Name: an in vitro co-infection model to study plasmodium falciparum-hiv-1 interactions in human primary monocyte-derived immune cells
Uploaded: 2012-08-15T13:00:00
Duration: 7 min 39 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about An In vitro Co-infection Model to Study Plasmodium falciparum-HIV-1 Interactions in Human Primary Monocyte-derived Immune Cells at JoVE.com

Эта работа выполнена при финансовой поддержке Канадского института исследований в области здравоохранения через Catalyst Co-инфекции и сопутствующих заболеваний гранта. Эритроцитов человека были предоставлены больничного центра де l&#39;Université Laval банк крови.

<ol>
	<li>WHO. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> World Malaria Report. , (2005).</li><li>Kublin, J. G., Patnaik, P., Jere, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Plasmodium+falciparum+malaria+on+concentration+of+HIV-1-RNA+in+the+blood+of+adults+in+rural+Malawi:+a+prospective+cohort+study.">Effect of Plasmodium falciparum malaria on concentration of HIV-1-RNA in the blood of adults in rural Malawi: a prospective cohort study.</a> Lancet. 365, 233-240 (2005).</li><li>Cuadros, D. F., Branscum, A. J., Crowley, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIV-malaria+co-infection:+effects+of+malaria+on+the+prevalence+of+HIV+in+East+sub-Saharan+Africa.">HIV-malaria co-infection: effects of malaria on the prevalence of HIV in East sub-Saharan Africa.</a> Int. J. Epidemiol. 40, 931-939 (2011).</li><li>Xiao, L., Owen, S. M., Rudolph, D. L., Lal, R. B., Lal, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmodium+falciparum+antigen-induced+human+immunodeficiency+virus+type+1+replication+is+mediated+through+induction+of+tumor+necrosis+factor-alpha.">Plasmodium falciparum antigen-induced human immunodeficiency virus type 1 replication is mediated through induction of tumor necrosis factor-alpha.</a> J. Infect. Dis. 177, 437-445 (1998).</li><li>Froebel, K., Howard, W., Schafer, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+by+malaria+antigens+renders+mononuclear+cells+susceptible+to+HIV+infection+and+re-activates+replication+of+endogenous+HIV+in+cells+from+HIV-infected+adults.">Activation by malaria antigens renders mononuclear cells susceptible to HIV infection and re-activates replication of endogenous HIV in cells from HIV-infected adults.</a> Parasite Immunol. 26, 213-217 (2004).</li><li>Diou, J., Tardif, M. R., Barat, C., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+cells+derived+from+hemozoin-loaded+monocytes+display+a+partial+maturation+phenotype+that+promotes+HIV-1+trans-infection+of+CD4++T+cells+and+virus+replication.">Dendritic cells derived from hemozoin-loaded monocytes display a partial maturation phenotype that promotes HIV-1 trans-infection of CD4+ T cells and virus replication.</a> J. Immunol. 184, 2899-2907 (2010).</li><li>Diou, J., Tardif, M. R., Barat, C., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malaria+hemozoin+modulates+susceptibility+of+immature+monocyte-derived+dendritic+cells+to+HIV-1+infection+by+inducing+a+mature-like+phenotype.">Malaria hemozoin modulates susceptibility of immature monocyte-derived dendritic cells to HIV-1 infection by inducing a mature-like phenotype.</a> Cell Microbiol. 12, 615-625 (2010).</li><li>Diou, J., Gauthier, S., Tardif, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ingestion+of+the+malaria+pigment+hemozoin+renders+human+macrophages+less+permissive+to+HIV-1+infection.">Ingestion of the malaria pigment hemozoin renders human macrophages less permissive to HIV-1 infection.