Name: an experimental model to study tuberculosis-malaria coinfection upon natural transmission of mycobacterium tuberculosis and plasmodium berghei
Uploaded: 2014-02-17T21:00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei at JoVE.com

Los autores desean agradecer a Miriam Ester para la reproducción de mosquitos. Este trabajo fue apoyado por el financiamiento interno del Centro de Investigación Borstel y se unió a la financiación por la infección Leibniz Center.

<ol>
	<li>Mueller, A. -. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+Transmission+of+Plasmodium+berghei+Exacerbates+Chronic+Tuberculosis+in+an+Experimental+Co-Infection+Model.">Natural Transmission of Plasmodium berghei Exacerbates Chronic Tuberculosis in an Experimental Co-Infection Model.</a> PLoS ONE. 7, e48110 (2012).</li><li>Korbel, D. S., Schneider, B. E., Schaible, U. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innate+immunity+in+tuberculosis:+myths+and+truth.">Innate immunity in tuberculosis: myths and truth.</a> Microbes Infect. 10, 995-1004 (2008).</li><li>Aly, A. S., Vaughan, A. M., Kappe, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malaria+parasite+development+in+the+mosquito+and+infection+of+the+mammalian+host.">Malaria parasite development in the mosquito and infection of the mammalian host.</a> Annu. Rev. Microbiol. 63, 195-221 (2009).</li><li>Cirimotich, C. M., Dong, Y., Garver, L. S., Sim, S., Dimopoulos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mosquito+immune+defenses+against+Plasmodium+infection.">Mosquito immune defenses against Plasmodium infection.</a> Dev. Compar. Immuno. 34, 387-395 (2010).</li><li>Page, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mycobacterium-induced+potentiation+of+type+1+immune+responses+and+protection+against+malaria+are+host+specific.">Mycobacterium-induced potentiation of type 1 immune responses and protection against malaria are host specific.</a> Infect. Immun. 73, 8369-8380 (2005).</li><li>Hawkes, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malaria+exacerbates+experimental+mycobacterial+infection+in+vitro+and+in+vivo.">Malaria exacerbates experimental mycobacterial infection in vitro and in vivo.</a> Microbes Infect. 12, 864-874 (2010).</li><li>Scott, C. P., Kumar, N., Bishai, W. R., Manabe, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+report:+modulation+of+Mycobacterium+tuberculosis+infection+by+Plasmodium+in+the+murine+model.">Short report: modulation of Mycobacterium tuberculosis infection by Plasmodium in the murine model.</a> Am. J. Trop. Med. Hyg. 70, 144-148 (2004).</li><li>Hoffman, S. L., Doolan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malaria+vaccines-targeting+infected+hepatocytes.">Malaria vaccines-targeting infected hepatocytes.</a> Nat. Med. 6, 1218-1219 (2000).</li><li>Mueller, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+attenuated+Plasmodium+berghei+liver+stages+persist+and+elicit+sterile+protection+primarily+via+CD8+T+cells.">Genetically attenuated Plasmodium berghei liver stages persist and elicit sterile protection primarily via CD8 T cells.</a> Am. J. Pathol. 171, 107-115 (2007).</li><li>Mueller, A. K., Labaied, M., Kappe, S. H., Matuschewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+modified+Plasmodium+parasites+as+a+protective+experimental+malaria+vaccine.">Genetically modified Plasmodium parasites as a protective experimental malaria vaccine.</a> Nature. 433, 164-167 (2005).</li><li>Nussenzweig, R. S., Vanderberg, J., Most, H., Orton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+immunity+produced+by+the+injection+of+x-irradiated+sporozoites+of+plasmodium+berghei.">Protective immunity produced by the injection of x-irradiated sporozoites of plasmodium berghei.</a> Nature. 216, 160-162 (1967).</li><li>Vaughan, J. A., Scheller, L. F., Wirtz, R. A., Azad, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infectivity+of+Plasmodium+berghei+sporozoites+delivered+by+intravenous+inoculation+versus+mosquito+bite:+implications+for+sporozoite+vaccine+trials.">Infectivity of Plasmodium berghei sporozoites delivered by intravenous inoculation versus mosquito bite: implications for sporozoite vaccine trials.</a> Infect. Immun. 67, 4285-4289 (1999).</li><li>Coleman, J., Juhn, J., James, 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=Dissection+of+midgut+and+salivary+glands+from+Ae.