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

Vi står i gjeld til Nancy R. Sturm, Avdeling for immunologi, mikrobiologi og molekylærbiologi, David Geffen School of Medicine, University of California i Los Angeles, for kritisk lesing av manuskriptet. Nasjonalt råd for forskningsdrevet CNPq, og Fondet for forskningsavgift Development-FAPDF, Brasil, støttet studien. Vi takker teknisk hjelp av Alessandro O. Souza, Maria C. Guimaro, Ciro Cordeiro, Ana de Cassia Rosa, Roseneide Alves, og Rafael Andrade, fra University of Brasilia, Brasil.

<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>

Ingen interessekonflikter erklært.

I motsetning til pattedyr er mottakelige for livslang T. cruzi infeksjoner, kyllingene er refraktær til T. cruzi-infeksjon. Den store fordelen med kylling modellen systemet er eliminering av infeksjonen tidlig i utviklingen av embryonale immunsystemet. Dermed er den eneste parasitten DNA gjenværende i kylling kroppen integrert på flere loci. Bruk av optimal mengde virulente T. cruzi trypomastigotes å vaksinere fruktbare egg er den kritiske skritt mot å oppnå integrering av kDNA minicircles inn kyllingen embryo genomet. Satsen for levende kyllinger klekkes fra egg inokulert med 100 trypomastigotes er fire ganger høyere enn den som oppnås med 500 parasitter. Forsiktighet bør utvises for å vaksinere den parasitter suspensjon i 10 mL av kultur medium inn i egget luftkammer. Det bør ikke være lekkasje av eggehvite. Under optimale forhold, tar den intracellulære parasittinfeksjon sted witynn noen timer etter inkubering og parasitt multiplikasjon inne i vertsceller utbyttet for en uke, deretter infeksjonen er eliminert ved medfødt immunitet. Den kDNA integrering krever en levende infeksjon, og inokulering av nakne minicircles inn tidlig embryo kylling egg ikke resulterer i integrering. De kDNA-positive embryoer og kontroller bør plassert under kontrollerte forhold ved 37,5 ° C og 65% luftfuktighet. Kyllingene holdes i bur for to uker ved 33 ° C romtemperatur. Deretter kyllingene holdes i bur på hengende racks atskilt med 1,5 meter bredde midtganger i et rom på 22 ° C med filtrert luft og overtrykk under konstant utmattelse å sikre dyrevelferd forhold. De voksne blir matet kylling-chow og drikke drikkevann rennende vann for å oppnå full vekst og modenhet, legger egg på fem måneders alder. Vedlikehold av hygieniske rutiner er avgjørende for reproduserbarhet av resultater når man jobber med T. cruzi inokulerteinn i fruktbare kylling egg. I kyllingen modellen systemet T. cruzi infeksjoner blir utryddet etter utviklingen av immunsystemet i den første perioden av embryo vekst. I tillegg til å være smitte-fri, ungene som klekkes fra T. cruzi inokulert egg, i mangel av spesifikke antistoffer, er tolerante mot parasitten antigener. Avvisningen av målet hjertet celler ved cytotoksiske lymfocytter (minimal avvisning enhet, figur 3) er sett i kDNA-muterte kyllinger viser genotype modifikasjoner og nedbryting av immunologiske overvåkingen tre. De genotypically modifiserte T-celler presentere akselerert avvisning av selvtillit vev i kroppen. Den viktigste lesjon nettstedet er hjertet, som er et kjennetegn på Chagas sykdom. Passasjen fra en fysiologisk (overvåking) til en physiopathologic tilstand er sett i kDNA-muterte kylling viser clonally spredning av cytotoksiske lymfocytter 3. Thans transkingdom modellsystem viser en parasitt-indusert, genetisk-drevet autoimmun sykdom (figur 6), stammer fra genomet modifikasjoner av T. cruzi kDNA minicircle integrasjoner. Disse endringene er ikke sett i kyllinger klekket fra Lb-inokulerte egg. Dette fenomenet tyder på at eksperimentell behandling av inflammatorisk autoimmune kardiomyopati i kDNA-muterte kyllinger kan kreve narkotika undertrykkelse av beinmargen stamfar spesifikk T-celle fenotype infiltrere hjertemuskelen, og transplantasjon av histocompatible sunn benmarg for å hindre avvisning av selv-vev.