</a> Virology. 395, 56-66 (2009).</li><li>Davies, J. Q., Gordon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+culture+of+human+macrophages.">Isolation and culture of human macrophages.</a> Methods Mol. Biol. 290, 105-116 (2005).</li><li>Fortin, J. F., Cantin, R., Lamontagne, G., Tremblay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Host-derived+ICAM-1+glycoproteins+incorporated+on+human+immunodeficiency+virus+type+1+are+biologically+active+and+enhance+viral+infectivity.">Host-derived ICAM-1 glycoproteins incorporated on human immunodeficiency virus type 1 are biologically active and enhance viral infectivity.</a> J. Virol. 71, 3588-3596 (1997).</li><li>Bounou, S., Leclerc, J. E., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presence+of+host+ICAM-1+in+laboratory+and+clinical+strains+of+human+immunodeficiency+virus+type+1+increases+virus+infectivity+and+CD4(+)-T-cell+depletion+in+human+lymphoid+tissue,+a+major+site+of+replication+in+vivo.">Presence of host ICAM-1 in laboratory and clinical strains of human immunodeficiency virus type 1 increases virus infectivity and CD4(+)-T-cell depletion in human lymphoid tissue, a major site of replication in vivo.</a> J. Virol. 76, 1004-1014 (2002).</li><li>Wei, X., Decker, J. M., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergence+of+resistant+human+immunodeficiency+virus+type+1+in+patients+receiving+fusion+inhibitor+(T-20)+monotherapy.">Emergence of resistant human immunodeficiency virus type 1 in patients receiving fusion inhibitor (T-20) monotherapy.</a> Antimicrob. Agents Chemother. 46, 1896-1905 (2002).</li><li>Trager, W., Jensen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+malaria+parasites+in+continuous+culture.">Human malaria parasites in continuous culture.</a> Science. 193, 673-675 (1976).</li><li>Turrini, F., Ginsburg, H., Bussolino, F., Pescarmona, G. P., Serra, M. V., Arese, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phagocytosis+of+Plasmodium+falciparum-infected+human+red+blood+cells+by+human+monocytes:+involvement+of+immune+and+nonimmune+determinants+and+dependence+on+parasite+developmental+stage.">Phagocytosis of Plasmodium falciparum-infected human red blood cells by human monocytes: involvement of immune and nonimmune determinants and dependence on parasite developmental stage.</a> Blood. 80, 801-808 (1992).</li><li>Akkina, R. K., Walton, R. M., Chen, M. L., Li, Q. X., Planelles, V., Chen, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-efficiency+gene+transfer+into+CD34++cells+with+a+human+immunodeficiency+virus+type+1-based+retroviral+vector+pseudotyped+with+vesicular+stomatitis+virus+envelope+glycoprotein+G.">High-efficiency gene transfer into CD34+ cells with a human immunodeficiency virus type 1-based retroviral vector pseudotyped with vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein G.</a> J. Virol. 70, 2581-2585 (1996).</li><li>Zhao, C., Papadopoulou, B., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leishmania+infantum+enhances+human+immunodeficiency+virus+type-1+replication+in+primary+human+macrophages+through+a+complex+cytokine+network.">Leishmania infantum enhances human immunodeficiency virus type-1 replication in primary human macrophages through a complex cytokine network.</a> Clinical Immunol. 113, 81-88 (2004).</li></ol>

Нет конфликта интересов объявлены.

Мы продемонстрировали здесь два различных подхода к анализу влияния малярии на ВИЧ-1 цикла вируса, то есть на основе анализа или экспрессии вирусных генов или потомство производства вирусов и репликации в моноцитарных макрофагов. Аналогичные подходы были использованы для других ВИЧ-1-паразит со-инфекции 16. Однако, эти новые данные являются шагом вперед в исследовании малярии ВИЧ-1, со-инфекции. . Действительно, Diou и др. 8 изучали влияние hemozoin, а не живых паразитов, по репликации ВИЧ-1, в согласии с нашими результатами, они отметили, что hemozoin сама, достаточном для ингибирования вирусной производство МДМ, а не MDMs. Использование описанного экспериментального макета, мы обнаружили, что P. тропической оказывает четкое негативное воздействие на ВИЧ-1 репликативного цикла в макрофагах: значительное снижение вирусной производства наблюдается в макрофагах предварительно подвергается паразиты (FigurE 2A) и конкретного воздействия паразита на вирусную транскрипцию показано на рисунке 2Б. Тем не менее, мы не можем оставить какие-либо дополнительные эффекты паразита на проникновении вируса в клетку или синтеза (decapsidation), либо на пост-интеграционных механизмов, таких, как синтез белка или вирусной частицей и сборка почкования. Кроме того, не исключено, что различное влияние на репликации ВИЧ-1 может быть получено, если паразиты были добавлены или одновременно или после инфекции МДМ-вирусом. Наши в пробирке ко-инфекции модель представляет собой мощный инструмент для выполнения детальных исследований ВИЧ-1 / P. тропической взаимодействия в клетке-хозяине. Например, комбинация этой экспериментальной схемы с другими методами, таких как количественный ПЦР в реальном времени, которая может определять и количественно конкретные шаги в вирусной retrotranscription и вирусных интеграции генома в геном клетки-хозяина, вполне осуществимы и должны дать дальнейшие ИНСИghts в механизмы, участвующие в совместной инфекции. Кроме того, конкретные тесты для оценки ранних стадиях цикла вируса (вирусная синтеза, decapsidation начального количественного) могут быть применены к этой основной протокол для дальнейшего анализа влияния на репликацию вируса. Эти изменения показывают, насколько гибкой этот протокол в отношении ВИЧ-1 и количественного охвата: в самом деле, даже стандартные ВИЧ-1 обратная транскриптаза анализов количественного использованием меченных тритием нуклеотидов вполне может заменить ИФА на ВИЧ-1, p24. В дополнение к МДМ, мы ожидаем, что наша система была адаптирована к другим типам клеток отношение к ВИЧ-1, малярии взаимодействия, такие как моноциты и дендритные клетки. Тот факт, что МДМ являются приверженцем клеток способствует их манипуляции, что позволяет легко вымывания iRBC, которые не были приняты, или которые находятся в контакте с МДМ, не устраняя любую макрофагов. Такое преимущество не будет применяться к дендритные клетки и моноциты, которые культивируются в виде суспензии, усложняя себеторных из УрБК и свободный iRBC с такими клетками, и мы в настоящее время решения этого вопроса. Наша система также может быть полезна для изучения более сложных взаимодействий, таких как последствия Plasmodium, подвергшихся воздействию моноцитарных клеток на ВИЧ-1 цикла вируса в другие клетки иммунной системы, такие как CD4-положительные Т-клетки совместно культуры экспериментов. Наконец, наш протокол может быть подходящим для экспериментов смотря на влияние П. тропической iRBCs на ВИЧ-1, реактивация в МКПК для ВИЧ-1-инфицированных лиц. Этика заявление МКПК человека были получены из крови здоровых доноров, в соответствии с руководящими принципами Комитета по биоэтике больничного центра де l&#39;Université Laval исследовательский центр. Письменное согласие было получено от всех доноров крови.

<table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента </td><td> Компания </td><td> Номер по каталогу </td><td> Комментарии </td></tr><tr><td> RPMI 1640 </td><td> Multicell </td><td> 350-000-CL </td><td></td></tr><tr><td> PBS-эндотоксина бесплатно </td><td> Сигма </td><td> D8662 </td><td></td></tr><tr><td> FBS </td><td> Зубр </td><td> 080-150 </td><td> Тепло-инактивируется при 56 ° C в течение 30 минут </td></tr><tr><td> Accutase </td><td> eBiosciences </td><td> 00-4555-56 </td><td></td></tr><tr><td> Albumax II </td><td> Гибко </td><td> 11021-037 </td><td> Растворенный в RPMI 1640, фильтр-стерилизованное </td></tr><tr><td> Лимфоцитов среднего отделение </td><td> Multicell </td><td> 305-010-CL </td><td></td></tr><tr><td> Белые пластины люминометра </td><td> Promega </td><td> Z3291 </td><td></td></tr><tr><td> CS Маки разделение columms </td><td> Miltenyi Biotech </td><td> 130-041-305 </td><td></td></tr><tr><td> VarioMacs сепаратор </td><td> Miltenyi Biotech </td><td> 130-090-282 </td><td></td></tr><tr><td> Пенициллина / стрептомицина решение </td><td> Зубр </td><td> 450-201-EL </td><td></td></tr><tr><td> D-сорбита </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S1876 </td><td></td></tr><tr><td> Сотовые скребком (25 см) </td><td> Sarstedt </td><td> 83,1830 </td><td></td></tr><tr><td> 24-луночных культуре клеток </td><td> BD Сокол </td><td> 353047 </td><td></td></tr><tr><td> 150 х 20 мм культуры блюдо </td><td> Sarstedt </td><td> 83.1803.003 </td><td></td></tr><tr><td> M-CSF </td><td> Genscript </td><td> Z02001 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H4034 </td><td></td></tr><tr><td> Сыворотка крови человека AB + </td><td> Долина биомедицинских </td><td> HP1022 </td><td></td></tr><tr><td> HBSS </td><td> Зубр </td><td> 311-505-CL </td><td></td></tr><tr><td> Гентамицин </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G1397 </td><td></td></tr><tr><td> Гипоксантин </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H9636 </td><td></td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S5761 </td><td></td></tr><tr><td> Анализ системы люциферазы </td><td> Promega </td><td> E1500 </td><td></td></tr><tr><td> Эритроциты человека </td><td></td><td></td><td> Полученный очищенный от Чул банк крови. </td></tr></tbody></table>

