Name: parasite induced genetically driven autoimmune chagas heart disease in the chicken model
Uploaded: 2012-07-29T14:00:00
Duration: 9 min 23 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Parasite Induced Genetically Driven Autoimmune Chagas Heart Disease in the Chicken Model at JoVE.com

We zijn dank verschuldigd aan Nancy R. Sturm, afdeling Immunologie, Microbiologie en Moleculaire Biologie, David Geffen School of Medicine, University of California in Los Angeles, voor kritische lezing van het manuscript. De Nationale Raad van Onderzoek-CNPq, en de Stichting voor Onderzoek en Ontwikkeling-FAPDF, Brazilië, ondersteund de studie. Wij danken de technische hulp van Alessandro O. Souza, Maria C. Guimaro, Ciro Cordeiro, Ana de Cassia Rosa, Roseneide Alves en Rafael Andrade, van de Universiteit van Brasilia, Brazilië.

<ol>
	<li>Teixeira, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+of+chagas'+disease:+parasite+persistence+and+autoimmunity.">Pathogenesis of chagas' disease: parasite persistence and autoimmunity.</a> CMR. 24, 592-630 (2011).</li><li>Teixeira, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chagas+disease.">Chagas disease.</a> Postg. Med. J. 82, 788-798 (2006).</li><li>Teixeira, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trypanosoma+cruzi+in+the+chicken+model:+Chagas-like+heart+disease+in+the+absence+of+parasitism.">Trypanosoma cruzi in the chicken model: Chagas-like heart disease in the absence of parasitism.</a> PLoS Negl. Trop. Dis. 5, e1000 (2011).</li><li>Hecht, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inheritance+of+DNA+transferred+from+American+trypanosomes+to+human+hosts.">Inheritance of DNA transferred from American trypanosomes to human hosts.</a> PLoS One. 5, e9181 (2010).</li><li>Xing, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roles+of+the+ERK+MAPK+in+the+regulation+of+proinflammatory+and+apoptotic+responses+in+chicken+macrophages+infected+with+H9N2+avian+influenza+virus.">Roles of the ERK MAPK in the regulation of proinflammatory and apoptotic responses in chicken macrophages infected with H9N2 avian influenza virus.</a> J. Gen. Virol. 91, 343-351 (2010).</li><li>Kim, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIK+and+IKKbeta+interdependence+in+NF-kappaB+signalling--flux+analysis+of+regulation+through+metabolites.">NIK and IKKbeta interdependence in NF-kappaB signalling--flux analysis of regulation through metabolites.</a> Biosystems. 99, 140-149 (2010).</li><li>Karakhanova, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ERK/p38+MAP-kinases+and+PI3K+are+involved+in+the+differential+regulation+of+B7-H1+expression+in+DC+subsets.">ERK/p38 MAP-kinases and PI3K are involved in the differential regulation of B7-H1 expression in DC subsets.</a> Eur. J. Immunol. 40, 254-266 (2010).</li><li>Finsterer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+heart+in+human+dystrophinopathies.">The heart in human dystrophinopathies.</a> Cardiology. 99, 1-19 (2003).</li><li>Nitz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heritable+integration+of+kDNA+minicircle+sequences+from+Trypanosoma+cruzi+into+the+avian+genome:+insights+into+human+Chagas+disease.">Heritable integration of kDNA minicircle sequences from Trypanosoma cruzi into the avian genome: insights into human Chagas disease.</a> Cell. 118, 175-186 (2004).</li><li>Simpson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetoplast+DNA+in+trypanosomid+flagellates.">Kinetoplast DNA in trypanosomid flagellates.</a> Int. Rev. Cytol. 99, 1-19 (1986).</li><li>Bonney, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat-killed+Trypanosoma+cruzi+induces+acute+cardiac+damage+and+polyantigenic+autoimmunity.">Heat-killed Trypanosoma cruzi induces acute cardiac damage and polyantigenic autoimmunity.</a> PLoS One. 6, e14571 (2011).</li><li>Moser, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+Trypanosoma+cruzi+by+DNA+amplification+using+the+polymerase+chain+reaction.">Detection of Trypanosoma cruzi by DNA amplification using the polymerase chain reaction.</a> J. Clin. Microbiol. 27, 1477-1482 (1989).</li><li>Sturm, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+detection+and+schizodeme+classification+of+Trypanosoma+cruzi+cells+by+amplification+of+kinetoplast+minicircle+DNA+sequences:+use+in+diagnosis+of+Chagas'+disease.">Sensitive detection and schizodeme classification of Trypanosoma cruzi cells by amplification of kinetoplast minicircle DNA sequences: use in diagnosis of Chagas' disease.</a> Mol. Biochem. Parasitol. 33, 205-214 (1989).</li><li>Teixeira, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+and+pathology+in+chagas+disease--a+review.">Evolution and pathology in chagas disease--a review.</a> Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 101, 463-491 (2006).</li><li>Yurchenko, V. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+of+Leishmania+minicircle+kinetoplast+DNA+classes.">Structure of Leishmania minicircle kinetoplast DNA classes.</a> J. Clin. Microbiol. 37, 1656-1657 (1999).</li><li>Simpson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genomic+organization+of+guide+RNA+genes+in+kinetoplastid+protozoa:+several+conundrums+and+their+solutions.">The genomic organization of guide RNA genes in kinetoplastid protozoa: several conundrums and their solutions.</a> Mol. Biochem. Parasitol. 86, 133-141 (1997).</li><li>Thomas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+non-universal+transcription+factor?+The+Leishmania+tarentolae+TATA+box-binding+protein+LtTBP+associates+with+a+subset+of+promoters.">A non-universal transcription factor? The Leishmania tarentolae TATA box-binding protein LtTBP associates with a subset of promoters.</a> Int J. Parasitol. 36, 1217-1226 (2006).</li></ol>

