Name: plasmodium falciparum gametocyte culture and mosquito infection through artificial membrane feeding
Uploaded: 2020-07-03T15:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Plasmodium falciparum Gametocyte Culture and Mosquito Infection Through Artificial Membrane Feeding at JoVE.com

Auteurs bedanken Bloomberg Philanthropies voor financiële steun aan het Johns Hopkins Malaria Research Institute (JHMRI). Dit werk zou niet mogelijk zijn geweest zonder de expertise van JHMRI insecten- en parasitologie kernfaciliteiten.

Bloedafnames die hieronder worden beschreven, zijn goedgekeurd door de Institutional Review Board van de Johns Hopkins University. P. falciparum wordt gekweekt in verse RBC's onder steriele omstandigheden in een bioveiligheidsniveau 2 (BSL2) faciliteit en voorzichtigheid is geboden bij het omgaan met biologische materialen. Na elke stap met bloed of bloedproducten wordt elk plasticgoed of glaswerk gespoeld met 10% bleekmiddel in de kap voordat het op de juiste manier wordt verwijderd.
1...

<ol>
	<li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=World+Malaria+Report.">World Malaria Report.</a> World Health Organization. , (2018).</li><li>Sinden, R. E., Smalley, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gametocytogenesis+of+Plasmodium+falciparum+in+vitro:+The+cell-cycle.">Gametocytogenesis of Plasmodium falciparum in vitro: The cell-cycle.</a> Parasitology. 79 (2), 277-296 (1979).</li><li>Sinden, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sexual+Development+of+Malarial+Parasites.">Sexual Development of Malarial Parasites.</a> Advances in Parasitology. 22, 153-216 (1983).</li><li>Joice, 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=Plasmodium+falciparum+transmission+stages+accumulate+in+the+human+bone+marrow.">Plasmodium falciparum transmission stages accumulate in the human bone marrow.</a> Science Translational Medicine. 6 (244), 5 (2014).</li><li>Abdulsalam, A. H., Sabeeh, N., Bain, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immature+Plasmodium+falciparum+gametocytes+in+bone+marrow.">Immature Plasmodium falciparum gametocytes in bone marrow.</a> American Journal of Hematology. 85 (12), 943 (2010).</li><li>Ghosh, A. K., Jacobs-Lorena, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmodium+sporozoite+invasion+of+the+mosquito+salivary+gland.">Plasmodium sporozoite invasion of the mosquito salivary gland.</a> Current Opinion in Microbiology. 12 (4), 394-400 (2009).</li><li>Bennink, S., Kiesow, M. J., Pradel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+malaria+parasites+in+the+mosquito+midgut.">The development of malaria parasites in the mosquito midgut.</a> Cellular Microbiology. 18 (7), 905-918 (2016).</li><li>Trager, W., Jenson, 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=Cultivation+of+malarial+parasites.">Cultivation of malarial parasites.</a> Nature. 273 (5664), 621-622 (1978).</li><li>Duffy, S., Loganathan, S., Holleran, J. P., Avery, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+production+of+Plasmodium+falciparum+gametocytes+for+malaria+drug+discovery.">Large-scale production of Plasmodium falciparum gametocytes for malaria drug discovery.</a> Nature Protocols. 11 (5), 976-992 (2016).</li><li>Delves, M. J., 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=Routine+in+vitro+culture+of+P.+Falciparum+gametocytes+to+evaluate+novel+transmission-blocking+interventions.">Routine in vitro culture of P. Falciparum gametocytes to evaluate novel transmission-blocking interventions.</a> Nature Protocols. 11 (9), 1668-1680 (2016).</li><li>Habtewold, T., 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=Streamlined+SMFA+and+mosquito+dark-feeding+regime+significantly+improve+malaria+transmission-blocking+assay+robustness+and+sensitivity.">Streamlined SMFA and mosquito dark-feeding regime significantly improve malaria transmission-blocking assay robustness and sensitivity.</a> Malaria Journal. 18 (1), 24 (2019).</li><li>Demanga, C. 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+development+of+sexual+stage+malaria+gametocytes+in+a+Wave+Bioreactor.">The development of sexual stage malaria gametocytes in a Wave Bioreactor.</a> Parasites and Vectors. 10 (1), 216 (2017).</li><li>Brockelman, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditions+favoring+gametocytogenesis+in+the+continuous+culture+of+Plasmodium+falciparum.">Conditions favoring gametocytogenesis in the continuous culture of Plasmodium falciparum.</a> Journal of Eukaryotic Microbiology. 29, 454-458 (1982).</li><li>Meibalan, E., Marti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biology+of+malaria+transmission.">Biology of malaria transmission.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 7, (2017).</li><li>Essuman, 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+novel+gametocyte+biomarker+for+superior+molecular+detection+of+the+plasmodium+falciparum+infectious+reservoirs.">A novel gametocyte biomarker for superior molecular detection of the plasmodium falciparum infectious reservoirs.</a> Journal of Infectious Diseases. 216 (10), 1264-1272 (2017).</li><li>Sim&#245;es, M. L., Mlambo, G., Tripathi, A., Dong, Y., 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=Immune+regulation+of+plasmodium+is+anopheles+species+specific+and+infection+intensity+dependent.">Immune regulation of plasmodium is anopheles species specific and infection intensity dependent.</a> mBio. 8 (5), 01631 (2017).</li><li>Oakley, M. S., 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=Transcriptome+analysis+based+detection+of+Plasmodium+falciparum+development+in+Anopheles+stephensi+mosquitoes.">Transcriptome analysis based detection of Plasmodium falciparum development in Anopheles stephensi mosquitoes.</a> Scientific Reports. 8, 11568 (2018).</li><li>Saraiva, R. 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=Chromobacterium+spp.+mediate+their+anti-Plasmodium+activity+through+secretion+of+the+histone+deacetylase+inhibitor+romidepsin.">Chromobacterium spp. mediate their anti-Plasmodium activity through secretion of the histone deacetylase inhibitor romidepsin.</a> Scientific Reports. 8, 6176 (2018).</li><li>Tao, D., 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=Sex-partitioning+of+the+Plasmodium+falciparum+stage+V+gametocyte+proteome+provides+insight+into+falciparum-specific+cell+biology.">Sex-partitioning of the Plasmodium falciparum stage V gametocyte proteome provides insight into falciparum-specific cell biology.</a> Molecular and Cellular Proteomics. 13 (10), 2705-2724 (2014).</li><li>Grabias, B., Zheng, H., Mlambo, G., Tripathi, A. K., Kumar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sensitive+enhanced+chemiluminescent-ELISA+for+the+detection+of+Plasmodium+falciparum+circumsporozoite+antigen+in+midguts+of+Anopheles+stephensi+mosquitoes.">A sensitive enhanced chemiluminescent-ELISA for the detection of Plasmodium falciparum circumsporozoite antigen in midguts of Anopheles stephensi mosquitoes.</a> Journal of Microbiological Methods. 108, 19-24 (2015).</li><li>Ferrer, P., Vega-Rodriguez, J., Tripathi, A. K., Jacobs-Lorena, M., Sullivan, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antimalarial+iron+chelator+FBS0701+blocks+transmission+by+Plasmodium+falciparum+gametocyte+activation+inhibition.">Antimalarial iron chelator FBS0701 blocks transmission by Plasmodium falciparum gametocyte activation inhibition.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 59 (3), 1418-1426 (2015).</li><li>Sanders, N. G., Sullivan, D. J., Mlambo, G., Dimopoulos, G., Tripathi, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gametocytocidal+screen+identifies+novel+chemical+classes+with+Plasmodium+falciparum+transmission+blocking+activity.">Gametocytocidal screen identifies novel chemical classes with Plasmodium falciparum transmission blocking activity.</a> PLoS One. 9 (8), 105817 (2014).</li><li>Lindner, S. 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=Transcriptomics+and+proteomics+reveal+two+waves+of+translational+repression+during+the+maturation+of+malaria+parasite+sporozoites.">Transcriptomics and proteomics reveal two waves of translational repression during the maturation of malaria parasite sporozoites.</a> Nature Communications. 10, 4964 (2019).</li><li>McLean, K. J., 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=Generation+of+Transmission-Competent+Human+Malaria+Parasites+with+Chromosomally-Integrated+Fluorescent+Reporters.">Generation of Transmission-Competent Human Malaria Parasites with Chromosomally-Integrated Fluorescent Reporters.</a> Scientific Reports. 9, 13131 (2019).</li><li>Espinosa, D. A., 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=Proteolytic+Cleavage+of+the+Plasmodium+falciparum+Circumsporozoite+Protein+Is+a+Target+of+Protective+Antibodies.">Proteolytic Cleavage of the Plasmodium falciparum Circumsporozoite Protein Is a Target of Protective Antibodies.</a> Journal of Infectious Diseases. 212 (7), 1111-1119 (2015).</li><li>Swearingen, K. 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=Interrogating+the+Plasmodium+Sporozoite+Surface:+Identification+of+Surface-Exposed+Proteins+and+Demonstration+of+Glycosylation+on+CSP+and+TRAP+by+Mass+Spectrometry-Based+Proteomics.">Interrogating the Plasmodium Sporozoite Surface: Identification of Surface-Exposed Proteins and Demonstration of Glycosylation on CSP and TRAP by Mass Spectrometry-Based Proteomics.</a> PLoS Pathogens. 12 (4), 1005606 (2016).</li><li>Ifediba, T., Vanderberg, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complete+in+vitro+maturation+of+Plasmodium+falciparum+gametocytes.">Complete in vitro maturation of Plasmodium falciparum gametocytes.</a> Nature. 294 (5839), 364-366 (1981).</li><li>Miura, 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=An+inter-laboratory+comparison+of+standard+membrane-feeding+assays+for+evaluation+of+malaria+transmission-blocking+vaccines.">An inter-laboratory comparison of standard membrane-feeding assays for evaluation of malaria transmission-blocking vaccines.</a> Malaria Journal. 15, 463 (2016).</li><li>Miura, 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=Qualification+of+Standard+Membrane-Feeding+Assay+with+Plasmodium+falciparum+Malaria+and+Potential+Improvements+for+Future+Assays.">Qualification of Standard Membrane-Feeding Assay with Plasmodium falciparum Malaria and Potential Improvements for Future Assays.</a> PLoS One. 8 (3), 57909 (2013).</li></ol>

De hier beschreven methoden worden al meer dan 10 jaar met succes gebruikt bij het Johns Hopkins Malaria Research Institute15,16,17,18,19,20,21,22. Gametocyten geproduceerd met behulp van dit protocol zijn gebruikt voor gametocytocidale assays met hoge door...

Malaria wordt veroorzaakt door Plasmodium-parasieten en wordt overgedragen op hun gewervelde gastheren via infectieuze beet van vrouwelijke Anopheles-muggen. Volgens het rapport van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) van 2019 waren er naar schatting 405.000 sterfgevallen, op een totaal van 228 miljoen gevallen van malaria1. De meeste malariagerelateerde sterfgevallen waren geconcentreerd in de Afrikaanse regio, vooral bij kinderen jonger dan vijf jaar. Hoewel de totale incidentie van malaria vanaf 2010 wereldwijd is afgenomen, is de daling de afgelopen jaren gestabiliseerd en zijn aanvullende controlestrategieën dringend nodig om de ziekte te elimineren.
Cyclische aseksuele bloedstadia van malariaparasieten veroorzaken ziektepathogenese en een kleine subset hiervan onderscheidt zich in vrouwelijke en mannelijke gametocyten. Plasmodium falciparum gametocyten zijn uniek van aard omdat ze 7-10 dagen nodig hebben om zich te ontwikkelen door vijf morfologisch verschillende stadia. Onrijpe gametocyten van stadium I tot IV worden gesekwestreerd in beenmergparenchym en blijven grotendeels afwezig in de periferecirculatie 2,3,4,5. Erytrocyten die zijn geïnfecteerd met volwassen stadium V-gametocyten komen vrij in de bloedbaan en circuleren vrij om door muggen te worden opgenomen. Eenmaal in het midgut van de mug worden gametocyten geactiveerd, door een verandering in temperatuur en blootstelling aan de midgut-omgeving, transformeren in vrouwelijke en mannelijke gameten en beginnen met de ontwikkeling van de muggenstadia, die culmineren in de infectieuze stadia van sporozoïeten in de speekselklieren van de mug6,7.
Sinds Trager en Jenson8 een gestandaardiseerde methode beschreven om P. falciparumte culmineren, zijn studies over de aseksuele bloedstadia sterk gevorderd. Het ontbreken van een betrouwbaar kweeksysteem voor seksuele stadia heeft het echter moeilijk gemaakt om P. falciparum-gametocyten, transmissiebiologie en muggenstadia te bestuderen. In de afgelopen jaren zijn verschillende methoden gepubliceerd die laboratoria hebben geholpen bij het vaststellen van gametocytenculturen9,10,11,12. Dit manuscript beschrijft een gestandaardiseerd en betrouwbaar protocol voor het cultureren van P. falciparum-gametocyten die een waardevolle bron kunnen vormen voor de malaria-onderzoeksgemeenschap. Deze methode maakt de robuuste productie van volwassen en infectieuze gametocyten mogelijk, wat samen met een gestandaardiseerd muggenvoedingsprotocol resulteert in een zeer betrouwbare muggeninfectie. Deze methoden werden vastgesteld om ononderbroken toevoer van gametocyten en parasieten in het muggenstadium te behouden. In dit manuscript beschrijven we een grondig gametocytencultuurprotocol (figuur 1), voorbereiding van glasmembraanvoeders en infectie van muggen met behulp van deze membraanvoeders (figuur 2), dissectie van midgut (figuur 3) en speekselklier van muggen (figuur 4) en kwantificering van infectie bij muggen na midgut en speekselklierdissectie.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10% Sugar solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10ml serological pipet</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>357551</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 ml conical tube</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1ml serological pipet</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>357521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 ml serological pipet</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>357535</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>37&#176;C Incubator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml conical tube</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5ml serological pipet</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>357543</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 well tissue culture plates</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Ethanol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9&#34; glass pipet</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>13-678-6B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anopheles Mosquitoes</td>
			<td>JHMRI, Insectary core</td>
			<td></td>
			<td>We use A. stephensi or A. gambiae (keele)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cell counter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Circulating water bath</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fine tip forceps</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>12-000-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geimsa stain</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>GS1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass desiccator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass membrane feeder</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG183570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass slides</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>12-552-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H6648</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Blood O+</td>
			<td>JHU</td>
			<td></td>
			<td>Wash RBCs three times with RPMI and refrigerate at 50% heamatocrit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Serum O+</td>
			<td>Interstate blood bank</td>
			<td></td>
			<td>Pool at-least 6 units of serum from different donors and freeze down aliquots at -20&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypoxanthine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H9337</td>
			<td>Make 500x stock in 1M NaOH</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mercurochrome</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M7011</td>
			<td>Prepare 1% stock solution in PBS that can be diluted to 0.1% when needed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Pipette</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Any microscope with 10x, 40x and 100x objective will work.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito cups</td>
			<td>Neptune cups</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-acetylglucosamine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A3286</td>
			<td>Optional and needed only when pure gametocytes are required.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Netting</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Make sure it can contain mosquitoes and allow blood feeding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>249964</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipet tips</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipetman</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmodium falciparum NF54</td>
			<td>BEI Resources</td>
			<td>MRA-1000</td>
			<td>Freeze down large numbers of early passage culture to make sure you have a constant supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI 1640</td>
			<td>Corning</td>
			<td>CV-041-CV</td>
			<td>Media contains glutamine and HEPES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slide warmer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S6297</td>
			<td>Optional for media, add only when using malaria gas mix during culture incubation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>water bath</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xanthurenic Acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D120804</td>
			<td>For flagellation media</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

plasmodium falciparum gametocyte culture and mosquito infection through artificial membrane feeding

Malaria blijft een van de belangrijkste problemen voor de volksgezondheid en veroorzaakt aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit. Malaria is een door muggen overgedragen ziekte die wordt overgedragen door een besmettelijke beet van de vrouwelijke Anopheles-mug. Malariabestrijding zal uiteindelijk afhankelijk zijn van een veelheid aan benaderingen, waaronder manieren om overdracht naar, door en van muggen te blokkeren. Om muggenstadia van malariaparasieten in het laboratorium te bestuderen, hebben we een protocol geoptimaliseerd om zeer besmettelijke Plasmodium falciparum-gametocyten te cultureren, een parasietstadium dat nodig is voor overdracht van de menselijke gastheer naar de muggenvector. P. falciparum gametocyten rijpen door vijf morfologisch verschillende stappen, wat ongeveer 1-2 weken duurt. Gametocytencultuur beschreven in dit protocol wordt voltooid in 15 dagen en is besmettelijk voor muggen van dag 15-18. Deze protocollen zijn ontwikkeld om een continue cyclus van infectie competente gametocyten te handhaven en om ononderbroken toevoer van muggenstadia van de parasiet te behouden. Hier beschrijven we de methodologie van gametocytencultuur en hoe muggen met deze parasieten kunnen worden geïnfecteerd met behulp van glazen membraanvoeders.

Hier presenteren we resultaten van een reeks membraanvoeders met behulp van P. falciparum NF54-gametocytenculturen gegenereerd met behulp van het bovenstaande protocol (zie (Figuur 5). De gametocytencultuur werd geïnitieerd met ongeveer 0,5% aseksuele cultuur in gemengd stadium op dag 0, die op dag 4 en dag 5 uitgroeide tot een piekparasiet van ongeveer 15%. Zoals te zien is in figuur 5A bij deze hoge parasietmie, worden de parasieten gestrest en crash...

Watch this Scientific Journal Video about Plasmodium falciparum Gametocyte Culture and Mosquito Infection Through Artificial Membrane Feeding at JoVE.com

Plasmodium falciparum Gametocyte Culture and Mosquito Infection Through Artificial Membrane Feeding

Gedetailleerd onderzoek naar muggenstadia van malariaparasieten is van cruciaal belang voor het ontwerpen van effectieve transmissieblokkeringsstrategieën. Dit protocol laat zien hoe infectieuze gametocyten effectief kunnen worden gekweekt en deze gametocyten vervolgens aan muggen kunnen worden gevoerd om muggenstadia van P. falciparumte genereren .

Plasmodium falciparum Gametocytencultuur en muggeninfectie door kunstmatige membraanvoeding

Malaria remains one of the most important public health problems, causing significant morbidity and mortality. Malaria is a mosquito borne disease ...

Research

JoVE Journal

Biology

Plasmodium falciparum Gametocyte Culture and Mosquito Infection Through Artificial Membrane Feeding

Harvesting Sperm and Artificial Insemination of Mice

Oogsten Sperma en kunstmatige inseminatie van Muizen

Rodents of the genus Peromyscus (deer mice) are the most prevalent native North American mammals.  Peromyscus species are used in a wide range of research ...

Protocol for Mosquito Rearing (A. gambiae)

Protocol for Mosquito Rearing A. gambiae

Protocol voor Mosquito Opfok (A. gambiae)

This protocol describes mosquito rearing in the insectary. The insectary rooms are maintained at 28&deg;C and ~80% humidity, with a 12 hr. day/night ...

Protocol for Plasmodium falciparum Infections in Mosquitoes and Infection Phenotype Determination

Protocol voor Plasmodium falciparum Infecties in Muggen en Infection Fenotype Bepaling

Once a gene is identified as potentially refractory for malaria, it must be evaluated for its role in preventing Plasmodium infections within the ...

Crystallizing Membrane Proteins for Structure Determination using Lipidic Mesophases

Kristalliseren membraaneiwitten voor structuurbepaling met behulp van lipide mesofasen

A detailed protocol for crystallizing membrane proteins by using lipidic mesophases is described. This method has variously been referred to as the ...

Use of a Robot for High-throughput Crystallization of Membrane Proteins in Lipidic Mesophases

Gebruik van een robot voor High-throughput Kristallisatie van membraaneiwitten in lipide mesofasen

Structure-function studies of membrane proteins greatly benefit from having available high-resolution 3-D structures of the type provided through ...

High-fat Feeding Paradigm for Larval Zebrafish: Feeding, Live Imaging, and Quantification of Food Intake

Vetrijke Feeding Paradigm voor larvale zebravis: Voeden, Live Imaging, en kwantificering van voedselinname

Zebrafish are emerging as a model of dietary lipid processing and metabolic disease. This protocol describes how to feed larval zebrafish a lipid-rich ...

Ground State Depletion Super-resolution Imaging in Mammalian Cells

Super resolutie beeldvorming van de uitputting van de grondtoestand in zoogdiercellen

Advances in fluorescent microscopy and cell biology are intimately correlated, with the enhanced ability to visualize cellular events often leading to ...

Isolation and Culture of Human Mature Adipocytes Using Membrane Mature Adipocyte Aggregate Cultures (MAAC)

Isolation and Culture of Human Mature Adipocytes Using Membrane Mature Adipocyte Aggregate Cultures MAAC

Isolatie en cultuur van menselijke volwassen adipocyten met behulp van membraan volwassen adipocyte aggregaat culturen (MAAC)

White adipose tissue (WAT) dysregulation plays a central role in development of insulin resistance and type 2 diabetes (T2D). To develop new treatments ...

Large-Scale Preparation of Synovial Fluid Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes by 3D Bioreactor Culture

Grootschalige bereiding van synoviale vloeistof Mesenchymale stamcel-afgeleide exosomen door 3D Bioreactor Cultuur

Exosomes secreted by mesenchymal stem cells (MSCs) have been suggested as promising candidates for cartilage injuries and osteoarthritis treatment. ...

Mosquito-Associated Virus Isolation from Field-Collected Mosquitoes

Muggen-geassocieerde virusisolatie van in het veld verzamelde muggen

With the broad application of sequencing technologies, many novel virus-like sequences have been discovered in arthropods, including mosquitoes. The two ...