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

We willen de leden van de SaBio-groep bedanken voor hun samenwerking bij het experimentele ontwerp en de technische assistentie met de visexperimentele faciliteit en Juan Galcerán Sáez (IN-CSIC-UMH, Spanje) voor het leveren van zebravissen. Dit werk werd ondersteund door Ministerio de Ciencia e Innovación/Agencia Estatal de Investigación MCIN/AEI/10.13039/501100011033, Spanje en EU-FEDER (Grant BIOGAL PID2020-116761GB-I00). Marinela Contreras wordt gefinancierd door het Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Spanje, subsidie IJC2020-042710-I.

Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door de Ethische Commissie voor Dierproeven van de Universiteit van Castilla La Mancha onder de studie "Evaluatie van de immuunrespons op geïnactiveerd M. bovis-vaccin en uitdaging met M. marinum in het zebravismodelnummer PR-2017-05-12."
Teken werden verkregen uit de laboratoriumkolonie, waar representatieve monsters van teken in de kolonie werden getest door PCR op veel voorkomende tekenpathogenen om de afwezigheid van pathoge...

<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>

Zebravis is een kosteneffectief en gemakkelijk te hanteren model dat ook een zeer haalbaar hulpmiddel is geweest voor de studie van moleculaire mechanismen van de immuunrespons, pathogene ziekten, nieuwe medicijntests en vaccinatie en bescherming tegen infecties33,34,35. De studie over het gedrag van zebravissen is nuttig omdat eerdere studies hebben aangetoond dat sommige vissoorten onbeweeglijk op de bodem van de tank blijven ...

