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 skuld till Nancy R. Sturm, Institutionen för immunologi, mikrobiologi och molekylärbiologi, David Geffen School of Medicine, University of California i Los Angeles, för kritisk läsning av manuskriptet. Det nationella rådet för forskning-CNPq, och Stiftelsen för forskning, utveckling-FAPDF, Brasilien, stödde studien. Vi tackar den tekniska hjälp av Alessandro O. Souza, Maria C. Guimaro, Ciro Cordeiro, Ana de Cassia Rosa, Roseneide Alves, och Rafael Andrade, från University of Brasilia, Brasilien.

<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>

Inga intressekonflikter deklareras.

I motsats till däggdjur är mottagliga för livslångt T. cruzi infektioner, kycklingar är terapiresistenta T. cruzi-infektion. Den stora fördelen med kyckling modellsystem är elimineringen av infektionen tidigt i utvecklingen av den embryonala immunsystemet. Således är det enda parasiten DNA som kvarblir i kycklingen kroppen integreras på flera loci. Användning av den optimala mängden av virulent T. cruzi trypomastigotes att inokulera fertila ägg är det kritiska steget för att erhålla integrering av kDNA minicircles i kycklingembryo-genomet. Hastigheten för levande kycklingar kläckning av ägg inokulerade med 100 trypomastigotes är fyra gånger högre än den som erhålles med 500 parasiter. Försiktighet bör iakttas för att inokulera parasiter suspension i 10 | il av odlingsmediet in i ägget luftkammaren. Det bör inte läckage av äggvita. Under optimala förhållanden tar det intracellulära parasitinfektion plats witunna några timmar efter inkubering och parasit förökning inuti värdceller intäkterna under en vecka, därefter infektionen elimineras genom den medfödda immuniteten. Den kDNA integration kräver en levande infektion och ympning av nakna minicircles i tidiga ägg embryo kyckling inte resulterar i integrationen. De kDNA-positiva embryon och kontroller ska hållas under kontrollerade förhållanden vid 37,5 ° C och 65% luftfuktighet. Kycklingarna hålls i bur under två veckor vid 33 ° C rumstemperatur. Därefter kycklingar hålls i burar på suspenderade ställningar separerade med 1,5 gångar meter bredd i ett rum vid 22 ° C med filtrerad luft och övertryck under konstant utmattning för att säkra djurskyddsbestämmelserna. De vuxna matas kyckling-chow och dricka drickbart rinnande vatten för att uppnå full tillväxt och mognad, om ägg på fem månaders ålder. Underhåll av hygieniska rutiner är viktiga för reproducerbarhet av resultat när man arbetar med T. cruzi inokuleradestill fertila hönsägg. I kyckling modellsystem för T. cruzi infektioner utrotas Efter utveckling av immunsystemet i den tidiga perioden av embryon tillväxt. Dessutom att vara sjukdomsfri de kycklingar som kläcks från T. cruzi ympade ägg, i brist på specifika antikroppar, är toleranta mot parasiten antigener. Avvisandet av cellerna mål hjärta genom cytotoxiska lymfocyter (minimal avslag enhet, figur 3) ses i kDNA-muterade höns som visar genotyp modifieringar och nedbrytningsprodukter av immunologisk övervakning 3. De genotypiskt modifierade T-celler närvarande accelererad avstötning av automatisk vävnader i kroppen. Den huvudsakliga lesionsstället är hjärtat, vilket är ett kännetecken för Chagas sjukdom. Övergången från en fysiologisk (övervakning) till ett physiopathologic tillstånd ses i kDNA-muterade kyckling visar klonalt spridning av cytotoxiska lymfocyter 3. Thans transkingdom modellsystem visar en parasit-inducerad, genetiskt-driven autoimmun sjukdom (Figur 6), som härrör från genomet ändringar av T. cruzi kDNA minicircle integrationer. Dessa ändringar är inte ses kycklingar som kläckts från Lb-inokulerade ägg. Detta fenomen antyder att experimentell behandling av inflammatorisk autoimmun kardiomyopati hos kDNA muterade kycklingar kan kräva läkemedlet undertryckande av benmärg stamfader specifik T-cells fenotyp infiltrerande myokardiet, och transplantation av histokompatibla friska benmärgen för att förhindra avstötning av själv-vävnad.