Geen belangenconflicten verklaard.

In tegenstelling tot zoogdieren gevoelig voor een leven lang T. cruzi infecties, kippen niet reageren op T. cruzi-infectie. Het grote voordeel van de kip modelsysteem is de verwijdering van de infectie in de beginfase van de embryonale immuunsysteem. Aldus is de enige parasiet DNA dat in de kip lichaam opgenomen op verschillende loci. Het gebruik van de optimale hoeveelheid van virulent T. cruzi trypomastigotes te inoculeren vruchtbare ei is de belangrijkste stap naar het verkrijgen van de integratie van de kDNA minicircles in het kippenembryo genoom. Het tarief van de levende kuikens uitbroeden van eieren die geënt is met 100 trypomastigotes is vier keer hoger dan die verkregen met 500 parasieten. Er moet worden genomen om de parasieten suspensie inoculeren in 10 pi kweekmedium in het ei luchtkamer. Er mag geen lekkage van eiwit zijn. Onder optimale omstandigheden, de intracellulaire parasitaire infectie vindt plaats widunne een paar uur na incubatie en parasieten vermenigvuldigen in de gastheer cellen opbrengst voor een week, daarna de infectie wordt geëlimineerd door de aangeboren afweer. De kDNA integratie vereist een levende infectie, en de inoculatie van naakte minicircles in vroege embryo kippeneieren niet leidt tot integratie. De kDNA-positieve embryo&#39;s en controles moeten worden gehuisvest onder gecontroleerde omstandigheden bij 37,5 ° C en 65% luchtvochtigheid. De kuikens worden in kooien twee weken bij 33 ° C kamertemperatuur. Daarna worden de kippen worden gehouden in kooien op in zwevende rekken van elkaar gescheiden door 1.5 meter breedte gangpaden in een kamer bij 22 ° C met gefilterde lucht en positieve druk onder constante uitputting om het dierenwelzijn te scheppen. De volwassenen worden gevoed kip-chow en drink drinkbaar stromend water tot volle wasdom en volwassenheid te bereiken, eieren leggen op vijf maanden oud. Onderhoud van hygiënische procedures zijn essentieel voor de reproduceerbaarheid van de resultaten bij het ​​werken met T. cruzi ingeëntin vruchtbare kippeneieren. In de kip modelsysteem T. cruzi infecties worden uitgeroeid na de ontwikkeling van het immuunsysteem in de vroege periode van embryo groei. Bovendien aan zijn infectie zijn, mogen de kuikens die uitkomen van T. cruzi geënte eieren, in een gebrek aan specifieke antilichamen, tolerant zijn tegen de parasiet antigenen. De afwijzing van het doel hartcellen door cytotoxische lymfocyten (minimaal afwijzing eenheid, figuur 3) is te zien in de kDNA-gemuteerde kippen met genotype wijzigingen en afbraak van de immunologische bewaking 3. De genotypisch gemodificeerd T-cellen aanwezig versnelde verworpen zelf weefsels in het lichaam. De belangrijkste laesie site is het hart, dat is een kenmerk van de ziekte van Chagas. De overgang van een fysiologische (surveillance) om een fysiopathologische staat wordt gezien in de kDNA-gemuteerde kip met klonaal proliferatie van cytotoxische lymfocyten 3. Tzijn transkingdom model systeem toont een parasiet veroorzaakte, genetisch aangedreven auto-immuunziekte (Figuur 6), die voortvloeien uit genoom wijzigingen door de T. cruzi kDNA minicircle integraties. Deze wijzigingen worden niet gezien in kuikens uitgebroed uit Lb-geïnoculeerde eieren. Dit fenomeen duidt erop dat de experimentele behandeling van de auto-immune inflammatoire cardiomyopathie in kDNA-gemuteerde kippen kunnen drug onderdrukking van beenmerg van specifieke T-cel fenotype te infiltreren in de hartspier en transplantatie van histocompatible gezond beenmerg nodig hebben om de afwijzing van zelf-weefsel te voorkomen.