+aegypti+mosquitoes.">Dissection of midgut and salivary glands from Ae. aegypti mosquitoes.</a> J. Vis. Exp. , e228 (2007).</li><li>Franke-Fayard, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Plasmodium+berghei+reference+line+that+constitutively+expresses+GFP+at+a+high+level+throughout+the+complete+life+cycle.">A Plasmodium berghei reference line that constitutively expresses GFP at a high level throughout the complete life cycle.</a> Mol. Biochem. Parasitol. 137, 23-33 (2004).</li><li>Lin, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss-of-function+analyses+defines+vital+and+redundant+functions+of+the+Plasmodium+rhomboid+protease+family.">Loss-of-function analyses defines vital and redundant functions of the Plasmodium rhomboid protease family.</a> Mol. Microbiol. 88, 318-338 (2013).</li><li>Bancroft, J. D. G., M, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Theory and Practice of Histological Techniques. , (2007).</li><li>Schneider, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+IL-18+in+protective+immunity+against+Mycobacterium+tuberculosis.">A role for IL-18 in protective immunity against Mycobacterium tuberculosis.</a> Eur. J. Immunol. 40, 396-405 (2010).</li><li>Craig, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+animal+models+for+research+on+severe+malaria.">The role of animal models for research on severe malaria.</a> PLoS Pathog. 8, e1002401 (2012).</li><li>de Souza, J. B., Hafalla, J. C., Riley, E. M., Couper, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+malaria:+why+experimental+murine+models+are+required+to+understand+the+pathogenesis+of+disease.">Cerebral malaria: why experimental murine models are required to understand the pathogenesis of disease.</a> Parasitology. 137, 755-772 (2010).</li><li>Van den Steen, P. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunopathology+and+dexamethasone+therapy+in+a+new+model+for+malaria-associated+acute+respiratory+distress+syndrome.">Immunopathology and dexamethasone therapy in a new model for malaria-associated acute respiratory distress syndrome.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 181, 957-968 (2010).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Describimos cómo los ratones pueden ser productivamente infectadas por Mtb y P. berghei a través de sus rutas naturales de infección. Aplicamos establecido protocolos de infección experimental para estudiar la tuberculosis o la malaria 13 12 y, recientemente, los adoptó para estudiar la coinfección entre Mtb y Plasmodium en el modelo de ratón 1. Los pasos más importantes para las infecciones de éxito son la transmisión de ambos patógenos en los números deseados. Stocks por micobacterias no deben ser mayores de 2 años, porque van a perder viabilidad en el tiempo, y la decidida originalmente el título de las acciones lo más probable es ya no ser exacta. Como resultado, las dosis de infección sería mucho menor de lo esperado. Por lo tanto, los títulos de UFC de cultivos madre deben determinarse cada pocos meses. Igualmente importante es el cultivo estandarizado y generación de reservas de Mtb en el primer lugar. Las condiciones de cultivo, tales comomedio, suplementos, tiempo, y el volumen deben ser normalizados con el fin de ser capaz de comparar los datos de diferentes experimentos utilizando poblaciones de Mtb. Micobacterias tienden a aglutinarse durante el cultivo, por lo que es importante mantener las condiciones de cultivo estandarizado, las bacterias de la cosecha en la misma fase de crecimiento y volver a suspender con frecuencia durante alícuotas. De lo contrario puede haber una amplia variación en los títulos de UFC y el resultado de la infección. La generación de lotes de mosquitos infectados de forma homogénea es otro paso crítico. Desde diferentes mosquitos se alimentan de cada ratón individual, es importante que todos los mosquitos utilizados para un experimento de infección provienen del mismo lote y que se utilizan únicamente los lotes donde se infectó a más de 90% de los mosquitos. El modelo actual se puede utilizar para diseccionar las respuestas inmunes y modulaciones inmune en un huésped coinfectados por comparación con las respuestas inmunes en hospedadores infectados individuales. Podemos