Name: zebrafish animal model for the study of allergic reactions in response to tick saliva biomolecules
Uploaded: 2022-09-16T14:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Zebrafish Animal Model for the Study of Allergic Reactions in Response to Tick Saliva Biomolecules at JoVE.com

Vi vil gerne takke medlemmerne af SaBio-gruppen for deres samarbejde i det eksperimentelle design og teknisk assistance med fiskeforsøgsanlægget og Juan Galcerán Sáez (IN-CSIC-UMH, Spanien) for at levere zebrafisk. Dette arbejde blev støttet af Ministerio de Ciencia e Innovación/Agencia Estatal de Investigación MCIN/AEI/10.13039/501100011033, Spanien og EU-FEDER (tilskud BIOGAL PID2020-116761GB-I00). Marinela Contreras finansieres af Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Spanien, tilskud IJC2020-042710-I.

Alle metoder, der er beskrevet her, er godkendt af den etiske komité for dyreforsøg ved University of Castilla La Mancha under undersøgelsen "Evaluering af immunresponset på inaktiveret M. bovis vaccine og udfordring med M. marinum i zebrafiskens modelnummer PR-2017-05-12."
Flåter blev opnået fra laboratoriekolonien, hvor repræsentative prøver af flåter i kolonien blev testet af PCR for almindelige flåtpatogenerfor at bekræfte fraværet af patogener og vedligeholdt...