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het serum </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> Taq DNA Polymerase Recombinant </td><td> Invitrogen </td><td> 11615-010 </td><td></td></tr><tr><td> Platina Taq DNA Polymerase </td><td> Invitrogen </td><td> 10966-030 </td><td></td></tr><tr><td> Willekeurige Primers DNA Labeling System </td><td> Invitrogen </td><td> 18187-013 </td><td></td></tr><tr><td> EcoRI </td><td> Invitrogen </td><td> 15202-021 </td><td></td></tr><tr><td> Mbo I </td><td> Invitrogen </td><td> 15248-016 </td><td></td></tr><tr><td> dNTP Set, 100mm Solutions </td><td&gt; GE Healthcare </td><td> 28-4065-51 </td><td></td></tr><tr><td> Amersham Hybond - N + - Cat n. </td><td> GE Healthcare </td><td> RPN303B </td><td></td></tr><tr><td> PlasmidPrep Mini Spin kit </td><td> GE Healthcare </td><td> 28-9042-70 </td><td></td></tr><tr><td> Nsi I </td><td> SIGMA-ALDRICH </td><td> R5884 1KU </td><td></td></tr><tr><td> DNA, Sodium Salt Fish Sperma </td><td> AMRESCO </td><td> 0644-10G </td><td></td></tr><tr><td> Muis anti-kip Bu-1b </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8370-02 </td><td></td></tr><tr><td> Muis anti-kip CD45 </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8270-08 </td><td></td></tr><tr><td>Muis anti-kip TCRγδ </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8230-08 </td><td></td></tr><tr><td> Muis anti-kip CD8α </td><td> SouthernBiotech </td><td> 9220-02 </td><td></td></tr><tr><td> Muis anti-kip monocyt / macrofagen </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8420-02 </td><td></td></tr><tr><td> MyCycle Termocycler </td><td> Bio-Rad Laboratories </td><td> 580BR 5501 </td><td></td></tr></tbody></table>

parasite induced genetically driven autoimmune chagas heart disease in the chicken model

De Trypanosoma cruzi acute infecties die in de kindertijd lijken asymptomatisch, maar ongeveer een derde van de chronisch geïnfecteerd gevallen blijkt de ziekte van Chagas tot drie jaar of later. Auto-immuniteit en parasieten doorzettingsvermogen zijn concurrerende theorieën om de pathogenese van de ziekte van Chagas 1, 2 uit te leggen. Om verschillende rollen gespeeld door parasiet persistentie en auto-immuniteit in de ziekte van Chagas we inoculeren de T. cruzi in de luchtkamer van bevruchte eieren. De volwassen kip immuunsysteem is een strakke biologische barrière tegen T. cruzi en de infectie wordt vernietigd bij ontwikkeling van het immuunsysteem door het einde van de eerste week groei 3. De kuikens zijn parasiet vrij bij het uitkomen, maar ze behouden geïntegreerd parasiet mitochondriaal DNA kinetoplast (kDNA) minicircle in hun genoom worden overgebracht naar hun nageslacht. Documentatie van de kDNA minicircle integratie in de kip genoom werd verkregen door een Targeted prime TAIL-PCR, Southern hybridisaties, klonen, en sequencing 3, 4. De kDNA minicircle integraties scheuren open reading frames voor transcriptie en immuunsysteem factoren, fosfatase (GTPase), adenylaatcyclase en phosphorylases (PKC, NF-kappa B activator, PI-3K) geassocieerd met cel-fysiologie, groei en differentiatie 3, 5 - 7 en genfuncties. Ernstige myocarditis als gevolg van afwijzing van target heart vezels door effectoren cytotoxische lymfocyten is te zien in de kDNA gemuteerde kippen, met een inflammatoire cardiomyopathie vergelijkbaar met dat bij de mens de ziekte van Chagas. Met name hartfalen en spierzwakte aanwezig zijn bij volwassen kippen met kDNA breuk van het dystrofine-gen op chromosoom 1 8. Vergelijkbare genotipic wijzigingen worden geassocieerd met weefselvernietiging uitgevoerd door effectoren CD45 +, CD8γδ +, CD8α lymfocyten. Dus deze protozoaire infectie kan induceren genetisch gestuurde auto-immuunziekte.