aplicar vametodologías tales como la histología, inmunohistoquímica, citometría de análisis de poblaciones de células inmunes, o PCR y ELISA para la detección de citoquinas y quimioquinas a los tejidos o fluidos corporales de interés GRAVES bien establecidos. Cabe señalar, que tales modelos de ratón tienen ciertas limitaciones. Mientras que la mayoría de la gente infectada con Mtb desarrollar una infección latente, sin signos de los síntomas clínicos, los ratones desarrollan una enfermedad crónica con patología pulmonar progresiva. Sin embargo, ratones C57BL / 6 ratones son relativamente resistentes a la infección de Mtb y no desarrollan granulomas clásicos como se observa en los pacientes con tuberculosis humanos. Como resultado, las reacciones inmunopatológicas en el ratón no reflejan ni la enfermedad de la tuberculosis humana latente ni activa apropiadamente. A pesar de la discrepancia entre la enfermedad latente y crónica en el hombre y el ratón, los ratones se han utilizado ampliamente para identificar y estudiar los factores del huésped que controlan la infección por Mtb y son herramientas valiosas e indispensables para investigarla respuesta inmune en las enfermedades infecciosas. Es importante destacar que, la susceptibilidad a la infección de Mtb varía considerablemente entre las cepas de ratón endogámicas de uso común y las cepas más susceptibles tales como DBA o C3H se pueden incluir en los estudios de co-y-infección única. Por otra parte, además de las especies de patógenos descritos en este documento, se podrían utilizar cualquier otra especie de Mycobacterium de interés (por ejemplo, aislados clínicos). Del mismo modo, mientras que hay un único modelo de la malaria se replica todos los aspectos de la enfermedad humana diferentes modelos de ratones no se parecen mucho a los diferentes aspectos de la infección de la malaria humana adquirida de forma natural. Por ejemplo, P. berghei y P. ANKA Yoelii YM/17XL se estudian ampliamente los modelos de hombre (inducida por P. falciparum) paludismo grave, con P. berghei ANKA está considerado como un excelente modelo para el consumo humano Malari s cerebral 14,15. P. berghei NK65 es un excelente modelo para hiperparasitemia y malaria anemia aguda, y ha sido recientementedescrito como un modelo experimental para el síndrome de la malaria asociada a dificultad respiratoria aguda (SDRA MA-16). Utilizando el modelo de la coinfección descrito, recientemente hemos podido demostrar que P. concurrente infección berghei NK65 exacerba tuberculosis crónica 1. Aparte de utilizar diferentes parásitos de la malaria de roedores, el orden y el calendario de eventos de infección pueden ser adaptados en función de la pregunta de investigación subyacente. En el campo, infecciones por Plasmodium concomitantes pueden estar presentes en el momento de la infección de Mtb o adquirida posteriormente. En ambos casos la respuesta inmune a Mtb y Plasmodium pueden verse afectados de forma diferente. Por lo tanto, los ratones pueden infectarse con esporozoitos de Plasmodium, ya sea antes o después de la infección de Mtb. Además, los ratones pueden ser impugnadas en diferentes momentos después de la infección de Mtb para evaluar el impacto de la respuesta inmune inducida por Plasmodium in aguda frente crónicala tuberculosis. Es importante destacar que, al elegir un parásito de la malaria para el estudio de la coinfección por malaria tuberculosis, uno debe ser consciente de que algunas cepas de Plasmodium roedores causan enfermedad grave en ciertas cepas de ratón y sucumben a la infección dentro de sólo unos días o semanas, mientras Mtb hace crónica y las infecciones de larga duración en inmunocompetentes ratones. Por lo tanto, el momento de la coinfección es crucial con el fin de evitar la muerte prematura de los animales experimentales. La modulación de la inmunidad del huésped por la infección simultánea con múltiples especies de patógenos sigue siendo poco conocida. Nuestro modelo de coinfección experimental proporciona una herramienta poderosa para investigar Mycobacterium - interacción Plasmodium con el sistema inmune de un huésped coinfectados y contribuirá a nuestra comprensión de cómo las coinfecciones pueden afectar patogenia, evolución de la enfermedad, la vacunación, inmunodiagnóstico, y la terapia.

Las poblaciones humanas rara vez se exponen a un solo patógeno. Sobre todo en las regiones con alta incidencia de infecciones como el África subsahariana, las coinfecciones representan un problema de salud pública de primera, pero muy poco apreciada. La tuberculosis y la malaria son las infecciones bacterianas y parasitarias de mayor prevalencia en los seres humanos, respectivamente, y siguen siendo las causas principales de morbilidad y mortalidad en las poblaciones pobres de las zonas tropicales. A pesar de la amplia superposición geográfica entre la tuberculosis y la malaria y el gran número de personas en riesgo de coinfección, se sabe muy poco acerca de las interacciones entre los diversos y con frecuencia contrapuestos reguladores inmunes y efectores simultáneamente provocados contra los parásitos de la malaria y los bacilos de la tuberculosis en las personas coinfectadas. Modelos de roedores de infecciones mixtas permiten caracterizar las reacciones inmunes diferenciales frente a patógenos distintos en un host, lo que enfatiza la influencia mutuariencias modulación de la patología y la evolución clínica de la enfermedad individual, lo que también ayudará a identificar nuevas recomendaciones para el tratamiento y la prevención. Hemos establecido un modelo experimental de ratón, que nos permite investigar las ramificaciones causadas por la infección concurrente con Mycobacterium tuberculosis (Mtb) y especies de Plasmodium de roedores dentro de la misma máquina 1. Es importante destacar que, para emular las infecciones humanas adquiridas naturalmente lo más estrechamente posible, nuestro modelo implementa las rutas naturales de infección utilizados por ambos patógenos. La tuberculosis es una infección por el aire, que por lo tanto se manifiesta principalmente en los pulmones. El agente causal, Mtb es transmitida por las personas con enfermedad activa a través de la ruta de aerosol cuando se expulsan gotitas de aerosol infecciosas durante la tos o el estornudo. Por lo tanto, la infección por aerosol es el método de elección para imitar la infección natural. Generación de partículas en el aire que contienen Mtb se puede lograr mediante el usode un sistema de exposición por inhalación. Esta cámara de exposición de todo el cuerpo permite la exposición de los animales experimentales para Mtb-que contiene gotitas de aerosol infecciosas (Figura 1) que se inhala en los alvéolos de los pulmones, donde se inicia la infección 2. La malaria, por otro lado es una enfermedad transmitida por vectores causada por el protozoo parásito Plasmodium apicomplejo que se transmite de forma natural por la picadura de un mosquito anofeles hembra. Durante la harina de sangre, esporozoitos infecciosos se depositan bajo la piel de acogida y posteriormente alcanzan el hígado a través del torrente sanguíneo. Dentro de los hepatocitos se desarrollan y se multiplican rápidamente en esquizontes hígado etapa. Eventualmente, los esquizontes maduros se rompen y liberan miles de merozoitos de primera generación patógenos en el torrente sanguíneo donde inician un ciclo progresivo de la invasión de células rojas, la replicación, la ruptura de los glóbulos rojos, y la reinvasión 3. La contingencia del ciclo de vida del Plasmodiumues como algunos merozoitos se desarrollan en las etapas de parásitos sexuales, los gametocitos masculinos y femeninos, que pueden ser emprendidas por los mosquitos durante las comidas de sangre. En el mosquito, los esporozoitos de Plasmodium se desarrollan dentro de los ooquistes que residen en el intestino medio del mosquito y eventualmente migran a las glándulas salivales para su posterior transmisión a otro 3,4 anfitrión. Aunque en modelos animales experimentales de la entrega de Mtb través del aerosol y la vía por lo tanto más relevante es muy común, muchos estudios de infección por Plasmodium roedores experimentales, incluyendo estudios sobre la malaria tuberculosis coinfección 5-7 se han llevado a cabo mediante la infección de ratones con eritrocitos parasitados, dando lugar a la infección de la malaria en fase de sangre mientras que excluye la fase hepática en fase clínicamente silenciosa. Sin embargo, la etapa de hígado es un paso obligatorio durante la infección y relevante para la inmunidad anti-plasmodial 8-11. Consideramos que es por lo tanto importante incluir el pH hepáticaase de transmisión de la malaria y el mantenimiento en los estudios tanto de la malaria y la coinfección por malaria tuberculosis, respectivamente. Además, se ha demostrado que los esporozoitos de transmisión de forma natural son más infecciosos que los transmitidos a través de las infecciones de aguja 12, que nos llevó a establecer la infección de la malaria por picadura de mosquito en lugar de inyectar aislado de las glándulas salivales esporozoitos derivados. La única manera de obtener mosquitos infecciosos de transmisión natural de parásitos de la malaria es mantener todo el ciclo de vida del parásito, tanto en el hospedador vertebrado (en este caso el ratón) y el mosquito vector. Por lo tanto, el acceso a un insectario para el mantenimiento parásito es inevitable con el fin de realizar transmisión natural por picadura. Nuestro protocolo descrito en el presente documento ha sido desarrollado para investigar la forma en la coinfección por el Plasmodium esporozoitos impactos sobre la tuberculosis crónica 1. Para ello, los ratones son aerosoles infectados con M. tuberculosis y 40 días más tarde, cuando M. infección por tuberculosis ha alcanzado la fase crónica, los ratones son expuestos a los mosquitos malaria-infeccioso. El resultado de tanto la malaria y la tuberculosis en los animales coinfectados puede ser seguido por el seguimiento de la parasitemia en la sangre y la carga bacteriana en el tejido, respectivamente. En nuestro protocolo, vamos a describir en detalle cómo se infectan ratones con ambos patógenos a través de su ruta de infección natural y la forma de confirmar la transmisión de patógenos con éxito. En nuestras manos, la tasa de infección comúnmente alcanzada por ambas infecciones experimentales es del 100%. Estos protocolos se pueden aplicar para estudiar tanto las infecciones por separado o, como nosotros, para modelar y estudiar la coinfección entre dos de los más desafiantes enfermedades infecciosas humanas. Este modelo es aplicable a otras especies de Mycobacterium y Plasmodium roedor más allá de los descritos en este protocolo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="650">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">Buraton</td>
			<td style="width:124px;">Sch&#252;lke</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:191px;">active ingredients: aldehyds (formaldehyde, glutaraldehyde, oxalaldehyde, ethyl hexanal)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Middlebrook 7H9&#160;</td>
			<td style="width:124px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">M0178</td>
			<td style="width:191px;">For Mtb broth cultures</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Middlebrook 7H11&#160;</td>
			<td style="width:124px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">283810</td>
			<td style="width:191px;">Agar medium for Mtb culture</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Middlebrook OADC enrichment medium</td>
			<td style="width:124px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">212240</td>
			<td style="width:191px;">Add to 7H9 and 7H11 for Mtb culture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Staining Dish</td>
			<td style="width:124px;">Science Services</td>
			<td style="width:119px;">E62542-12</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">24-Slide Holder w/Handle</td>
			<td style="width:124px;">Science Services</td>
			<td style="width:119px;">E62543-06</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Giemsas Azur-Eosin-Methylene blue solution</td>
			<td style="width:124px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:119px;">109204</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Wright&#180;s stain</td>
			<td style="width:124px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">W0625</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Inhalation Exposure System</td>
			<td style="width:124px;">Glas-Col</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nebulizer-Venturi</td>
			<td style="width:124px;">Glas-Col</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ice cream cups</td>
			<td style="width:124px;">H&#228;agen-Dazs</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:191px;">Used as mosquito cages</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Metal-frame mosquito cages</td>
			<td style="width:124px;">BioQuip Products</td>
			<td style="width:119px;">1450A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an experimental model to study tuberculosis-malaria coinfection upon natural transmission of mycobacterium tuberculosis and plasmodium berghei

Las coinfecciones ocurren de forma natural debido a la coincidencia geográfica de los distintos tipos de organismos patógenos. Infecciones concurrentes muy probablemente modulan la respectiva respuesta inmunitaria a cada solo patógeno y pueden afectar con ello la patogénesis y evolución de la enfermedad. Los pacientes coinfectados también pueden responder diferencialmente a las intervenciones anti-infecciosos. La coinfección entre la tuberculosis como causada por micobacterias y el parásito de la malaria Plasmodium, los cuales son coendemic en muchas partes del África subsahariana, no se ha estudiado en detalle. Con el fin de abordar el reto, pero científicamente y clínicamente pregunta muy relevante cómo modular la coinfección tuberculosis-malaria inmunidad del huésped y el curso de cada enfermedad, establecimos un modelo experimental de ratón que nos permite diseccionar las respuestas inmunitarias producidas a ambos patógenos en el huésped coinfectados . Es de destacar que el fin de la mayoría de las infecciones humanas imitan a la perfección adquiridos naturalmente, realizamos experimentalinfecciones de ratones con ambos patógenos por parte de sus rutas naturales de infección, es decir, aerosol y picadura de un mosquito, respectivamente.

La infección de ratones con Mtb y P. berghei a través de la ruta natural, es decir, aerosol y picadura de un mosquito, respectivamente, los resultados en la infección coherente y reproducible de todos los animales (Tabla 1) 1. Podemos monitorear la infección exitosa y el curso de los dos la malaria y la tuberculosis mediante la determinación de la aparición inicial (prepatencia) y el número de parásitos en la sangre (P. berghei parasitemia) y la carga de Mtb en diferentes órganos, respectivamente. Un ejemplo de éxito de la transmisión del parásito de la malaria por la picadura de un mosquito infectado se muestra en la Tabla 1 y Figura 3. La alimentación de 10 mosquitos esporozoito infectados en cada ratón dio como resultado una tasa de infección del 100% según lo confirmado por la presencia de parásitos en el estadio en sangre 4-5 días después (Tabla 1 y Figura 3A). Es importante destacar que nos encontramos con el número de parásitos similares en la sangre de ratones individuales de la misma gr experimentaloup, lo que indica que la transmisión de esporozoito por los resultados de la mordedura de mosquito en una infección consistente y reproducible. Al comparar la prepatencia en los ratones control no tratados previamente con la de los animales Mtb coinfectados, podemos ver que prepatencia se retrasa ligeramente en ratones que habían sido preinfected con Mtb (Tabla 1, Figura 3B) 1. Como hemos informado anteriormente 1, podemos determinar el impacto de la coinfección Mtb en el curso de la malaria parasitemia seguimiento diario de Giemsa de frotis teñidos de sangre, como se muestra en la Figura 3B. La infección de ratones con Mtb por el uso de un sistema de exposición a la inhalación resultados en la deposición con éxito de las bacterias en los pulmones con relativamente baja variabilidad entre ratones individuales (Figura 4A). Podemos seguir cargas de micobacterias en los pulmones y otros órganos de interés a través del tiempo por la determinación de UFC. Un ejemplo para la carga micobacteriana en los pulmones deMtb infectado ratones C57BL / 6 en la ausencia o presencia de P. berghei se muestra en la Figura 4B. Tabla 1. Prepatencia después de la transmisión de esporozoito por picadura de mosquito. Todos los ratones desarrollaron infecciones del estadio en sangre después de la transmisión natural de P. berghei esporozoitos por picadura de mosquito. Adaptado de 1 PLoS ONE, 7 (10), e48110 con permiso. <table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Grupo