<ol>
	<li>de la Fuente, J., Estrada-Pena, A., Venzal, J. M., Kocan, K. M., Sonenshine, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview:+Ticks+as+vectors+of+pathogens+that+cause+disease+in+humans+and+animals.">Overview: Ticks as vectors of pathogens that cause disease in humans and animals.</a> Frontiers in Bioscience: A Journal and Virtual Library. 13 (18), 6938-6946 (2008).</li><li>de la Fuente, 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=Tick-pathogen+interactions+and+vector+competence:+identification+of+molecular+drivers+for+tick-borne+diseases.">Tick-pathogen interactions and vector competence: identification of molecular drivers for tick-borne diseases.</a> Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 7, 114 (2017).</li><li>Villar, 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=Characterization+of+tick+salivary+gland+and+saliva+alphagalactome+reveals+candidate+alpha-gal+syndrome+disease+biomarkers.">Characterization of tick salivary gland and saliva alphagalactome reveals candidate alpha-gal syndrome disease biomarkers.</a> Expert Review of Proteomics. 18 (12), 1099-1116 (2021).</li><li>Chmela&#345;, J., Kot&#225;l, J., Kova&#345;&#237;kov&#225;, A., Kotsyfakis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+tick+salivary+proteins+as+novel+therapeutics.">The use of tick salivary proteins as novel therapeutics.</a> Frontiers in Physiology. 10, 812 (2019).</li><li>Chung, C. H., 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=Cetuximab-induced+anaphylaxis+and+IgE+specific+for+galactose-alpha-1,3-galactose.">Cetuximab-induced anaphylaxis and IgE specific for galactose-alpha-1,3-galactose.</a> The New England Journal of Medicine. 358 (11), 1109-1117 (2008).</li><li>Van Nunen, S. A., O'Connor, K. S., Clarke, L. R., Boyle, R. X., Fernando, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+association+between+tick+bite+reactions+and+red+meat+allergy+in+humans.">An association between tick bite reactions and red meat allergy in humans.</a> The Medical Journal of Australia. 190 (9), 510-511 (2009).</li><li>Cabezas-Cruz, 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=Environmental+and+molecular+drivers+of+the+&#945;-Gal+syndrome.">Environmental and molecular drivers of the &#945;-Gal syndrome.</a> Frontiers in Immunology. 10, 1210 (2019).</li><li>de la Fuente, J., Pacheco, I., Villar, M., Cabezas-Cruz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+alpha-Gal+syndrome:+new+insights+into+the+tick-host+conflict+and+cooperation.">The alpha-Gal syndrome: new insights into the tick-host conflict and cooperation.</a> Parasites &amp; Vectors. 12 (1), 154 (2019).</li><li>Platts-Mills, T. A. 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=On+the+cause+and+consequences+of+IgE+to+galactose-&#945;-1,3-galactose:+A+report+from+the+National+Institute+of+Allergy+and+Infectious+Diseases+workshop+on+understanding+IgE-mediated+mammalian+meat+allergy.">On the cause and consequences of IgE to galactose-&#945;-1,3-galactose: A report from the National Institute of Allergy and Infectious Diseases workshop on understanding IgE-mediated mammalian meat allergy.</a> The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 145 (4), 1061-1071 (2020).</li><li>Commins, S. P., 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=Delayed+anaphylaxis,+angioedema,+or+urticaria+after+consumption+of+red+meat+in+patients+with+IgE+antibodies+specific+for+galactose-alpha-1,3-galactose.">Delayed anaphylaxis, angioedema, or urticaria after consumption of red meat in patients with IgE antibodies specific for galactose-alpha-1,3-galactose.</a> The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 123 (2), 426-433 (2009).</li><li>Platts-Mills, T. A. E., Schuyler, A. J., Tripathi, A., Commins, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaphylaxis+to+the+carbohydrate+side+chain+alpha-gal.">Anaphylaxis to the carbohydrate side chain alpha-gal.</a> Immunology and Allergy Clinics of North America. 35 (2), 247-260 (2015).</li><li>Mateos-Hern&#225;ndez, L., 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=Tick-host+conflict:+immunoglobulin+E+antibodies+to+tick+proteins+in+patients+with+anaphylaxis+to+tick+bite.">Tick-host conflict: immunoglobulin E antibodies to tick proteins in patients with anaphylaxis to tick bite.</a> Oncotarget. 8 (13), 20630-20644 (2017).