершения капиллярной кормления, клещи, как правило, отдыхали при 23 ° С в течение 2-3 недель, прежде чем они поступают на животных для передачи. Используя технику капиллярной грудью, мы обнаружили, что более 90% от подаваемого клещей гавань B. Burgdorferi. Процент положительных клещей...
Для того чтобы получить клещей этой гавани B. Burgdorferi для последующих исследований, клещи могут быть: (1) подается на зараженных мышей в личиночной стадии; (2) погружается в B. Burgdorferi культуры на обоих личиночной или нимф этапе 48; (3) микроинъекции с В. Burgdorferi 47; или (4) к?...
Авторы заявляют, что они не имеют конкурирующие финансовые интересы.
Авторы хотели бы поблагодарить Николь Hasenkampf и Аманда Tardo за технической поддержкой. Мы также благодарим доктора. Линден Ху и Адриана Marques для рекомендации удерживающего устройства LeFlap, и д-р Лиза Герн для обучения по методу капиллярного кормления. Эта работа была поддержана NIH / NCRR Грант 8 P20 GM103458-09 (КОЗ) и Национального центра научных исследований ресурсов и Управления научно-исследовательских программ в области инфраструктуры (ORIP) из Национального института здоровья в виде субсидий P51OD011104/P51RR000164.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagent | |||
BSK-H | Sigma | B-8291 | |
Ketamine HCl | |||
Tangle Trap coating Paste | Ladd research | T-131 | |
SkinPrep | Allegro Medical Supplies | 177364 | |
LeFlap, 3" x 3" | Monarch Labs | ||
Hypafix tape | Allegro Medical Supplies | 191523 | |
SkinBond | Allegro Medical Supplies | 554536 | |
UniSolve | Allegro Medical Supplies | 176640 | |
Biatane Foam, adhesive 4"x4" | Coloplast | 3420 | |
DuoDerm CGF Dressing - 4" x 4", (3/4)" adhesive border | Convatec | 187971 | |
Nonhuman primate jackets with flexible 2" back panels; add drawstrings at top and bottom | Lomir Biomedical Inc. | ||
EQUIPMENT | |||
Pipet puller | David Kopf Instruments | Model 700C | |
Dark field microscope | Leitz Wetzlar | Dialux | |
Dissecting microscope | Leica | Zoom 2000 | |
Mouse caging | Allentown caging |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены