Name: feeding of ticks on animals for transmission and xenodiagnosis in lyme disease research
Uploaded: 2013-08-31T21:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Feeding of Ticks on Animals for Transmission and Xenodiagnosis in Lyme Disease Research at JoVE.com

De auteurs willen Nicole Hasenkampf en Amanda Tardo bedanken voor de technische ondersteuning. We danken ook Drs. Linden Hu en Adriana Marques voor aanbeveling van de LeFlap insluiting apparaat, en Dr Lise Gern voor instructie op de capillaire voedingswijze. Dit werk werd ondersteund door NIH / NCRR Grant 8 P20 GM103458-09 (MEE) en door het National Center for Research Resources en het Office of Research Infrastructure Programs (OriP) van de National Institutes of Health door subsidie ​​P51OD011104/P51RR000164.

Een experimentele overzicht van teken inoculatie en voeding bij dieren Lyme onderzoek wordt weergegeven in figuur 1. 1. Inoculating nymphal Ixodes onbijt met B. burgdorferi Met behulp van capillaire sondevoeding Bij het uitvoeren van manipulaties met teken, zijn witte laboratorium jassen met elastische mouwen, handschoenen en wegwerp bouffant caps gedragen. <ol><li> Onze techniek is een gemodificeerde versie van die beschreven...

Voor het verkrijgen teken die haven B. burgdorferi voor downstream studies, kan het teken zijn: (1) gevoed geïnfecteerde muizen op het larvale stadium; (2) ondergedompeld in B. burgdorferi culturen op een van beide het larvale of nimfenstadium 48, (3) gemicroinjecteerd met B. burgdorferi 47, of (4) capillair-gevoed B. burgdorferi 49. Hoewel elk van deze werkwijzen heeft zijn doel te garanderen dat een groot deel van het teken moet worden gebruikt voor...