</li><li>Galili, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+in+primates+by+&amp;#34;Catastrophic-selection&amp;#34;+interplay+between+enveloped+virus+epidemics,+mutated+genes+of+enzymes+synthesizing+carbohydrate+antigens,+and+natural+anti-carbohydrate+antibodies.">Evolution in primates by &amp;#34;Catastrophic-selection&amp;#34; interplay between enveloped virus epidemics, mutated genes of enzymes synthesizing carbohydrate antigens, and natural anti-carbohydrate antibodies.</a> American Journal of Physical Anthropology. 168 (2), 352-363 (2019).</li><li>Hilger, C., Fischer, J., W&#246;lbing, F., Biedermann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+and+mechanism+of+galactose-alpha-1,3-galactose+in+the+elicitation+of+delayed+anaphylactic+reactions+to+red+meat.">Role and mechanism of galactose-alpha-1,3-galactose in the elicitation of delayed anaphylactic reactions to red meat.</a> Current Allergy and Asthma Reports. 19 (1), 3 (2019).</li><li>Cabezas-Cruz, A., Vald&#233;s, J., de la Fuente, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+research+meets+tick+vectors+for+infectious+diseases.">Cancer research meets tick vectors for infectious diseases.</a> The Lancet. Infectious Diseases. 14 (10), 916-917 (2014).</li><li>Yilmaz, 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=Gut+microbiota+elicits+a+protective+immune+response+against+malaria+transmission.">Gut microbiota elicits a protective immune response against malaria transmission.</a> Cell. 159 (6), 1277-1289 (2014).</li><li>Cabezas-Cruz, 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=Regulation+of+the+immune+response+to+&#945;-Gal+and+vector-borne+diseases.">Regulation of the immune response to &#945;-Gal and vector-borne diseases.</a> Trends in Parasitology. 31 (10), 470-476 (2015).</li><li>Weins, A. B., Eberlein, B., Biedermann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnostics+of+alpha-gal+syndrome:+Current+standards,+pitfalls+and+perspectives.">Diagnostics of alpha-gal syndrome: Current standards, pitfalls and perspectives.</a> Der Hautarzt; Zeitschrift Fur Dermatologie, Venerologie, Und Verwandte Gebiete. 70 (1), 36-43 (2019).</li><li>Commins, S. P., 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+relevance+of+tick+bites+to+the+production+of+IgE+antibodies+to+the+mammalian+oligosaccharide+galactose-&#945;-1,3-galactose.">The relevance of tick bites to the production of IgE antibodies to the mammalian oligosaccharide galactose-&#945;-1,3-galactose.</a> The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 127 (5), 1286-1293 (2011).</li><li>Fischer, J., Yazdi, A. S., Biedermann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+spectrum+of+&#945;-Gal+syndrome:+from+immediate-type+to+delayed+immediate-type+reactions+to+mammalian+innards+and+meat.">Clinical spectrum of &#945;-Gal syndrome: from immediate-type to delayed immediate-type reactions to mammalian innards and meat.</a> Allergo Journal International. 25 (2), 55-62 (2016).</li><li>Hod&#382;i&#263;, 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=Infection+with+Toxocara+canis+inhibits+the+production+of+IgE+antibodies+to+&#945;-Gal+in+humans:+towards+a+conceptual+framework+of+the+hygiene+hypothesis.">Infection with Toxocara canis inhibits the production of IgE antibodies to &#945;-Gal in humans: towards a conceptual framework of the hygiene hypothesis.</a> Vaccines. 8 (2), 167 (2020).</li><li>Kiewiet, M. B. 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=Clinical+and+serological+characterization+of+the+&#945;-Gal+syndrome-importance+of+atopy+for+symptom+severity+in+a+European+cohort.">Clinical and serological characterization of the &#945;-Gal syndrome-importance of atopy for symptom severity in a European cohort.</a> The Journal of Allergy and Clinical Immunology. In Practice. 8 (6), 2027-2034 (2020).</li><li>Steinke, J. W., Platts-Mills, T. A. E., Commins, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+alpha-gal+story:+lessons+learned+from+connecting+the+dots.">The alpha-gal story: lessons learned from connecting the dots.</a> The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 135 (3), 589-596 (2015).</li><li>Hashizume, H., 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=Repeated+Amblyomma+testudinarium+tick+bites+are+associated+with+increased+galactose-&#945;-1,3-galactose+carbohydrate+IgE+antibody+levels:+A+retrospective+cohort+study+in+a+single+institution.">Repeated Amblyomma testudinarium tick bites are associated with increased galactose-&#945;-1,3-galactose carbohydrate IgE antibody levels: A retrospective cohort study in a single institution.</a> Journal of the American Academy of Dermatology. 78 (6), 1135-1141 (2018).