Teken zijn vectoren van ziekteverwekkers die ziekten veroorzaken en zijn ook de oorzaak van allergische reacties, die de gezondheid van mens en dier wereldwijd beïnvloeden 1,2. Tijdens tekenvoeding vergemakkelijken biomoleculen in tekenspeeksel, vooral eiwitten en lipiden, de voeding van deze ectoparasieten, waardoor de afweer van de gastheer wordt vermeden3. Sommige speekselbiomoleculen met glycaan Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) modificaties leiden tot de productie van hoge anti-α-Gal IgE-antilichaamniveaus na de tekenbeet, alleen bij sommige personen, wat bekend staat als α-Gal Syndroom (AGS)4. Dit is een ziekte geassocieerd met IgE-gemedieerde allergie die kan leiden tot anafylaxie voor tekenbeten, vleesconsumptie van niet-primaten van zoogdieren en sommige geneesmiddelen zoals cetuximab5. Reacties op α-Gal zijn vaak ernstig en kunnen soms fataal zijn 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15.
De α-Gal wordt gevonden in alle zoogdieren, behalve apen, apen en mensen uit de Oude Wereld die niet het vermogen hebben om α-Gal13 te synthetiseren. Pathogenen zoals bacteriën en protozoa drukken deze glycaan echter op hun oppervlak uit, wat de productie van grote hoeveelheden anti-α-Gal IgM / IgG-antilichamen kan induceren en een beschermend mechanisme tegen deze pathogenen kan zijn16,17. De productie van anti-α-Gal-antilichamen verhoogt echter het risico op het ontwikkelen van IgE-gemedieerde anti-α-Gal-allergieën 7,13. Natuurlijke anti-α-Gal-antilichamen geproduceerd bij mensen, voornamelijk van de IgM / IgG-subtypen, kunnen worden geassocieerd met deze modificatie die aanwezig is in bacteriën uit de darmmicrobiota16. AGS kan een uitdagende klinische diagnose zijn, omdat de belangrijkste diagnostische methode op dit moment is gebaseerd op een klinische geschiedenis van vertraagde allergische reacties, vooral geassocieerd met voedselallergieën (d.w.z. pruritus, gelokaliseerde netelroos of terugkerend angio-oedeem tot anafylaxie, urticaria en gastro-intestinale symptomen) en de meting van IgE anti-α-Gal-antilichaamniveaus9. Huidige bevindingen suggereren dat tekenbeten een van de belangrijkste risico's vormen bij het verschijnen van AGS 18,19, een 20-voudige of grotere toename van IgE-niveaus tot α-Gal na een tekenbeet 19, een voorgeschiedenis van tekenbeten bij patiënten met AGS20,21,22, het bestaan van antilichamen die reageren op tekenantigenen bij AGS-patiënten 19, en dat anti-α-Gal IgE sterk gerelateerd zijn aan anti-teken IgE-niveaus19,23, maar verdere studies zijn nodig om te beoordelen welke biomoleculen daadwerkelijk betrokken zijn.
Daarnaast is een ander mogelijk scenario patiënten die sterke allergische reacties vertonen op tekenbeten en hoge niveaus van anti-α-Gal IgE-antilichamen, maar tolerant zijn voor de vleesconsumptie van zoogdieren12. Daarom kan vleesallergie voor zoogdieren een bepaald type tekenbeetgerelateerde allergie zijn. De belangrijkste tekensoorten geassocieerd met AGS zijn Amblyomma americanum (VS), Amblyomma sculptum (Brazilië), Amblyomma testudinarium en Haemaphysalis longicornis (Japan), Ixodes holocyclus ( Australië) en Ixodes ricinus (de belangrijkste vector van Lyme borreliose in Europa)11,24. 
Het enige model dat is gebruikt om de IgE-productie gerelateerd aan tekenbeten te evalueren, is het muismodel dat genetisch is gemodificeerd met het gen voor α-1,3-galactosyltransferase knock-out (α-Gal KO) muizen25,26 omdat muizen, net als andere zoogdieren, ook α-Gal op eiwitten en lipiden uitdrukken en geen IgE produceren tot α-Gal. Zebravis (Danio rerio) is echter een nuttig model voor biomedisch onderzoek toegepast op zoogdieren omdat het veel anatomische overeenkomsten heeft met zoogdieren en, net als mensen, ook niet in staat is om α-Gal te synthetiseren. Omdat α-Gal niet van nature in zebravissen wordt geproduceerd, is het een betaalbaar model, gemakkelijk te manipuleren en maakt het een hoge steekproefomvang mogelijk voor de studie van α-Gal-gerelateerde allergische reacties.
In deze studie wordt zebravis gebruikt als een modelorganisme om lokale allergische reacties, gedragspatronen en de moleculaire mechanismen geassocieerd met respons op percutane sensibilisatie voor tekenspeeksel26,27 en de daaropvolgende vleesconsumptie van zoogdieren te karakteriseren en te beschrijven. Voor dit doel worden vissen blootgesteld aan tekenspeeksel door intradermale injectie en vervolgens gevoed met hondenvoer, dat van zoogdiervlees afgeleide producten bevat die geschikt zijn voor dierlijk gebruik en die α-Gal27 bevatten, waarna mogelijke gerelateerde allergische reacties worden geëvalueerd. Deze methode kan worden toegepast op de studie van andere biomoleculen die verband houden met allergische processen, met name die welke verband houden met 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

Teken zijn geleedpotige vectoren die ziekte veroorzaken door overdracht van pathogenen en waarvan de beten verband kunnen houden met allergische reacties die de menselijke gezondheid wereldwijd beïnvloeden. Bij sommige personen zijn hoge niveaus van immunoglobuline E-antilichamen tegen de glycaan Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) geïnduceerd door tekenbeten. Anafylactische reacties gemedieerd door glycoproteïnen en glycolipiden die het glycaan α-Gal bevatten, aanwezig in tekenspeeksel, zijn gerelateerd aan alfa-Galsyndroom (AGS) of vleesallergie voor zoogdieren. Zebravis (Danio rerio) is een veel gebruikt gewerveld model geworden voor de studie van verschillende pathologieën. In deze studie werd zebravis gebruikt als model voor de studie van allergische reacties als reactie op de consumptie van α-Gal en zoogdiervlees, omdat ze, net als mensen, deze glycaan niet synthetiseren. Voor dit doel werden gedragspatronen en hemorragische anafylactische allergische reacties als reactie op Ixodes ricinus tekenspeeksel en vleesconsumptie van zoogdieren geëvalueerd. Deze experimentele aanpak maakt het mogelijk om geldige gegevens te verzamelen die het zebravisdiermodel ondersteunen voor de studie van door teken overgedragen allergieën, waaronder AGS.