<table border="1"><tbody><tr><td> Namnet på reagens </td><td> Företaget </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Taq-DNA-polymeras Rekombinant </td><td> Invitrogen </td><td> 11615-010 </td><td></td></tr><tr><td> Platina Taq DNA-polymeras </td><td> Invitrogen </td><td> 10966-030 </td><td></td></tr><tr><td> Random Primers DNA märkning </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> Mbol </td><td> Invitrogen </td><td> 15248-016 </td><td></td></tr><tr><td> dNTP Set, 100 mM 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> Nsil </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-kyckling Bu-1b </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8370-02 </td><td></td></tr><tr><td> Mus-anti-kyckling CD45 </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8270-08 </td><td></td></tr><tr><td>Mus-anti-kyckling TCRγδ </td><td> SouthernBiotech </td><td> 8230-08 </td><td></td></tr><tr><td> Mus-anti-kyckling CD8a </td><td> SouthernBiotech </td><td> 9220-02 </td><td></td></tr><tr><td> Mus-anti-kyckling monocyt / 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 akuta infektioner som uppkommer i barndomen och barndomen verkar asymtomatisk, men ungefär en tredjedel av kroniskt infekterade fall visar Chagas sjukdom upp till tre decennier eller senare. Autoimmunitet och parasit uthållighet tävlar teorier för att förklara patogenesen av Chagas sjukdom 1, 2. Att separera roller parasiter uthållighet och autoimmunitet i Chagas sjukdom har vi ympa T. cruzi i luften kammare befruktade ägg. Det mogna kyckling immunsystemet är en tät biologisk barriär mot T. cruzi och infektionen är utrotad på utvecklingen av sitt immunförsvar i slutet av den första veckan i tillväxt 3. Kycklingarna är parasit-gratis på kläckning, men de behåller integreras parasiten mitokondrie kinetoplast DNA (kDNA) minicircle inom det egna genomet som överförs till deras avkomma. Dokumentation av kDNA minicircle integrationen i kyckling genomet erhölls genom ett Targeted primära Svans-PCR, Southern-hybridiseringar, kloning och sekvensering 3, 4. Den kDNA minicircle integrationer bristning öppna läsramar för transkription och immunfaktorer systemet, (GTPas) fosfatas, adenylatcyklas och fosforylaser (PKC, NF-kappa B-aktivator, PI-3K) som är associerad med cellfysiologi, tillväxt och differentiering 3, 5 - 7, och andra genfunktioner. Allvarlig myokardit grund avvisande av fibrer mål hjärta av effektenheter cytotoxiska lymfocyter ses i de muterade kDNA kycklingarna, som visar en inflammatorisk kardiomyopati som liknar den som ses hos människa Chagas sjukdom. Synnerhet, hjärtsvikt och muskelsvaghet är närvarande i vuxna kycklingar med kDNA bristning av dystrofingenen i kromosom 1 8. Liknande genotipic förändringar förknippas med vävnadsdestruktion utföras av effectors CD45 +, CD8γδ +, CD8a lymfocyter. Således denna protozo-infektion kan inducera genetiskt driven autoimmun sjukdom.

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

Inokulering av<em&gt; Trypanosoma cruzi</em&gt; I befruktade ägg före inkubering gör parasiten kDNA minicircle integration i embryoceller genomet. Korsning avslöjar den vertikala överföringen av mutationerna till avkomman. Den kDNA integreras i kodande regioner på flera kromosomer och kycklingarna dö med en inflammatorisk autoimmun hjärtsjukdom.

Parasit inducerad Genetiskt Driven Autoimmun Chagas Heart Disease 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

Induktion av Experimentell Autoimmun Hypophysitis i SJL Möss

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 glykoprotein (MOG<sub&gt; 35-55</sub&gt;) Inducerad Experimentell autoimmun encefalomyelit (EAE) hos C57BL / 6 möss

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

Induktion av experimentell autoimmun encefalomyelit hos möss och utvärdering av sjukdomen beroende Distribution av immunceller i olika vävnader

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

Sexuell överföring av amerikanska innebörder från hanar och honor till Naive kompisar

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 kyckling primära Bursal-cellkultur modell att studera Bursal infektionssjukdom Virus patogenes

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 murin modell av Dengue virus-inducerad akut viral encefalit-liknande sjukdom

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

Induktion av läkemedelsinducerad, autoimmun hepatit hos BALB / c-möss för studier av dess patogena 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

Adoptiv immunterapi av iNKT-celler i glukos-6-fosfatisomeras (G6PI)-inducerad RA Möss

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 Sjukdom Modell för att studera helblod-endothelial interaktioner och dynamiken blodpropp i realtid

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

Förökning av Microsporidian Parasite Edhazardia aedis i Aedes aegypti Myggor

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