de ratones Experimental (C57BL / 6) </td><td> Desafíe por 10 picaduras de mosquitos infecciosos </td><td> Número de sangre-fase animales positivos / N º de animales por grupo </td><td> Mean prepatencia [d] </td></tr><tr><td> ingenuo </td><td> P. berghei </td><td> 7/7 </td><td> 4,4 </td></tr><tr><td> Mtb infectado </td><td> P. berghei </td><td> 7/7 </td><td> 5,5 </t<html> d&gt; </tr></tbody></table><img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50829/50829fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50829/50829fig1.jpg" /> Figura 1. Esquema general del procedimiento experimental. C57BL / 6 ratones se expone a Mtb-que contienen gotitas de aerosol en una cámara de aerosol Glas-Col. Un día después de la infección de aerosol, la absorción de Mtb se verificó por análisis de UFC de pulmón. 40 días después del desafío Mtb (cuando la tuberculosis se ha convertido en crónica en ratones infectados), los animales están expuestos a P. berghei infectado mosquitos. Para confirmar la transmisión de esporozoito éxito y seguir el curso de la infección por Plasmodium, la parasitemia es monitoreada diariamente en Giemsa de frotis teñidos de sangre a partir de 3 días después picadura de mosquito. / Files/ftp_upload/50829/50829fig2highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/50829/50829fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. Bosquejo de una jaula de mosquitos. Mosquitos infecciosos están contenidas dentro de un cartón, como un cuarto de litro de helado de cartón. Una pequeña abertura se corta en el lado de la caja de cartón y se cubre con una doble capa de látex con una hendidura cortada en cada pieza para crear una entrada segura para los mosquitos. Un trozo de papel de filtro se pega en la parte inferior en el interior de la caja de cartón para absorber los goteos. Copas de helado se cierran con una red (malla de nylon) que está fijado a la caja de cartón por la cinta y la banda elástica. <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50829/50829fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50829/50829fig3.jpg" /> Figura 3. Parasitemia Sangre. A) Ejemplo de Wright `s frotis de sangre teñida mostrando eritrocitos parasitados (barra de escala, 20 &amp; #181;. M) B) La parasitemia en sangre de ratón se controló mediante el análisis diarios frotis de sangre teñidos con Giemsa. Ratones coinfectados tienen una parasitemia reducido en comparación con los ratones de Plasmodium individuales infectados (n = 10), y los resultados se muestran como medias ± SD; *** p &lt;0,001. Reproducido de 1 PLoS ONE, 7 (10), e48110 con permiso. <img alt="Figura 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50829/50829fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50829/50829fig4.jpg" /> Figura 4. La detección de Mtb en el pulmón. C57BL / 6 ratones fueron retados con aerosol 100 UFC de Mtb y 40 días más tarde, coinfectados por el P. B) Las bacterias berghei por picadura de mosquito. A) Un día después de la infección aerosol la captación del número deseado de Mtb se verificó mediante siembra de homogeneizados de pulmón entero para la determinación de UFC.l cargas en el momento de la coinfección se determinaron en lisados ​​de pulmón de 3 ratones a través de análisis de CFU (Mtb d40/d0). 12 días después de la coinfección, lisados ​​de pulmón se sembraron para el análisis de CFU para determinar el impacto de la coinfección por Plasmodium en el control de Mtb. Tenga en cuenta, que los números de Mtb en los pulmones se incrementaron durante la coinfección con P. berghei NK65. Etiquetado del eje X: tiempo después de Mtb -infection/time después de la coinfección. Adaptado de 1 PLoS ONE, 7 (10), e48110 con permiso.