In 2011, de ziekte van Lyme was de 6 meest voorkomende Nationaal Aangifteplichtige ziekte in Noord-Amerika ( <a href="http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html" target="_blank">http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html</a> ). B. burgdorferi is een veelzijdige microbe, zowel genetisch en antigeen (beoordeeld in 1). Zijn genetische constitutie bevat een grote (&gt; 900 kB) chromosoom en maximaal 21 plasmiden (12 lineaire, circulaire 9), met plasmide inhoud variërend tussen isolaten. Veel wordt geleerd over deze spirocheet, als meer dan 90% van het plasmide open reading frames zijn verwant is aan enige bacteriële sequenties 2,3. B. burgdorferi biedt uiteenlopende antigenen als mogelijke doelwitten van gastheer immuniteit. Echter, een onbehandelde infectie vaak blijft. De interactie van spirocheten met de teek milieu en de gewervelde gastheer milieu moeten aanpassen door B. burgdorferi tijdens het infectieproces. Verschillende plasmide gecodeerdegenen is bekend dat verschillend tot expressie als reactie op veranderingen in temperatuur, pH, celdichtheid en zelfs fase van de teek levenscyclus 4-8. De studie van B. burgdorferi aanpassing gehele enzoötische cyclus en gastheer responsen na infectie door de natuurlijke route is gebaseerd op het vermogen om teken voeden geschikte diermodellen. Dergelijke studies zijn ontmoeting met de technische uitdagingen van het genereren van teken die B. haven burgdorferi, en zorgen voor een efficiënte transmissie en / of het voeren van teken van het model host. Bovendien, de insluiting en terugwinning van geïnfecteerde teken essentieel. Onder de gebruikte modellen zijn muizen en niet-menselijke primaten, die elk fungeert als een waardevol instrument Lyme onderzoek. Zoals met de witte-betaalde muis, dat is een natuurlijke reservoir gastheer voor B. burgdorferi, het laboratorium muis is een zeer gevoelig host die persisterende infectie ondersteunt door B. burgdorferi 9. Folgende infectie van ziekte vatbare muizen, zoals C3H stam, de spirocheten verspreiden meerdere weefsels, waaronder de huid, blaas, spieren, gewrichten en het hart. Inflammatoire reacties op de infectie leiden tot zieke hart en gewrichtsweefsel. Terwijl de spirocheten volharden in deze gastheer en besmettelijke blijven, kan ontstekingshaarden onderbroken worden, niet in tegenstelling tot het proces bij de mens. Het muismodel heeft aldus verstrekte veel informatie over B. burgdorferi-geïnduceerde pathologie, met inbegrip van artritis en carditis en gastheer immuunreacties 10-12. Vanuit het perspectief van de ziekteverwekker, hebben bepaalde genen differentieel tot expressie in zoogdiercellen infectie gekenmerkt, zo hebben sommige nodig zijn voor de transmissie van de teek vector 13-21. Hoewel verscheidene diersoorten zijn gebruikt om de ziekte van Lyme 22 bestuderen, rhesus makaken nauwst multi-orgaan karakter van menselijke ziekte na te bootsen 23. In tegenstelling tot anderediermodellen, de breedte van ziekteverschijnselen zoals erythema migrans, carditis, artritis en neuropathie van het perifere en centrale zenuwstelsel waargenomen bij makaken. Bij muizen, het reservoir gastheer voor B. burgdorferi, de ziekte verschilt per muizenstam en leeftijd 24, terwijl de vroege en late-verspreid manifestaties zijn ongewoon 9. Bovendien, andere knaagdieren, haasachtigen, en hoektanden allemaal niet aan neurologische ziekte vertonen van B. burgdorferi infectie 25. Belangrijk, makaken vertonen tekenen die kenmerkend zijn voor alle drie de fasen van Lyme-borreliose, namelijk vroeg-gelokaliseerde, vroeg-verspreid, en een laat stadium de ziekte van Lyme 26-28 zijn. Erythema migrans (EM) wordt verondersteld voor bij 70-80% van de menselijke gevallen 29 en wordt ook gezien bij rhesus makaken 28,30. Na infectie, de spirocheten verspreiden van de plaats van inoculatie meerdere organen. Spirochetal DNA is in het skelet mu gedetecteerdscles, hart, blaas, perifere zenuw en plexus, en in het centrale zenuwstelsel (hersenen, hersenstam en cerebellum, het ruggenmerg en de dura mater) 31. Vink voeden met muizen is gebruikt door ons en andere onderzoeksteams voor vermeerdering van teek kolonies, in het reservoir competentie studies 32-36 en in studies van B. burgdorferi pathogenese 37-40. Deze techniek is ook gebruikt voor xenodiagnosis en testen van werkzaamheid van het vaccin in muizen 41-44. We hebben gevoed Ixodes teken op niet-menselijke primaten voor modelontwikkeling 28, een studie van de werkzaamheid van het vaccin 45, en voor xenodiagnosis bij de beoordeling van persistentie post-antibiotische behandeling 46. Teken die haven B. burgdorferi kan in een natuurlijke endemische cyclus worden gehandhaafd door voeden larven op besmette muizen en met behulp van de nimfen voor studies, zoals de spirocheten worden overgedragen via de levensfasen. In dit verslag, Instrueren we over hoe teken besmet met wild-type of mutant B. genereren burgdorferi, met behulp van capillaire sondevoeding. Dit kan ook worden bereikt door microinjectie 47 en door onderdompeling 48. Het doel van kunstmatige introductie van B. burgdorferi in teken kunnen zijn om mutante stammen die overdraagbaarheid onbekend bestuderen, een groep teken met een hoge infectie genereren en om de mogelijkheid op fouten bij het ​​handhaven van een schoon en anderszins geïnfecteerde teek kolonie. Daarnaast tonen we teek voeden met muizen en niet-menselijke primaten, om zo de insluiting en terugwinning van vol teken te verzekeren. Het gebruik van teek voeding is essentieel voor toekomstige studies van immune reacties op B. burgdorferi infectie, potentiële Lyme werkzaamheid van het vaccin, en xenodiagnosis voor de detectie van occulte infecties.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagent</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>BSK-H</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>B-8291</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ketamine HCl</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Tangle Trap coating Paste</td>
			<td>Ladd research</td>
			<td>T-131</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>SkinPrep</td>
			<td>Allegro Medical Supplies</td>
			<td>177364</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>LeFlap, 3" x 3"</td>
			<td>Monarch Labs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Hypafix tape</td>
			<td>Allegro Medical Supplies</td>
			<td>191523</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>SkinBond</td>
			<td>Allegro Medical Supplies</td>
			<td>554536</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>UniSolve</td>
			<td>Allegro Medical Supplies</td>
			<td>176640</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Biatane Foam, adhesive 4"x4"</td>
			<td>Coloplast</td>
			<td>3420</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>DuoDerm CGF Dressing - 4" x 4", (3/4)" adhesive border </td>
			<td>Convatec</td>
			<td>187971 </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Nonhuman primate jackets with flexible 2" back panels; add drawstrings at top and bottom</td>
			<td>Lomir Biomedical Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Pipet puller</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>Model 700C</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Dark field microscope</td>
			<td>Leitz Wetzlar</td>
			<td>Dialux</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>Zoom 2000</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Mouse caging</td>
			<td>Allentown caging</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

feeding of ticks on animals for transmission and xenodiagnosis in lyme disease research

Toezending van het etiologische agens van de ziekte van Lyme, Borrelia burgdorferi, gebeurt door de bevestiging en bloed voeden van Ixodes soorten op teken zoogdiergastheren. In de natuur kan deze zoönotische bacteriële pathogenen verschillende reservoir gastheren gebruiken, maar de wit-betaalde muis (Peromyscus leucopus) is de primaire reservoir voor larven en nimfen teken in Noord-Amerika. Mensen zijn incidentele gastheren vaakst besmet met B. burgdorferi door de beet van teken in de nimfenstadium. B. burgdorferi past zijn gastheren gehele enzoötische cyclus, zodat de mogelijkheid om de functies van deze spirocheten en hun effecten verkennen zoogdierlijke gastheren vereist het gebruik van teken geeft. Daarnaast is de techniek van xenodiagnosis (met behulp van de natuurlijke vector voor detectie en herstel van een besmettelijke agent) bruikbaar in studies van cryptische infectie geweest. Voor het verkrijgen teken nymphal die haven B. burgdorferi,teken worden gevoed live-spirocheten in cultuur door middel van capillaire buizen. Twee diermodellen, muizen en niet-menselijke primaten, worden het meest gebruikt voor de ziekte van Lyme studies met tik geeft. We tonen de methoden waarmee deze teken kan worden gevoerd op en hersteld van dieren voor zowel infectie of xenodiagnosis.