Watch this Scientific Journal Video about Parasite Induced Genetically Driven Autoimmune Chagas Heart Disease in the Chicken Model at JoVE.com

Parasite Induced Genetically Driven Autoimmune Chagas Heart Disease in the Chicken Model

De inenting van<em&gt; Trypanosoma cruzi</em&gt; In vruchtbare eieren voor incubatie maakt de parasiet kDNA integratie minicircle in cellen van embryo&#39;s genoom. Kruisen toont de verticale verplaatsing van de mutaties nakomelingen. De kDNA integreert in coderende gebieden op verschillende chromosomen en de kippen sterven met een inflammatoire auto-hart-en vaatziekten.

Parasite Induced Genetisch Gedreven Auto Chagas hart-en vaatziekten in de Chicken Model

The Trypanosoma cruzi acute infections acquired in infancy and childhood seem asymptomatic, but approximately one third of the chronically infected cases ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Induction of Experimental Autoimmune Hypophysitis in SJL Mice

Inductie van experimentele auto-immune Hypophysitis in SJL Muizen

Autoimmune hypophysitis can be reproduced experimentally by the injection of pituitary proteins mixed with an adjuvant into susceptible mice1. Mouse ...

Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein (MOG35-55) Induced Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) in C57BL/6 Mice

Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein MOG35-55 Induced Experimental Autoimmune Encephalomyelitis EAE in C57BL/6 Mice

Myeline Oligodendrocyte glycoproteïne (MOG<sub&gt; 35-55</sub&gt;) Geïnduceerde experimentele autoimmuun encefalomyelitis (EAE) in C57BL / 6 muizen

Multiple sclerosis is a chronic neuroinflammatory demyelinating disorder of the central nervous system with a strong neurodegenerative component. While ...

Induction of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis in Mice and Evaluation of the Disease-dependent Distribution of Immune Cells in Various Tissues

Inductie van experimentele auto-immune Encefalomyelitis in Muizen en evaluatie van de ziekte-afhankelijke Verdeling van immuuncellen in verschillende weefsels

Multiple sclerosis is presumed to be an inflammatory autoimmune disease, which is characterized by lesion formation in the central nervous system (CNS) ...

Sexual Transmission of American Trypanosomes from Males and Females to Naive Mates

Seksuele transmissie van Amerikaanse trypanosomen van mannetjes en vrouwtjes te naïeve Mates

American trypanosomiasis is transmitted to humans by triatomine bugs through the ingestion of contaminated food, by blood transfusions or accidently in ...

An Ex Vivo Chicken Primary Bursal-cell Culture Model to Study Infectious Bursal Disease Virus Pathogenesis

An Ex Vivo Chicken Primary Bursal-cell Culture Model to Study Infectious Bursal Disease Virus Pathogenesis

Een Ex Vivo kip primaire Bursal-celkweek Model studie Bursal infectieziekte Virus pathogenese

Infectious bursal disease virus (IBDV) is a birnavirus of economic importance to the poultry industry. The virus infects B cells, causing morbidity, ...

A Murine Model of Dengue Virus-induced Acute Viral Encephalitis-like Disease

Een Muriene model van dengue virus-geïnduceerde acute virale encefalitis-achtige ziekte

Dengue virus (DENV), an arthropod-borne virus transmitted by mosquitoes, may cause the severe disease known as dengue hemorrhagic fever, which is ...

Induction of Drug-Induced, Autoimmune Hepatitis in BALB/c Mice for the Study of Its Pathogenic Mechanisms

Inductie van geneesmiddel-geïnduceerde, auto-immune hepatitis bij BALB / c-muizen voor de studie van de pathogene mechanismen

Drug-induced autoimmune hepatitis (DIH) is the most common hepatic drug-induced hypersensitization process observed in approximately 9 to 12% of patients ...

Adoptive Immunotherapy of iNKT Cells in Glucose-6-Phosphate Isomerase (G6PI)-Induced RA Mice

Adoptive Immunotherapy of iNKT Cells in Glucose-6-Phosphate Isomerase G6PI-Induced RA Mice

Adoptieve immunotherapie van iNKT-cellen in glucose-6-fosfaat-isomerase (G6PI)-Geïnduceerde RA-muizen

Rheumatoid arthritis (RA) is a complex chronic inflammatory autoimmune disease. The pathogenesis of the disease is related to invariant natural killer T ...

In Vitro Microfluidic Disease Model to Study Whole Blood-Endothelial Interactions and Blood Clot Dynamics in Real-Time

The formation of blood clots involves complex interactions between endothelial cells, their underlying matrix, various blood cells, and proteins. The ...

Propagation of the Microsporidian Parasite Edhazardia aedis in Aedes aegypti Mosquitoes

Propagation of the Microsporidian Parasite Edhazardia aedis in Aedes aegypti Mosquitoes

Voortplanting van de Microsporidische Parasiet Edhazardia aedis in Aedes aegypti Muggen

Edhazardia aedis is a microsporidian parasite of Aedes aegypti mosquitoes, a disease vector that transmits multiple arboviruses which cause millions of ...