Watch this Scientific Journal Video about An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei at JoVE.com

An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei

La tuberculosis y la malaria son dos de las infecciones más prevalentes en los humanos y las principales causas de morbilidad y mortalidad en las poblaciones pobres de las zonas tropicales. Hemos establecido un sistema de modelo experimental para estudiar los resultados de la coinfección tuberculosis-la malaria en ratones tras la exposición a ambos patógenos a través de su vía natural de infección.

Un modelo experimental para estudiar la tuberculosis-Malaria Coinfección sobre Transmisión Natural de Mycobacterium tuberculosis Y Plasmodium berghei</i

Coinfections naturally occur due to the geographic overlap of distinct types of pathogenic organisms. Concurrent infections most likely modulate the ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei

Sample Preparation of Mycobacterium tuberculosis Extracts for Nuclear Magnetic Resonance Metabolomic Studies

Sample Preparation of Mycobacterium tuberculosis Extracts for Nuclear Magnetic Resonance Metabolomic Studies

Preparación de la muestra de<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Extractos de Estudios de Resonancia Magnética Nuclear metabolómica

Mycobacterium tuberculosis is a major cause of mortality in human beings on a global scale. The emergence of both multi- (MDR) and extensively-(XDR) ...

Investigación

Inmunología e Infección

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Crecimiento de Mycobacterium tuberculosis Las biopelículas

Mycobacterium tuberculosis, the etiologic agent of human tuberculosis, has an extraordinary ability to survive against environmental stresses including ...

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

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

Un<em&gt; In vitro</em&gt; Co-infección modelo para estudiar<em&gt; Plasmodium falciparum</em&gt;-VIH-1 en las interacciones humano primario de monocitos derivados de las células inmunitarias

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

Isolation and Analysis of Brain-sequestered Leukocytes from Plasmodium berghei ANKA-infected Mice

Isolation and Analysis of Brain-sequestered Leukocytes from Plasmodium berghei ANKA-infected Mice

Aislamiento y análisis de Brain-secuestrados Los leucocitos de<em&gt; Plasmodium berghei</em&gt; ANKA de ratones infectados

We describe a method for isolation and  characterization of adherent inflammatory cells from brain blood vessels of P. berghei ANKA-infected mice. ...

Demonstrating a Multi-drug Resistant Mycobacterium tuberculosis Amplification Microarray

Demonstrating a Multi-drug Resistant Mycobacterium tuberculosis Amplification Microarray

Demostración de un resistente a múltiples fármacos<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Microarray Amplificación

Simplifying microarray workflow is a necessary first step for creating MDR-TB microarray-based diagnostics that can be routinely used in lower-resource ...

A Novel Microdissection Approach to Recovering Mycobacterium tuberculosis Specific Transcripts from Formalin Fixed Paraffin Embedded Lung Granulomas

A Novel Microdissection Approach to Recovering Mycobacterium tuberculosis Specific Transcripts from Formalin Fixed Paraffin Embedded Lung Granulomas

Un nuevo enfoque para la recuperación Microdissection<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Las transcripciones específicas de formalina parafina fijo Embedded pulmón granulomas

Microdissection has been used for the examination of tissues at DNA, RNA, and protein levels for over a decade. Laser capture microscopy (LCM) is the most ...

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

Un modelo de tejido 3D Pulmón humano de Estudios funcionales en<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Infección

Tuberculosis (TB) still holds a major threat to the health of people worldwide, and there is a need for cost-efficient but reliable models to help us ...

System for Efficacy and Cytotoxicity Screening of Inhibitors Targeting Intracellular Mycobacterium tuberculosis

System for Efficacy and Cytotoxicity Screening of Inhibitors Targeting Intracellular Mycobacterium tuberculosis

Sistema para la eficacia y la citotoxicidad de detección de inhibidores de focalización intracelular<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em

Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis (TB), is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. With the increased spread ...

A High-throughput Compatible Assay to Evaluate Drug Efficacy against Macrophage Passaged Mycobacterium tuberculosis

A High-throughput Compatible Assay to Evaluate Drug Efficacy against Macrophage Passaged Mycobacterium tuberculosis

Un ensayo compatible de alto rendimiento para evaluar la eficacia del fármaco contra los macrófagos a pases<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em

The early drug development process for anti-tuberculosis drugs is hindered by the inefficient translation of compounds with in vitro activity to ...

Imaging Mycobacterium tuberculosis in Mice with Reporter Enzyme Fluorescence

Imaging Mycobacterium tuberculosis in Mice with Reporter Enzyme Fluorescence

Proyección de imagen de tuberculosis del Mycobacterium en ratones con reportero enzima fluorescencia

Reporter enzyme fluorescence (REF) utilizes substrates that are specific for enzymes present in target organisms of interest for imaging or detection by ...