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

Die Autoren möchten sich Nicole Hasenkampf und Amanda Tardo für technische Unterstützung danken. Wir danken auch Drs. Linden Hu und Adriana Marques für die Empfehlung des LeFlap Aufnahme-Vorrichtung, und Dr. Lise Gern für den Unterricht an der Kapillare Fütterungsmethode. Diese Arbeit wurde vom NIH / NCRR Zuschuss 8 P20 GM103458-09 (MEE) und vom National Center for Research Resources und dem Office of Research Infrastructure Programme (OriP) der National Institutes of Health durch Gewährung P51OD011104/P51RR000164 unterstützt.

Eine experimentelle Umriss Zeckenimpfung und Fütterung bei Tieren für die Lyme-Borreliose Forschung ist in Abbildung 1 dargestellt. 1. Impfen Nymphen Ixodes Zecken mit B. burgdorferi Mit Kapillarrohr-Fütterung Bei der Durchführung von Manipulationen mit Zecken werden weiße Laborkittel mit elastischen Ärmel, Handschuhe und Einweg füllig Mützen getragen. <ol><li> Unser Verfahren ist eine modifizierte Version von dem durc...

Um Zecken diesem Hafen B zu erhalten burgdorferi für nachfolgende Untersuchungen kann die Zecken werden: (1) bei infizierten Mäusen im Larvenstadium zugeführt wird, (2) in B. taucht burgdorferi Kulturen entweder an der Larven oder Nymphenstadium 48, (3) mit B. mikroinjizierten burgdorferi-47, oder (4)-Kapillare zugeführt B. burgdorferi-49. Während jedes dieser Verfahren hat den Zweck, zu gewährleisten, dass ein großer ...