Na de voltooiing van capillaire voeden, worden de teken meestal rusten bij 23 ° C gedurende 2-3 weken voordat ze worden gevoed dieren transmissie. Met behulp van de capillaire geeft techniek, hebben we ontdekt dat meer dan 90% van de gevoede teken haven B. burgdorferi. Het percentage positieve teken wordt bepaald door wassen teken in peroxide en ethanol, dan breken ze in steriele PBS met een microfugebuis-vormige stamper. De inhoud midgut weglekt in PBS zijn bevestigd op objectglaasjes en gekleurd met een ...

Watch this Scientific Journal Video about Feeding of Ticks on Animals for Transmission and Xenodiagnosis in Lyme Disease Research at JoVE.com

Feeding of Ticks on Animals for Transmission and Xenodiagnosis in Lyme Disease Research

De ziekte van Lyme is de meest gerapporteerde vector overgedragen ziekte in Noord-Amerika. De verwekker, Borrelia burgdorferi is een spirocheet bacterie overgedragen door Ixodes teken. Transmissie en detectie van infectie bij diermodellen wordt geoptimaliseerd door het gebruik van teek voeding, die hier beschreven.

Voederen van Ticks on Animals voor Transmissie en Xenodiagnosis in Lyme Disease Research

Transmission of the etiologic agent of Lyme disease, Borrelia burgdorferi, occurs by the  attachment and blood feeding of Ixodes species ticks on ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Biocontained Carcass Composting for Control of Infectious Disease Outbreak in Livestock

Biocontained Karkas Compostering voor de bestrijding van besmettelijke ziekte uitbreekt in Vee

Intensive livestock production systems are particularly vulnerable to natural or intentional (bioterrorist) infectious disease outbreaks. Large numbers of ...

RNA Interference in Ticks

RNA-interferentie in teken

Ticks are obligate hematophagous ectoparasites of wild and domestic animals and humans, and are considered to be second worldwide to mosquitoes as vectors ...

Methods for Rapid Transfer and Localization of Lyme Disease Pathogens Within the Tick Gut

Methoden voor snelle overdracht en localisatie van Lyme pathogenen in de Tick Gut

Lyme disease is caused by infection with the spirochete pathogen Borrelia burgdorferi, which is maintained in nature by a tick-rodent infection cycle 1.  ...

Saliva, Salivary Gland, and Hemolymph Collection from Ixodes scapularis Ticks

Saliva, Salivary Gland, and Hemolymph Collection from Ixodes scapularis Ticks

Speeksel, speekselklieren en hemolymfe Collectie van Ixodes scapularis Teken

Ticks are found worldwide and afflict humans with many tick-borne illnesses. Ticks are vectors for pathogens that cause Lyme disease and tick-borne ...

Swab Sampling Method for the Detection of Human Norovirus on Surfaces

Swab Sampling Methode voor de detectie van humane Norovirus op oppervlakken

Human noroviruses are a leading cause of epidemic and sporadic gastroenteritis worldwide. Because most infections are either spread directly via the ...

Protocols for Investigating the Host-tissue Distribution, Transmission-mode, and Effect on the Host Fitness of a Densovirus in the Cotton Bollworm

Protocollen voor het onderzoeken van de host-weefsel Distribution, transmissie-mode, en het effect op de Host Geschiktheid van een Densovirus in de katoenkever

Many novel viruses have been discovered in animal hosts using next-generation sequencing technologies. Previously, we reported a mutualistic virus, ...

Assessment of the Cytotoxic and Immunomodulatory Effects of Substances in Human Precision-cut Lung Slices

Beoordeling van de cytotoxische en immunomodulerende effecten van stoffen in menselijke precisie-cut Lung plakjes

Respiratory diseases in their broad diversity need appropriate model systems to understand the underlying mechanisms and enable development of new ...

Collection and Processing of Lymph Nodes from Large Animals for RNA Analysis: Preparing for Lymph Node Transcriptomic Studies of Large Animal Species

Verzameling en verwerking van lymfklieren uit grote dieren RNA p.a.: lymfeklier Transcriptomic Studies van grote diersoorten voorbereiden

Large animals (both livestock and wildlife) serve as important reservoirs of zoonotic pathogens, including Brucella, Mycobacterium bovis, Salmonella, and ...

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 ...

Highly Efficient Transfection of Primary Macrophages with In Vitro Transcribed mRNA

Zeer efficiënte transfectie van primaire macrofagen met in vitro getranscribeerd mRNA

Macrophages are phagocytic cells specialized in detecting molecules of non-self origin. To this end, they are equipped with a large array of pattern ...