</li><li>Chandrasekhar, J. L., 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=Cutaneous+exposure+to+clinically+relevant+lone+star+ticks+promotes+IgE+production+and+hypersensitivity+through+CD4++T+cell-+and+MyD88-dependent+pathways+in+mice.">Cutaneous exposure to clinically relevant lone star ticks promotes IgE production and hypersensitivity through CD4+ T cell- and MyD88-dependent pathways in mice.</a> Journal of Immunology. 203 (4), 813-824 (2019).</li><li>Araujo, R. N., 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=Amblyomma+sculptum+tick+saliva:+&#945;-Gal+identification,+antibody+response+and+possible+association+with+red+meat+allergy+in+Brazil.">Amblyomma sculptum tick saliva: &#945;-Gal identification, antibody response and possible association with red meat allergy in Brazil.</a> International Journal for Parasitology. 46 (3), 213-220 (2016).</li><li>Contreras, 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=Allergic+reactions+and+immunity+in+response+to+tick+salivary+biogenic+substances+and+red+meat+consumption+in+the+zebrafish+model.">Allergic reactions and immunity in response to tick salivary biogenic substances and red meat consumption in the zebrafish model.</a> Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 10, 78 (2020).</li><li>Poole, N. M., Mamidanna, G., Smith, R. A., Coons, L. B., Cole, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prostaglandin+E(2)+in+tick+saliva+regulates+macrophage+cell+migration+and+cytokine+profile.">Prostaglandin E(2) in tick saliva regulates macrophage cell migration and cytokine profile.</a> Parasites &amp; Vectors. 6 (2), 261 (2013).</li><li>Seibel, H., Ba&#223;mann, B., Rebl, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+will+tell:+what+hematological+analyses+can+reveal+about+fish+welfare.">Blood will tell: what hematological analyses can reveal about fish welfare.</a> Frontiers in Veterinary Science. 8, 616955 (2021).</li><li>Pacheco, I., 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=Vaccination+with+alpha-gal+protects+against+mycobacterial+infection+in+the+zebrafish+model+of+tuberculosis.">Vaccination with alpha-gal protects against mycobacterial infection in the zebrafish model of tuberculosis.</a> Vaccines. 8 (2), 195 (2020).</li><li>Gupta, T., Mullins, M. C. <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+organs+from+the+adult+zebrafish.">Dissection of organs from the adult zebrafish.</a> Journal of Visualized Experiments. (37), e1717 (2010).</li><li>Lu, M. -. 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=The+interferon+response+is+involved+in+nervous+necrosis+virus+acute+and+persistent+infection+in+zebrafish+infection+model.">The interferon response is involved in nervous necrosis virus acute and persistent infection in zebrafish infection model.</a> Molecular Immunology. 45 (4), 1146-1152 (2008).</li><li>Saralahti, 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=Adult+zebrafish+model+for+pneumococcal+pathogenesis.">Adult zebrafish model for pneumococcal pathogenesis.</a> Developmental and Comparative Immunology. 42 (2), 345-353 (2014).</li><li>Gore, A. V., Pillay, L. M., Venero Galanternik, M., Weinstein, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+zebrafish:+A+fintastic+model+for+hematopoietic+development+and+disease.">The zebrafish: A fintastic model for hematopoietic development and disease.</a> Wiley Interdisciplinary Reviews. Developmental Biology. 7 (3), 312 (2018).</li><li>Katoch, S., Patial, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish:+An+emerging+model+system+to+study+liver+diseases+and+related+drug+discovery.">Zebrafish: An emerging model system to study liver diseases and related drug discovery.</a> Journal of Applied Toxicology. 41 (1), 33-51 (2021).</li><li>Kalueff, A. V., 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=Towards+a+comprehensive+catalog+of+zebrafish+behavior+1.0+and+beyond.">Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond.</a> Zebrafish. 10 (1), 70-86 (2013).</li><li>Xin, N., Jiang, Y., Liu, S., Zhou, Y., Cheng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+prednisolone+on+behavior+and+hypothalamic-pituitary-interrenal+axis+activity+in+zebrafish.">Effects of prednisolone on behavior and hypothalamic-pituitary-interrenal axis activity in zebrafish.</a> Environmental Toxicology and Pharmacology. 75, 103325 (2020).</li><li>Alestr&#246;m, P., 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=Zebrafish:+Housing+and+husbandry+recommendations.">Zebrafish: Housing and husbandry recommendations.</a> Laboratory Animals. 54 (3), 213-224 (2020).</li></ol>

Zebrafisk er en omkostningseffektiv og let håndterbar model, der også har været et meget gennemførligt værktøj til undersøgelse af molekylære mekanismer for immunrespons, patogensygdomme, test af nye lægemidler og vaccination og beskyttelse mod infektioner33,34,35. Undersøgelsen af zebrafiskens adfærd er nyttig, da tidligere undersøgelser har vist, at nogle fiskearter forbliver ubevægelige i bunden af tanken, når d...

Flåter er vektorer af patogener, der forårsager sygdomme og er også årsagen til allergiske reaktioner, der påvirker menneskers og dyrs sundhed over hele verden 1,2. Under flåtfodring letter biomolekyler i krydsspyt, især proteiner og lipider, fodring af disse ektoparasitter og undgår værtsforsvar3. Nogle spytbiomolekyler med glycan Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) modifikationer fører til produktion af høje anti-α-Gal IgE-antistofniveauer efter flåtbiddet, kun hos nogle individer, som er kendt som α-Gal syndrom (AGS)4. Dette er en sygdom forbundet med IgE-medieret allergi, der kan resultere i anafylaksi til flåtbid, ikke-primatpattedyrs kødforbrug og nogle lægemidler såsom cetuximab5. Reaktioner på α-Gal er ofte alvorlige og kan undertiden være dødelige 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15.
α-Gal findes i alle pattedyr undtagen aber, aber og mennesker fra den gamle verden, der ikke har evnen til at syntetisere α-Gal13. Imidlertid udtrykker patogener som bakterier og protozoer denne glycan på deres overflade, hvilket kan fremkalde produktion af store mængder anti-α-Gal IgM / IgG-antistoffer og kan være en beskyttelsesmekanisme mod disse patogener16,17. Imidlertid øger produktionen af anti-α-Gal-antistoffer risikoen for at udvikle IgE-medierede anti-α-Gal-allergier 7,13. Naturlige anti-α-Gal-antistoffer produceret hos mennesker, hovedsageligt af IgM/IgG-undertyperne, kunne være forbundet med denne modifikation, der findes i bakterier fra tarmmikrobiota16. AGS kan være en udfordrende klinisk diagnose, da den vigtigste diagnostiske metode i øjeblikket er baseret på en klinisk historie med forsinkede allergiske reaktioner, især forbundet med fødevareallergier (dvs. kløe, lokaliserede nældefeber eller tilbagevendende angioødem til anafylaksi, urticaria og gastrointestinale symptomer) og måling af IgE-anti-α-Gal-antistofniveauer9. Aktuelle resultater tyder på, at flåtbid udgør en af de største risici ved forekomsten af AGS 18,19, en 20 gange eller større stigning i IgE-niveauer til α-Gal efter et flåtbid 19, en historie med flåtbid hos patienter med AGS20,21,22, eksistensen af antistoffer, der er reaktive over for flåtantigener hos AGS-patienter 19, og at anti-α-Gal IgE er stærkt relateret til anti-tick IgE-niveauer19,23, men yderligere undersøgelser er nødvendige for at vurdere, hvilke biomolekyler der faktisk er involveret.
Derudover er et andet muligt scenario patienter, der udviser stærke allergiske reaktioner på flåtbid og høje niveauer af anti-α-Gal IgE-antistoffer, men er tolerante over for pattedyrs kødforbrug12. Derfor kan pattedyrs kødallergi være en særlig type flåtbidrelateret allergi. De vigtigste flåtarter, der er forbundet med AGS, omfatter Amblyomma americanum (USA), Amblyomma sculptum (Brasilien), Amblyomma testudinarium og Haemaphysalis longicornis (Japan), Ixodes holocyclus (Australien) og Ixodes ricinus (den vigtigste vektor for borreliose i Europa)11,24. 
Den eneste model, der er blevet brugt til at evaluere IgE-produktion relateret til flåtbid, er musemodellen genetisk modificeret med genet for α-1,3-galactosyltransferase slået ud (α-Gal KO) mus25,26, fordi mus ligesom andre pattedyr også udtrykker α-Gal på proteiner og lipider og ikke producerer IgE til α-Gal. Zebrafisk (Danio rerio) er imidlertid en nyttig model for biomedicinsk forskning anvendt på pattedyr, fordi den deler mange anatomiske ligheder med pattedyr og ligesom mennesker heller ikke er i stand til at syntetisere α-Gal. Da α-Gal ikke produceres naturligt i zebrafisk, er det en overkommelig model, let at manipulere og tillader en høj prøvestørrelse til undersøgelse af α-Gal-relaterede allergiske reaktioner.
I denne undersøgelse anvendes zebrafisk som modelorganisme til at karakterisere og beskrive lokale allergiske reaktioner, adfærdsmønstre og de molekylære mekanismer, der er forbundet med respons på perkutan sensibilisering over for flåtspyt26,27 og efterfølgende kødforbrug hos pattedyr. Til dette formål udsættes fisk for flåtspyt ved intradermal injektion og fodres derefter med hundefoder, der indeholder kødafledte produkter fra pattedyr, der er egnede til dyrebrug, og som indeholder α-Gal27, hvorefter mulige relaterede allergiske reaktioner vurderes. Denne metode kan anvendes til undersøgelse af andre biomolekyler relateret til allergiske processer, især dem, der er relateret til AGS.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5 mL tube</td>
			<td>VWR</td>
			<td>525-0990</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>All Prep DNA/RNA</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>80284</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aquatics facilities</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BCA Protein Assay Kit&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>23225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disection set</td>
			<td>VWR</td>
			<td>631-1279</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dog Food - Red Classic</td>
			<td>Acana</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ELISA plates-96 well</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10547781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gala1-3Gal-BSA 3 (&#945;-Gal)&#160;</td>
			<td>Dextra</td>
			<td>NGP0203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iScript Reverse Transcription Supermix</td>
			<td>Supermix</td>
			<td>1708840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microliter syringes</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>7638-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate reader</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P4417-50TAB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pilocarpine hydrochloride&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P6503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tip P10&#160;</td>
			<td>VWR</td>
			<td>613-0364</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tip P1000</td>
			<td>VWR</td>
			<td>613-0359</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Premium food tropical fish</td>
			<td>DAPC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sponge Animal Holder&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Made from scrap foam</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal Cycler Real-Time PCR</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaine methanesulphonate (MS-222)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E10521</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