Im Jahr 2011, Lyme-Krankheit war die 6. häufigste Landesmeldepflichtige Krankheit in Nordamerika ( <a href="http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html" target="_blank">http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html</a> ). B. burgdorferi ist ein vielseitiges Mikrobe, genetisch und antigene (Übersicht in 1). Seine genetische Konstitution umfasst eine große (&gt; 900 kB) Chromosom und bis zu 21 Plasmide (12 lineare, kreisförmige 9), die mit Plasmid-Gehalt unter unterschiedlichen Isolaten. Viel ist über diese Spirochäten gelernt werden, da mehr als 90% der Plasmid-offenen Leserahmen mit keinem der bekannten bakteriellen Sequenzen sind 2,3. B burgdorferi bietet eine Vielzahl von Antigenen als mögliche Ziele der Wirtsimmunität. Doch eine unbehandelte Infektion oft anhält. Das Zusammenspiel der Spirochäten mit der Zecke Milieu und dem Wirbel Host-Umgebung erfordert Anpassung von B. burgdorferi während des Infektionsprozesses. Mehrere Plasmid-kodiertenGene sind dafür bekannt, unterschiedlich in Reaktion auf Änderungen der Temperatur, des pH, der Zelldichte und sogar Stufe des Lebenszyklus der Zecke 4-8 ausgedrückt. Die Studie von B. burgdorferi Anpassung während seiner Enzootische Zyklus und Wirtsreaktionen nach der Infektion durch den natürlichen Weg beruht auf der Fähigkeit, Zecken auf geeigneten Tiermodellen zu ernähren. Solche Studien sind mit den technischen Herausforderungen der Erzeugung von Zecken, die B. Hafen erfüllt burgdorferi und die Sicherstellung der effizienten Übertragung und / oder Fütterung von Zecken auf dem Modell-Host. Darüber hinaus ist die Rückhaltung und Gewinnung von infizierten Zecken wesentlich. Unter den verwendeten Modelle sind Mäusen und nicht-menschlichen Primaten, von denen jeder dient als wertvolles Werkzeug bei Lyme-Borreliose Forschung. Wie mit dem weiß-footed Maus, die ein natürliches Reservoir für B. Host ist burgdorferi, ist die Labormaus ein sehr anfällig Host, persistierende Infektion unterstützt von B. burgdorferi-9. Folgende Infektion Krankheit anfälligen Mäusen, wie den C3H-Stamm, der Spirochäten zu verbreiten, um mehrere Gewebe, einschließlich der Haut, der Blase, Muskeln, Gelenke und Herz. Entzündliche Reaktionen auf die Infektion erkrankten Herz-und Gelenkgewebe führen. Während die Spirochäten bestehen in diesem Wirt und infektiös bleiben können entzündliche Läsionen intermittierende werden, nicht anders als der Prozess beim Menschen. Das Mausmodell ist damit vorgesehen viel Informationen über B. burgdorferi-induzierten Pathologie, einschließlich Arthritis und Karditis und Host-Immunantworten 10-12. Aus der Perspektive des Erregers sind bestimmte Gene in Säuger Infektion differentiell exprimiert wird, da einige notwendige zur Übertragung von der Zecke Vektor 13-21 haben. Obwohl mehrere Tierarten verwendet worden, um die Lyme-Krankheit 22 studieren, Rhesusaffen am ehesten imitieren die Multi-Organ-Charakter der menschlichen Krankheit 23. Im Gegensatz zu anderenTiermodelle, die Breite von Krankheitserscheinungen wie Erythema migrans, Karditis, Arthritis und Neuropathien des peripheren und zentralen Nervensysteme bei Makaken beobachtet. Bei Mäusen, die Reservoirwirt für B. burgdorferi, variiert Krankheit durch Mausstamm und 24 Jahren, während der frühen und späten verbreitet Manifestationen sind selten 9. Darüber hinaus sind andere Nagetiere, Hasentiere, und Eckzähne alle scheitern zu neurologischen Krankheit von B. zeigen burgdorferi-Infektion 25. Wichtig ist, Makaken zeigen Anzeichen, die charakteristisch für alle drei Phasen der Lyme-Borreliose, nämlich früh lokalisierte, Früh verbreitet, und im Spätstadium Lyme-Borreliose sind 26-28. Erythema migrans (EM) ist gedacht, um in 70-80% der Fälle bei Menschen 29 auf, und ist auch in Rhesusaffen 28,30 ersichtlich. Nach der Infektion verbreiten die Borrelien aus der Impfstelle, mehrere Organe. Spirochäten DNA wurde in Skelett mu erkanntscles, Herz, Blase, periphere Nerven-und Plexus sowie im zentralen Nervensystem (Gehirn-, Hirnstamm und Kleinhirn, Rückenmark und Dura mater) 31. Kreuzen Sie ernähren sich von Mäusen, wurde von uns und anderen Forschungsteams wurden für die Vermehrung von Zecken Kolonien genutzt, im Vorratsbehälter Kompetenz studiert 32-36 und in den Studien von B. burgdorferi Pathogenese 37-40. Diese Technik ist auch für Xenodiagnose und Prüfung von Impfstoffwirksamkeit bei Mäusen 41-44 verwendet. Wir haben eingespeist Ixodes Zecken auf nicht-menschlichen Primaten für die Modellentwicklung 28, eine Studie über die Wirksamkeit des Impfstoffes 45 und für Xenodiagnose in der Beurteilung der Persistenz Post-Antibiotika-Behandlung 46. Zecken diesem Hafen B. burgdorferi kann in einem natürlichen Zyklus, indem Enzootische Larven auf infizierten Mäusen und mit den Nymphen für Studien, wie die Borrelien werden durch die Lebensphasen übertragen beibehalten werden. In diesem BerichtWeisen wir auf, wie man Zecken mit Wildtyp-oder Mutanten-B-Infektion erzeugen burgdorferi, mit Kapillarrohr-Fütterung. Dies kann auch durch Mikroinjektion 47 und 48 durch Eintauchen durchgeführt werden. Der Zweck der Einführung von künstlichen B. burgdorferi in Zecken sein kann, Mutanten-Stämme, deren Übertragbarkeit ist nicht bekannt, zu untersuchen, um eine Gruppe von Zecken mit einer hohen Infektionsrate zu erzeugen und Fehlerpotential zu reduzieren, indem sie eine saubere und sonst nicht infizierten Zecke Kolonie. Darüber hinaus zeigen wir, Tick Fütterung auf Mäuse und nicht-menschlichen Primaten, um Eindämmung und Rückgewinnung von Zecken voll zu gewährleisten. Die Verwendung von Haken Fütterung ist für zukünftige Studien der Immunantwort auf B. burgdorferi-Infektion, mögliche Lyme-Impfstoff Wirksamkeit und Xenodiagnose zum Nachweis von okkulten Infektionen.

