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

Los autores desean agradecer a Nicole Hasenkampf y Amanda Tardo para soporte técnico. También queremos agradecer a los Dres. Linden Hu y Adriana Marques por recomendación del dispositivo de contención LeFlap, y el Dr. Lise Gern para obtener instrucciones sobre el método de alimentación capilar. Este trabajo fue apoyado por el NIH / CNRR Beca 8 P20 GM103458-09 (MEE) y por el Centro Nacional para Recursos de Investigación y la Oficina de Programas de Infraestructura de Investigación (ORIP) de los Institutos Nacionales de Salud a través de P51OD011104/P51RR000164 subvención.

Un esquema experimental de la inoculación de la garrapata y la alimentación de los animales para la investigación La enfermedad de Lyme se representa en la figura 1. 1. Inocular ninfas Ixodes garrapatas con B. burgdorferi Uso Capilar-La alimentación por sonda Al realizar manipulaciones con las garrapatas, se usan batas blancas con mangas elásticas, guantes y gorras bouffant desechables. <ol><li> Nuestra técnica es una ve...

Con el fin de obtener las garrapatas que puerto B. burgdorferi para estudios posteriores, las garrapatas pueden ser: (1) que se nutre de los ratones infectados en la etapa larval, (2) sumergido en B. culturas burgdorferi, ya sea en la etapa de larva o ninfa; 48 (3) microinyectaron con B. burgdorferi 47; o (4) alimentado-tubo capilar B. burgdorferi 49. Aunque cada uno de estos métodos tiene su propósito, para asegurar que una gran porción de...

En 2011, la enfermedad de Lyme es la sexta enfermedad de declaración obligatoria a nivel nacional más común en América del Norte ( <a href="http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html" target="_blank">http://www.cdc.gov/lyme/stats/index.html</a> ). B. burgdorferi es un microbio versátil, tanto genética y antigénicamente (revisado en 1). Su constitución genética incluye un grande (&gt; 900 kB) cromosoma y hasta 21 plásmidos (12 lineales, circulares 9), con un contenido variable plásmido entre los aislados. Hay mucho que aprender acerca de esta espiroqueta, ya que más del 90% de los marcos de lectura abierta de plásmidos no están relacionados con ninguna de las secuencias bacterianas conocidas 2,3. B. burgdorferi presenta una amplia variedad de antígenos como posibles objetivos de la inmunidad del huésped. Sin embargo, una infección no tratada a menudo persiste. La interacción de las espiroquetas con el medio de la garrapata y el medio ambiente hospedador vertebrado exige una adaptación de B. burgdorferi en todo el proceso de infección. Codificada-plásmido Varioslos genes son conocidos por ser expresadas diferencialmente en respuesta a cambios en la temperatura, el pH, la densidad celular e incluso etapa del ciclo de vida de garrapata 4-8. El estudio de B. adaptación burgdorferi lo largo de su ciclo de enzoótica, y las respuestas del huésped después de la infección por la ruta natural se basa en la capacidad de alimentar las garrapatas en modelos animales apropiados. Este tipo de estudios se reunieron con los retos técnicos de la generación de garrapatas que albergan B. burgdorferi, y garantizar el transporte y / o alimentación eficiente de garrapatas en el modelo de acogida. Además, la contención y la recuperación de las garrapatas infectadas es esencial. Entre los modelos utilizados son ratones y primates no humanos, cada uno de los cuales sirve como una herramienta valiosa en la investigación de la enfermedad de Lyme. Al igual que con el ratón de patas blancas, que es un huésped reservorio natural para B. burgdorferi, el ratón de laboratorio es un anfitrión muy susceptibles que apoya la infección persistente por parte B. burgdorferi 9. FolLowing infección de ratones susceptibles de enfermedades, como la cepa C3H, las espiroquetas difunden a varios tejidos, incluyendo la piel, la vejiga, los músculos, las articulaciones y el corazón. Las respuestas inflamatorias a la infección conducen al corazón enfermo y el tejido articular. Mientras que las espiroquetas persisten en este host y siguen siendo infecciosas, lesiones inflamatorias pueden llegar a ser intermitente, no muy diferente del proceso en los seres humanos. Así pues, el modelo de ratón ha proporcionado mucha información sobre B. la patología inducida por burgdorferi, incluyendo la artritis y la carditis y respuestas inmunes del huésped 10-12. Desde la perspectiva del patógeno, ciertos genes expresados ​​diferencialmente durante la infección de mamíferos se han caracterizado, como tener algún necesario para la transmisión a partir del vector garrapata 13-21. Aunque varias especies de animales se han utilizado para estudiar la enfermedad de Lyme 22, macacos rhesus imitan más de cerca el carácter multi-órgano de la enfermedad humana 23. A diferencia de otrosmodelos animales, la amplitud de manifestaciones de la enfermedad tales como eritema migratorio, la carditis, la artritis, la neuropatía y de los sistemas nerviosos periférico y central se observaron en macacos. En ratones, el huésped reservorio de B. burgdorferi, la enfermedad varía según la cepa de ratón y los 24 años, mientras que las manifestaciones tempranas y tardías diseminada son infrecuentes 9. Además, otros roedores, lagomorfos, y caninos todos fallan en exhibir enfermedad neurológica de B. burgdorferi infección 25. Es importante destacar que los macacos muestran signos característicos de las tres fases de la borreliosis de Lyme, a saber,,-diseminada temprana temprana localizada, y la enfermedad de Lyme en etapa tardía 26-28. Eritema migrans (EM) se cree que ocurre en el 70-80% de los casos en humanos 29, y también se observaron en macacos rhesus 28,30. Después de la infección, las espiroquetas difunden desde el sitio de la inoculación a múltiples órganos. ADN espiroquetas se ha detectado en MU esqueléticoscles, corazón, la vejiga, los nervios periféricos y del plexo, así como en el sistema nervioso central (cerebro, tronco cerebral y cerebelo, médula espinal, y duramadre) 31. Marque alimentándose de ratones ha sido utilizada por nosotros y otros equipos de investigación para la propagación de las colonias de garrapatas, en competencia como reservorio estudia 32-36 y en los estudios de B. burgdorferi patogenia 37-40. Esta técnica también se ha utilizado para xenodiagnóstico y pruebas de eficacia de la vacuna en ratones 41-44. Hemos alimentado Ixodes garrapatas en primates no humanos para el desarrollo del modelo 28, un estudio de la eficacia de la vacuna de 45 años, y para el xenodiagnóstico en la evaluación de la persistencia del tratamiento post-antibiótico 46. Las garrapatas que puerto B. burgdorferi se puede mantener en un ciclo enzoótico naturales por la alimentación de las larvas en los ratones infectados y el uso de las ninfas de los estudios, como las espiroquetas se transmiten a través de las etapas de la vida. En este informe, Instruimos sobre cómo generar garrapatas infectadas con el tipo salvaje o mutante B. burgdorferi, con alimentación por tubo capilar. Esto también se puede lograr mediante microinyección 47 y por inmersión 48. El propósito de la introducción artificial de B. burgdorferi en las garrapatas pueden ser para estudiar cepas mutantes cuya transmisibilidad es desconocido, para generar un grupo de garrapatas con una alta tasa de infección, y para reducir el potencial de error mediante el mantenimiento de una colonia garrapata limpio y de lo contrario no infectada. Además, demostramos marcar la alimentación en ratones y primates no humanos, así como para asegurar la contención y recuperación de las garrapatas repletas. El uso de marcar la alimentación es esencial para futuros estudios de la respuesta inmune a B. burgdorferi infección, el potencial de eficacia de la vacuna de Lyme y xenodiagnóstico para la detección de infecciones ocultas.

<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

La transmisión del agente etiológico de la enfermedad de Lyme, Borrelia burgdorferi, se produce por la unión y la alimentación de la sangre de la especie Ixodes garrapatas en huéspedes mamíferos. En la naturaleza, este patógeno bacteriano zoonótico puede utilizar una variedad de reservorios, pero el ratón de patas blancas (Peromyscus leucopus) es el principal reservorio de larvas de garrapatas y de ninfas en América del Norte. Los seres humanos son huéspedes accidentales más frecuentemente infectados con B. burgdorferi por la picadura de garrapatas en la etapa de ninfa. B. burgdorferi se adapta a sus anfitriones durante todo el ciclo enzoótica, por lo que la capacidad de explorar las funciones de estas espiroquetas y sus efectos en huéspedes mamíferos requiere el uso de la alimentación de la garrapata. Además, la técnica de xenodiagnóstico (utilizando el vector natural para la detección y la recuperación de un agente infeccioso) ha sido útil en los estudios de la infección críptica. Con el fin de obtener de ninfa garrapatas que puerto B. burgdorferi,garrapatas se alimentan espiroquetas vivas en la cultura a través de tubos capilares. Dos modelos animales, ratones y primates no humanos, son los más utilizados para los estudios de la enfermedad de Lyme que involucran la alimentación de la garrapata. Demostramos los métodos por los cuales estas garrapatas pueden ser alimentados en, y se recuperaron de los animales, ya sea para una infección o xenodiagnóstico.

Tras la finalización de la alimentación capilar, las garrapatas son típicamente descansaban a 23 ° C durante 2-3 semanas antes de que se alimentan de animales para la transmisión. El uso de la técnica de alimentación capilar, se ha encontrado que más del 90% de la Fed garrapatas puerto B. burgdorferi. El porcentaje de las garrapatas positivas se determina mediante lavado garrapatas en peróxido y etanol, y luego aplastarlas en PBS estéril con una mano de mortero en forma de tubo de microcentrífuga. Lo...

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

La enfermedad de Lyme es la enfermedad transmitida por vectores más comúnmente reportados en América del Norte. El agente causante, Borrelia burgdorferi es una bacteria espiroqueta transmitida por garrapatas ixódidas. Transmisión y detección de la infección en modelos animales se optimiza mediante el uso de la alimentación de la señal, que se describe aquí.

La alimentación de las garrapatas de los animales para Transmisión y xenodiagnóstico en Lyme Investigación de Enfermedades

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

El compostaje de la canal Biocontained para el control de brote de enfermedades infecciosas en el ganado

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

Investigación

Inmunología e Infección

RNA Interference in Ticks

La interferencia de ARN en las garrapatas

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

Métodos para la transferencia rápida y localización de la enfermedad de Lyme patógenos en el intestino garrapatas

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

La saliva, la glándula salival, y la Colección hemolinfa de las garrapatas Ixodes scapularis

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

Método de muestreo hisopo para la Detección de norovirus humano en superficies

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

Los protocolos para la investigación de la distribución original de los tejidos, modo de transmisión, y el efecto sobre la aptitud de un anfitrión Densovirus en el gusano de la cápsula del algodón

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

Evaluación de la citotóxica y efectos inmunomoduladores de sustancias en lonchas de pulmón humano de precisión de corte

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

Recogida y tratamiento de los ganglios linfáticos de animales grandes para el análisis de ARN: preparación para estudios de nodo de linfa transcriptómicos de grandes especies animales

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

Transmisión sexual de tripanosomas americanos de machos y hembras a compañeros de ingenua

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

Transfección altamente eficiente de macrófagos primarios con ARNm transcrito in Vitro

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