zebrafish animal model for the study of allergic reactions in response to tick saliva biomolecules

Flåter er leddyrvektorer, der forårsager sygdom ved patogenoverførsel, og hvis bid kan være relateret til allergiske reaktioner, der påvirker menneskers sundhed over hele verden. Hos nogle individer er høje niveauer af immunglobulin E-antistoffer mod glycanen Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) blevet induceret af flåtbid. Anafylaktiske reaktioner medieret af glycoproteiner og glycolipider indeholdende glycan α-Gal, der er til stede i flåtspyt, er relateret til alfa-Gal syndrom (AGS) eller pattedyrs kødallergi. Zebrafisk (Danio rerio) er blevet en meget anvendt hvirveldyrmodel til undersøgelse af forskellige patologier. I denne undersøgelse blev zebrafisk brugt som model for undersøgelsen af allergiske reaktioner som reaktion på α-Gal og pattedyrs kødforbrug, fordi de ligesom mennesker ikke syntetiserer denne glykan. Til dette formål blev adfærdsmønstre og hæmoragiske anafylaktiske allergiske reaktioner som reaktion på Ixodes ricinus tick spyt og pattedyrs kødforbrug evalueret. Denne eksperimentelle tilgang gør det muligt at indhente gyldige data, der understøtter zebrafiskens dyremodel til undersøgelse af flåtbårne allergier, herunder AGS.

Protokollen, der præsenteres her, er baseret på flere aspekter af tidligere offentliggjorte eksperimenter27,30 og resultater udført i vores laboratorium, hvor zebrafiskmodellen er etableret og valideret til undersøgelse af AGS og immunresponset på α-Gal, fordi både mennesker og zebrafisk ikke syntetiserer dette molekyle13. Denne model tillader karakterisering og evaluering af en række allergiske reaktioner som følge af værtsrespo...

Watch this Scientific Journal Video about Zebrafish Animal Model for the Study of Allergic Reactions in Response to Tick Saliva Biomolecules at JoVE.com

Zebrafish Animal Model for the Study of Allergic Reactions in Response to Tick Saliva Biomolecules

Her bruges zebrafisk (Danio rerio) som model til at studere allergiske reaktioner og immunresponser relateret til alfa-Gal syndrom (AGS) ved at evaluere allergiske reaktioner på flåtspyt og pattedyrs kødforbrug.

Zebrafisk dyremodel til undersøgelse af allergiske reaktioner som reaktion på flåtspytbiomolekyler

Ticks are arthropod vectors that cause disease by pathogen transmission and whose bites could be related to allergic reactions impacting human health ...