Het hier gepresenteerde protocol is gebaseerd op verschillende aspecten van eerder gepubliceerde experimenten27,30 en resultaten uitgevoerd in ons laboratorium waar het zebravismodel is vastgesteld en gevalideerd voor de studie van AGS en de immuunrespons op α-Gal omdat zowel mensen als zebravissen dit molecuul niet synthetiseren13. Dit model maakt de karakterisering en evaluatie mogelijk van een verscheidenheid aan allergische reacties a...

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

Hier wordt zebravis (Danio rerio) gebruikt als een model om allergische reacties en immuunresponsen gerelateerd aan alfa-Gal-syndroom (AGS) te bestuderen door allergische reacties op tekenspeeksel en vleesconsumptie van zoogdieren te evalueren.

Zebravis diermodel voor de studie van allergische reacties in reactie op biomoleculen van tekenspeeksel

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

De vraag is waarom slechts enkele personen die worden blootgesteld aan tekenbeten allergische reacties ontwikkelen. Voor ons is het ophelderen van de biomoleculen in tekenspeeksel en de immuunmechanismen die bij dit proces betrokken zijn, de sleutel tot het beantwoorden van deze vraag. Het zebravisdiermodel van het alfa-Gal-syndroom reproduceert menselijke gedragspatronen en allergische reacties als reactie op tekenspeeksel.Deze experimentele benadering bevordert het begrip van de moleculaire interactie tussen teken en gastheer waarin we conflicten hebben geassocieerd met het alfa-Gal-syndroom en samenwerking geassocieerd met de antilichaamrespons op alfa-Gal, die beschermend zijn tegen pathogene infectie. Om de vis met tekenspeeksel te behandelen, verdeelt u volwassen zebravissen in drie genderevenwichtige groepen. Gebruik commerciële Gala1-3Gal-BSA 3 of alpha-Gal als positieve controle en PBS als negatieve controle.Gebruik voor speekselextractie semi-gezwollen, pathogeenvrije, vrouwelijke teken die zes tot zeven dagen aan cavia's worden gevoerd. Behandel de teek met vijf microliter van een 2% oplossing van pilocarpinehydrochloride in PBS bij pH 7,4 in de hemocoel met behulp van een spuit van 50 microliter met een naald van 0,33 millimeter. Verzamel speeksel van tekenhypostoom met behulp van een tip van 10 microliter die op een micropipet is gemonteerd.Plaats het speeksel in een buis van 1,5 milliliter op ijs en bewaar het bij min 80 graden Celsius. Bepaal de speekseleiwitconcentratie om de hoeveelheid eiwit te bepalen die in de vis moet worden geïnjecteerd met behulp van een BCA-eiwittestkit, volgens de aanbevelingen van de fabrikant. Houd zebravissen in een doorstroomwatersysteem op 27 graden Celsius met een licht-donkercyclus van 14 tot 10 uur.Selecteer vervolgens 10 vissen per groep met een vergelijkbare verhouding tussen vrouwtjes en mannetjes en een vergelijkbaar gewicht voor injectie. Verdoof de vis kort door onderdompeling in 0,02% tricaïnemethaansulfonaat. Plaats de verdoofde vis op zijn halve kant met een tang of handen voorzichtig, op een natte spons, met de staartvin aan de rechterkant om de verbindingen in dezelfde richting te injecteren om de laesies onder controle te houden.Injecteer groepen vissen intradermaal in de spier met een spuit van 100 microliter uitgerust met een naald van één centimeter, 29 gauge op vijf millimeter ten opzichte van de staartvin en een hoek van 45 graden ten opzichte van het lichaam van de vis. Plaats na injectie de behandelde vis terug in een zoetwatertank zonder verdoving voor herstel. Voer de vis twee keer per dag om 9:30 uur.en 13.30 uur met 50 tot 70 microgram droog visvoer per vis tot dag twee. Pureer vervolgens het hondenvoer met een vijzel en stamper om de vissen te voeren vanaf dag twee na de behandelingsinjectie tot het einde van het experiment op dag acht.Bevestig voor het verzamelen van monsters de geëuthanaseerde vis met spelden op een paraffineplaat. Verzamel het serum uit de kieuwbloedvaten van de vis wanneer de kieuwen nog steeds met bloed zijn geïrrigeerd met behulp van een spuit van 0,5 milliliter uitgerust met een naald van één centimeter, 29 gauge. Bewaar het