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagensen </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Taq DNA Polymerase Rekombinant </td><td> Invitrogen </td><td> 11615-010 </td><td></td></tr><tr><td> Platinum Taq DNA Polymerase </td><td> Invitrogen </td><td> 10966-030 </td><td></td></tr><tr><td> Tilfeldig Primere DNA merkesystem </td><td> Invitrogen </td><td> 18187-013 </td><td></td></tr><tr><td> Eco RI </td><td> Invitrogen </td><td> 15202-021 </td><td></td></tr><tr><td> MBO jeg </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 jeg </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> R5884 1KU </td><td></td></tr><tr><td> DNA, Sodium Salt Fish Sperm </td><td> AMRESCO </td><td> 0644-10G </td><td></td></tr><tr><td> Mus anti-kylling Bu-1b </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8370-02 </td><td></td></tr><tr><td> Mus anti-kylling CD45 </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8270-08 </td><td></td></tr><tr><td>Mus anti-kylling TCRγδ </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8230-08 </td><td></td></tr><tr><td> Mus anti-kylling CD8α </td><td> SouthernBiotech </td><td> 9220-02 </td><td></td></tr><tr><td> Mus anti-kylling monocytt / makrofag </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 akutte infeksjoner ervervet i barndommen synes asymptomatiske, men omtrent en tredjedel av de kronisk infiserte saker viser Chagas sykdom inntil tre tiår eller senere. Autoimmunitet og parasitt utholdenhet konkurrerer teorier for å forklare patogenesen av Chagas en sykdom, to. Å skille roller parasitt utholdenhet og autoimmunitet i Chagas sykdom inokulere vi T. cruzi i luftkammer av befruktede egg. Den modne kylling Immunsystemet er et stramt biologisk barriere mot T. cruzi og infeksjonen er utryddet ved utvikling av sitt immunsystem ved utgangen av første uke av vekst tre. Ungene er parasitt-fri ved klekking, men de beholder integrert parasitt mitokondrie kinetoplast DNA (kDNA) minicircle innenfor sitt genom som er overført til avkom sin. Dokumentasjon av kDNA minicircle integrering i kylling genomet ble innhentet av en Targeted prime TAIL-PCR, Southern hybridizations, kloning og sekvensering 3, 4. Den kDNA minicircle integrasjoner ruptur åpne leserammer for transkripsjon og immunforsvaret faktorer, fosfatase (GTPase), adenylat cyclase og phosphorylases (PKC, NF-Kappa B aktivator, PI-3K) forbundet med cellefysiologi, vekst, og differensiering 3, 5 - 7, og andre genet funksjoner. Alvorlig myokarditt grunn avvisning av geografiske hjertet fibrer av effektbokser cytotoksiske lymfocytter er sett i kDNA muterte kyllinger, viser en inflammatorisk kardiomyopati lik den som ses i menneskelig Chagas sykdom. Spesielt, hjertesvikt og skjelettmuskelbetennelse muskelsvakhet er tilstede hos voksne kyllinger med kDNA ruptur av dystrophin genet i kromosomet 1 8. Lignende genotipic endringer er assosiert med vev ødeleggelse utført av effektorer CD45 + og CD8γδ + og CD8α lymfocytter. Derfor er denne protozo infeksjon kan indusere genetisk drevet autoimmun sykdom.

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

Den inokulering av<em&gt; Trypanosoma cruzi</em&gt; I fruktbare egg før inkubering gjengir parasitten kDNA minicircle integrering i embryo celler genom. Kryssing avslører vertikal overføring av mutasjoner til avkommet. Den kDNA integreres i koding regioner på flere kromosomer og kyllinger dør med en inflammatorisk autoimmun hjertesykdom.

Parasite Indusert Genetisk Driven Autoimmune Chagas Hjertesykdom i 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

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

Myelin oligodendrocyte Glycoprotein (MOG<sub&gt; 35-55</sub&gt;) Induced Eksperimentell autoimmun encefalomyelitt (EAE) i C57BL / 6 Mus

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

Induksjon av eksperimentell autoimmun encefalomyelitt hos mus og evaluering av sykdom avhengige Fordeling av immunceller i ulike vev

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

Seksuell overføring av amerikanske Trypanosomes fra menn og kvinner til Naive 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

En Ex Vivo kylling primære Bursal-celle kultur modell å studere Bursal infeksjonssykdommer Virus patogenesen

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

En murine modell av Dengue virus-indusert akutt viral encefalitt-lignende sykdom

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

Induksjon av legemiddelindusert, autoimmun hepatitt hos BALB/c mus for studier av dets patogene mekanismer

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

Adoptivimmunterapi av iNKT-celler i glucose-6-fosfat isomerase (G6PI)-induserte RA-mus

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

In Vitro Microfluidic Disease Model for å studere fullblods-endotelinteraksjoner og blodproppdynamikk i sanntid

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

Forplantning av mikrosporidisk parasitt Edhazardia aedis i Aedes aegypti Mygg

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