Spørgsmålet er, hvorfor kun nogle personer, der udsættes for flåtbid, udvikler allergiske reaktioner. For os er belysning af biomolekylerne i flåtspyt og immunmekanismerne, der involverer denne proces, nøglen til at løse dette spørgsmål. Zebrafiskens dyremodel af alfa-Gal-syndromet reproducerer menneskelige adfærdsmønstre og allergiske reaktioner som reaktion på flåtspyt.Denne eksperimentelle tilgang fremmer forståelsen af kryds-vært molekylær interaktion, hvor vi har konflikt forbundet med alfa-Gal syndromet og samarbejde forbundet med antistofresponset på alfa-Gal, som er beskyttende mod patogeninfektion. For at behandle fisken med krydsspyt fordeles voksne zebrafisk i tre kønsbalancerede grupper. Brug kommerciel Gala1-3Gal-BSA 3 eller alpha-Gal som positiv kontrol og PBS som negativ kontrol.Til spytekstraktion skal du bruge semi-engorged, patogenfri, kvindelige flåter fodret i seks til syv dage på marsvin. Behandl tæsken med fem mikroliter af en 2% opløsning af pilocarpinhydrochlorid i PBS ved pH 7,4 i hæmokoel ved hjælp af en 50 mikroliter sprøjte med en 0,33 millimeter nål. Saml spyt fra krydshypostomi ved hjælp af en 10-mikroliter spids monteret på en mikropipette.Placer spyt i et 1,5 ml rør på is, og opbevar det ved minus 80 grader Celsius. Bestem spytproteinkoncentrationen for at bestemme mængden af protein, der skal injiceres i fisken ved hjælp af et BCA-proteinanalysesæt efter producentens anbefalinger. Oprethold zebrafisk i et gennemstrømningsvandsystem ved 27 grader Celsius med en lys-mørk cyklus på 14 til 10 timer.Vælg derefter 10 fisk pr. Gruppe med et lignende forhold mellem kvinder og mænd og lignende vægt til injektion. Bedøv fisken kortvarigt ved nedsænkning i 0,02% tricainmethansulfonat. Placer den bedøvede fisk på sin halve side ved hjælp af tang eller hænder forsigtigt på en våd svamp med halefinnen på højre side for at injicere forbindelserne i samme retning for at kontrollere læsionerne.Injicer grupper af fisk intradermalt i musklen med en 100 mikroliter sprøjte udstyret med en centimeter, 29 gauge nål på fem millimeter til halefinnen og en 45 graders vinkel på fiskens krop. Efter injektion anbringes den behandlede fisk tilbage i en ferskvandstank uden bedøvelse til genopretning. Foder fisken to gange dagligt kl. 9:30.og kl. 13.30 med 50 til 70 mikrogram tørfoder pr. fisk indtil dag to. Mos derefter hundemaden med en mørtel og stød for at fodre fisken fra dag to efter behandlingsinjektionen til afslutningen af eksperimentet på dag otte.Til prøveopsamling fastgøres den aflivede fisk på en paraffinplade med stifter. Saml serumet fra fiskens gælleblodkar, når gællerne stadig er vandet med blod ved hjælp af en 0,5 ml sprøjte udstyret med en en-centimeter, 29-gauge nål. Opbevar det opsamlede serum i et 1,5 ml rør ved 20 grader Celsius indtil brug.Skær fisken sagittalt med et skalpelblad, og vurder de indre læsioner. Derefter samles hver fisks tarm og nyre i separate 1,5 milliliter rør. Uddrag total RNA fra tarmen og nyrerne ved hjælp af et RNA-oprensningssæt.Analyser ekspressionen af gener relateret til immunrespons, udførelse af kvantitativ revers transkription-polymerasekædereaktion eller RT-qPCR ved hjælp af en revers transkriptionsblanding til RT-qPCR i henhold til producentens instruktioner. Normaliser mRNA cT-værdierne mod zebrafisk GAPDH, og sammenlign mellem grupper, der bruger en Student t-test med ulige varians. Bestem IgM-antistoftitere, der genkender alfa-Gal i serumprøver ved ELISA.Optag antistoftiterne som optiske densitetsværdier på 450 nanometer ved hjælp af en pladelæser, og sammenlign mellem grupper, der bruger en Student t-test med ulige varians. Denne zebrafiskmodel tillader karakterisering og evaluering af forskellige allergiske reaktioner på grund af værtsresponsen på flåtspyt og deres implikation i alfa-Gal syndrom eller AGS. Derudover blev der sammenlignet med kontrolfisken observeret ændringer i adfærd som langsom svømning, liggende på bunden af tanken og ikke spise, vibrerende eller zigzaggende bevægelse i krydsspytbehandlede fisk.En signifikant forekomst af allergiske reaktioner blev observeret hos fisk behandlet med flåtspyt, hvilket viste hurtig desensibilisering og tolerance. Adfærdsændringen var mere udtalt hos fisken behandlet med flåtspyt end hos bare alfa-Gal. Yderligere analyse af ekspressionen af de repræsentative immunmarkører blev udført ved RT-PCR.Resultaterne viste forskelle mellem zebrafiskgrupper i nyrerne, hvor immunresponsmarkørerne blev nedreguleret i fisk behandlet med spyt og alfa-Gal sammenlignet med kontrolgruppen. Desuden udviklede zebrafisken behandlet med spyt og alfa-Gal IgM-antistoffer mod alfa-Gal, der viste højere niveauer end hos fisk behandlet med PBS. Injektion af behandlingen, evaluering af allergiske reaktioner og adfærd og rapportering af antallet af døde fisk fra allergiske reaktioner er det vigtigste aspekt af protokollen.Brug af omics-teknologier på mRNA-, protein- og også mikrobiomniveauer til at karakterisere responsen på krydsspyt giver os mulighed for at identificere de vigtigste biomolekyler, der er involveret i denne proces.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Cutaneous Leishmaniasis in the Dorsal Skin of Hamsters: a Useful Model for the Screening of Antileishmanial Drugs