verzamelde serum in een tube van 1,5 milliliter bij 20 graden Celsius tot gebruik.Snijd de vis sagittaal met een scalpelmes en evalueer de interne laesies. Verzamel vervolgens de darm en nier van elke vis in afzonderlijke buizen van 1,5 milliliter. Extraheer totaal RNA uit de darm en de nieren met behulp van een RNA-zuiveringskit.Analyseer de expressie van genen die verband houden met immuunrespons, het uitvoeren van kwantitatieve reverse transcriptie-polymerasekettingreactie of RT-qPCR met behulp van een reverse transcriptiemix voor RT-qPCR, volgens de instructies van de fabrikant. Normaliseer de mRNA cT-waarden tegen zebravis GAPDH en vergelijk tussen groepen met behulp van een Student t-test met ongelijke variantie. Bepaal IgM-antilichaamtiters die alfa-Gal herkennen in serummonsters van ELISA.Noteer de antilichaamtiters als optische dichtheid 450-nanometerwaarden met behulp van een plaatlezer en vergelijk tussen groepen met behulp van een Student t-test met ongelijke variantie. Dit zebravismodel maakt de karakterisering en evaluatie mogelijk van verschillende allergische reacties als gevolg van de gastheerrespons op tekenspeeksel en hun implicatie in alfa-Galsyndroom of AGS. Bovendien werden, in vergelijking met de controlevissen, veranderingen in gedrag zoals langzaam zwemmen, op de bodem van de tank liggen en niet eten, trillen of zigzaggende bewegingen waargenomen bij met tekenspeeksel behandelde vissen.Een significante incidentie van allergische reacties werd waargenomen bij vissen die werden behandeld met tekenspeeksel, wat een snelle desensibilisatie en tolerantie vertoonde. De gedragsverandering was meer uitgesproken bij de vissen die met tekenspeeksel werden behandeld dan bij alleen alfa-Gal. Aanvullende analyse van de expressie van de representatieve immuunmarkers werd uitgevoerd door RT-PCR.De resultaten toonden verschillen tussen zebravisgroepen in de nier, waar de immuunresponsmarkers werden gedownreguleerd bij vissen die werden behandeld met speeksel en alfa-Gal in vergelijking met de controlegroep. Verder ontwikkelden de zebravissen behandeld met speeksel en alfa-Gal IgM-antilichamen tegen alfa-Gal die hogere niveaus vertoonden dan bij vissen die met PBS werden behandeld. Injectie van de behandeling, evaluatie van allergische reacties en gedrag en het melden van het aantal dode vissen door allergische reacties zijn het belangrijkste aspect van het protocol.Met behulp van omics-technologieën op het niveau van mRNA, eiwitten en ook microbioom om de reactie op tekenspeeksel te karakteriseren, kunnen we de belangrijkste biomoleculen identificeren die bij dit proces betrokken zijn.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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

Cutane leishmaniasis in het dorsale huid van Hamsters: een bruikbaar model voor de screening van antileishmaniale 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

Speeksel, speekselklieren en hemolymfe Collectie van Ixodes scapularis Teken

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

Tot oprichting van een Liquid bedekte cultuur van gepolariseerde menselijke luchtwegen Epiteel Calu-3 cellen aan Host Cell Reactie op respiratoire pathogenen Studie<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

Kwantificering van de Respiratory Burst Response als een indicator van het aangeboren immuunsysteem Gezondheid in zebravis

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

Met behulp van RNA-interferentie te onderzoeken de aangeboren immuunrespons in muizenmacrofagen

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 van Myd88 gemedieerde cellulaire immuunrespons op West Nile Virus mutantstam Infectie

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

Niet-invasieve beeldvorming van de aangeboren immuunrespons in een zebravis larven Model van<em&gt; Streptococcus iniae</em&gt; Infectie

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 en in vivo model voor Bacteriële hechting aan de vaatwand Onder Flow omstandigheden te bestuderen

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 ...