<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

Die Übertragung der Erreger der Lyme-Borreliose, Borrelia burgdorferi, tritt durch die Anbringung und Blut Fütterung von Ixodes Zecken auf Säugetierarten Gastgeber. In der Natur kann diese zoonotischen bakteriellen Erreger eine Vielzahl von Reservoirwirten verwenden, aber die weiß-footed Maus (Peromyscus leucopus) ist der wichtigste Reservoir für die Larven-und Nymphen Zecken in Nordamerika. Menschen sind Neben Gastgeber am häufigsten infiziert mit B. burgdorferi durch den Biss von Zecken im Nymphenstadium. B. burgdorferi passt seine Hosts am enzootische Zyklus, also die Fähigkeit, die Funktionen dieser Spirochäten und deren Auswirkungen auf Säugetierwirte erforschen erfordert die Verwendung von Haken Fütterung. Darüber hinaus ist die Technik der Xenodiagnose (unter Verwendung des natürlichen Vektor für Erkennung und Wiederherstellung eines Infektionserregers) hat sich als nützlich in Studien der kryptischen Infektion. Um diese zu erhalten, Nymphen Zecken Hafen B. burgdorferi,Zecken werden live Spirochäten in der Kultur durch Kapillaren zugeführt. Zwei Tiermodelle, Mäusen und nicht-menschlichen Primaten, werden am häufigsten für die Lyme-Borreliose Studien mit Zeckenzeit verwendet. Wir zeigen die Methoden, mit denen diese Zecken können auf zugeführt werden, und von den Tieren entweder für Infektion oder Xenodiagnose erholt.

Nach der Beendigung der kapillaren Zuführung, die Zecken werden typischerweise bei 23 ° C für 2-3 Wochen ruhen, bevor sie an Tieren für die Übertragung zugeführt. Verwendung der kapillaren Zufuhr Technik haben wir festgestellt, dass über 90% des zugeführten Zecken Hafen B. burgdorferi. Der Prozentsatz der positiven Zecken wird durch Waschen bestimmt Zecken in Wasserstoffperoxid und Ethanol, dann locker und in sterilem PBS mit einem Mikrozentrifugenröhrchen förmige Stößel. Die Mitteldarminhalt in die...

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

Lyme-Borreliose ist die am häufigsten berichteten Vektor-übertragene Krankheit in Nordamerika. Der Erreger ist Borrelia burgdorferi Spirochäten Bakterium übermittelt durch Schildzecken. Übertragung und Erfassung von Infektionen in Tiermodellen durch die Verwendung von Zecken Fütterung, die wir hier beschreiben optimiert.

Fütterung von Zecken auf Tiere, die zur Übertragung und 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 Carcass Kompostierung für Control of Infectious Disease Outbreak in Livestock

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

Forschung

Immunologie und Infektion

RNA Interference in Ticks

RNA-Interferenz in Ticks

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 zur raschen Transfer und die Lokalisierung von Lyme-Borreliose Erreger innerhalb der 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

Speichel, Speicheldrüse, und Hämolymphe Abholung Ixodes scapularis Zecken

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 Verfahren zum Nachweis von humanem Norovirus auf Oberflächen

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

Protokolle für die Untersuchung die Host-Gewebeverteilung, Transmission-Modus und Effekt auf der Host-Fitness eines Densovirus im Cotton Bollworm

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

Bewertung der zytotoxischen und immunmodulatorische Wirkung von Substanzen im menschlichen Precision-Cut Lung Slices

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

Erhebung und Verarbeitung von Lymphknoten von großen Tieren für RNA-Analyse: Vorbereitung auf Lymphknoten Transkriptomischen Studien der großen Tierarten

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

Sexuelle Übertragung von amerikanischen Trypanosomen von Männchen und Weibchen zu Naive 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

Hocheffiziente Transfektion von primärer Makrophagen mit In Vitro transscribed 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 ...