Kutan leishmaniasis i den dorsale hud af hamstere: en nyttig model til screening af Antileishmanial Drugs

Traditionally, hamsters are experimentally inoculated in the snout or the footpad. However in these sites an ulcer not always occurs, measurement of ...

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

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

Spyt, spytkirtel, og hæmolymfe Collection fra Ixodes scapularis Flåter

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

Establishing a Liquid-covered Culture of Polarized Human Airway Epithelial Calu-3 Cells to Study Host Cell Response to Respiratory Pathogens In vitro

Establishing a Liquid-covered Culture of Polarized Human Airway Epithelial Calu-3 Cells to Study Host Cell Response to Respiratory Pathogens In vitro

Etablering af en Liquid-dækket kultur Polarized humane luftveje Epitelial Calu-3-celler til at studere Host celle respons på luftvejspatogener<em&gt; In vitro</em

The  apical and basolateral surfaces of airway epithelial cells demonstrate  directional responses to pathogen exposure in  vivo. Thus, ideal in vitro ...

Quantification of the Respiratory Burst Response as an Indicator of Innate Immune Health in Zebrafish

Kvantificering af den Respiratory burstrespons som en indikator for medfødte immunforsvar Sundhed i zebrafisk

The phagocyte respiratory burst is part of the innate immune response to  pathogen infection and involves the production of reactive oxygen species (ROS). ...

Using RNA-interference to Investigate the Innate Immune Response in Mouse Macrophages

Brug af RNA-interferens Undersøge Innate immunresponset i musemakrofager

Macrophages are key phagocytic innate immune cells.  When macrophages encounter a pathogen, they produce antimicrobial proteins and compounds to kill the ...

In Vitro Analysis of Myd88-mediated Cellular Immune Response to West Nile Virus Mutant Strain Infection

In Vitro Analysis of Myd88-mediated Cellular Immune Response to West Nile Virus Mutant Strain Infection

In vitro analyse af MyD88-medieret Cellular immunrespons til West Nile Virus mutantstamme Infektion

An attenuated West Nile virus (WNV), a nonstructural (NS) 4B-P38G mutant, induced higher innate cytokine and T cell responses than the wild-type WNV in ...

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Ikke-invasiv billeddannelse af Innate immunrespons i en zebrafisk Larve Model af<em&gt; Streptococcus iniae</em&gt; Infektion

The aquatic pathogen, Streptococcus iniae, is responsible for over 100 million dollars in annual losses for the aquaculture industry and is capable of ...

In Vitro and In Vivo Model to Study Bacterial Adhesion to the Vessel Wall Under Flow Conditions

In Vitro and In Vivo Model to Study Bacterial Adhesion to the Vessel Wall Under Flow Conditions

In vitro og in vivo model til at studere bakteriel adhæsion til karvæggen Under strømningsforhold

In order to cause endovascular infections and infective endocarditis, bacteria need to be able to adhere to the vessel wall while being exposed to the ...