an in vitro co-infection model to study plasmodium falciparum-hiv-1 interactions in human primary monocyte-derived immune cells

Plasmodium тропической, возбудителя смертоносной формы малярии, и вирус иммунодефицита человека 1 типа (ВИЧ-1) являются одними из наиболее важных проблем со здоровьем во всем мире, которая отвечает за в общей сложности 4 миллиона смертей ежегодно 1. Благодаря своим обширным перекрытия в развивающихся странах, особенно в странах Африки южнее Сахары, сопутствующие инфекции, больных малярией и ВИЧ-1 являются общими, но взаимодействие между этими двумя заболеваниями плохо. Эпидемиологические отчеты показали, что малярийной инфекции временно повышает репликации ВИЧ-1 и увеличивает ВИЧ-1, вирусная нагрузка в сотрудничестве инфицированных 2,3. Потому что это виремии остается высоким в течение нескольких недель после лечения противомалярийные препараты, это явление может оказывать влияние на прогрессирование заболевания и передачи. Клеточные механизмы иммунологической за эти наблюдения были изучены только вряд ли. Несколько в лабораторных исследованиях investigating воздействия малярии на ВИЧ-1 показали, что воздействие растворимых малярийных антигенов может увеличиться ВИЧ-1 инфекции и реактивации в клетки иммунной системы. Однако, эти исследования использовали весь клеточных экстрактов П. тропической шизонт стадии паразитов и мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК), что делает его трудно расшифровать который малярийных компонент (ы) был ответственен за наблюдаемый эффект и то, что клетки-мишени хозяин был 4,5. Недавние исследования показали, что воздействие на незрелый моноцитарных дендритные клетки малярийного пигмента hemozoin увеличить их способность переносить ВИЧ-1 в CD4 + Т-клеток, 6,7, но она уменьшилась ВИЧ-1 инфекции макрофагов 8. Чтобы пролить свет на этот сложный процесс, систематический анализ взаимодействий между паразитами малярии и ВИЧ-1 в различных соответствующих первичных человеческих клеточных популяций крайне необходимо. Несколько методов для исследования влияния HIV-1 на фагоцитоз микроорганизмов и влияние таких патогенов на репликации ВИЧ-1 были описаны. Мы здесь представляем метод изучения влияния P. тропической-инфицированных эритроцитов на репликацию ВИЧ-1 в человеческой первичной моноцитарных макрофагов. Влияние паразита воздействия на ВИЧ-1 транскрипционных / поступательного событий контролировать с помощью одного цикла pseudotyped вирусов, в которой ген люциферазы корреспондент сменил гена Env в то время как влияние на количество вируса выпущена инфицированных макрофагов определяется путем измерения ВИЧ-1 белок капсида p24 с помощью ИФА в ячейке супернатантах.

Watch this Scientific Journal Video about An In vitro Co-infection Model to Study Plasmodium falciparum-HIV-1 Interactions in Human Primary Monocyte-derived Immune Cells at JoVE.com

An In vitro Co-infection Model to Study Plasmodium falciparum-HIV-1 Interactions in Human Primary Monocyte-derived Immune Cells

Мы разработали<em&gt; В пробирке</em&gt; Малярии, ВИЧ-1, ко-инфекции моделью для изучения влияния<em&gt; Plasmodium тропической</em&gt; На ВИЧ-1 репликативного цикла в человеческой первичной моноцитарных макрофагов. Эта универсальная система может быть легко адаптирована для других первичных типов клеток восприимчивы к ВИЧ-1 инфекции.

<em&gt; В пробирке</em&gt; Ко-инфекция моделью для изучения<em&gt; Plasmodium тропической</em&gt; ВИЧ-1 Взаимодействие человека в первичной моноцитарных иммунных клеток

Plasmodium falciparum, the causative agent  of the deadliest form of malaria, and human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) are among the most important ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

An In vitro Co-infection Model to Study Plasmodium falciparum-HIV-1 Interactions in Human Primary Monocyte-derived Immune Cells

Seven Steps to Stellate Cells

Семь шагов к звездчатых клеток

Hepatic stellate cells are liver-resident  cells of star-like morphology and are located in the space of Disse between  liver sinusoidal endothelial cells ...

piggyBac Transposon System Modification of Primary Human T Cells

piggyBac Transposon System Modification of Primary Human T Cells

PiggyBac транспозонов модификации системы первичной Т-клетках человека

The piggyBac transposon system is naturally active, originally derived from the cabbage looper moth1,2. This non-viral system is plasmid based, most ...

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

<em&gt; В пробирке</em&gt; Модель для изучения гетерогенности человека дифференциации макрофагов и поляризация

Monocyte-derived macrophages represent an important cell type of the innate immune system. Mouse models studying macrophage biology suffer from the ...

Quantitative In vitro Assay to Measure Neutrophil Adhesion to Activated Primary Human Microvascular Endothelial Cells under Static Conditions

Quantitative In vitro Assay to Measure Neutrophil Adhesion to Activated Primary Human Microvascular Endothelial Cells under Static Conditions

Количественный<em&gt; В пробирке</em&gt; Анализе на определение адгезию нейтрофилов к активированным Первичные человеческие эндотелиальные клетки микрососудов в статических условиях

The vascular  endothelium plays an integral part in the inflammatory response. During the  acute phase of inflammation, endothelial cells (ECs) are ...

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

Human respiratory syncytial  virus (HRSV) infections present a broad spectrum of disease severity, ranging  from mild infections to life-threatening ...

An In Vitro Model for Measuring Immune Responses to Malaria in the Context of HIV Co-infection

An In Vitro Model for Measuring Immune Responses to Malaria in the Context of HIV Co-infection

<em&gt; In Vitro</em&gt; Модель для измерения иммунных ответов на малярией в контексте ВИЧ-инфекцией

Malaria and HIV co-infection is a growing health priority. However, most research on malaria or HIV currently focuses on each infection individually. ...

Generation of Human Monocyte-derived Dendritic Cells from Whole Blood

Поколение человеческих моноцитов дендритных клеток из цельной крови

Dendritic cells (DCs) recognize foreign structures of different pathogens, such as viruses, bacteria, and fungi, via a variety of pattern recognition ...

Human Colonoid Monolayers to Study Interactions Between Pathogens, Commensals, and Host Intestinal Epithelium

Человеческого Colonoid монослои для изучения взаимодействия между патогенов, Комменсалами и принимающих кишечного эпителия

Human 3-dimensional (3D) enteroid or colonoid cultures derived from crypt base stem cells are currently the most advanced ex vivo model of the intestinal ...

High-Efficiency Generation of Antigen-Specific Primary Mouse Cytotoxic T Cells for Functional Testing in an Autoimmune Diabetes Model

Высокоэффективная генерация антигена-специфических первичных мышей цитотоксических Т-клеток для функционального тестирования в модели аутоиммунного диабета

Type 1 Diabetes (T1D) is characterized by islet-specific autoimmunity leading to beta cell destruction and absolute loss of insulin production. In the ...

siRNA Electroporation to Modulate Autophagy in Herpes Simplex Virus Type 1-Infected Monocyte-Derived Dendritic Cells

siRNA Электропорация модулировать аутофагии в вирусе простого герпеса типа 1-инфицированных моноцитов производные дендритные клетки

Herpes simplex virus type-1 (HSV-1) induces autophagy in both, immature dendritic cells (iDCs) as well as mature dendritic cells (mDCs), whereas ...