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

Мы хотели бы поблагодарить членов группы SaBio за их сотрудничество в разработке эксперимента и техническую помощь с экспериментальной установкой для рыбы, а также Хуана Гальсерана Саеса (IN-CSIC-UMH, Испания) за предоставление рыбок данио. Эта работа была поддержана Ministerio de Ciencia e Innovación/Agencia Estatal de Investigación MCIN/AEI/10.13039/501100011033, Испания и EU-FEDER (грант BIOGAL PID2020-116761GB-I00). Маринела Контрерас финансируется Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Испания, грант IJC2020-042710-I.

Все методы, описанные здесь, были одобрены Комитетом по этике экспериментов на животных Университета Кастилии-Ла-Манча в рамках исследования «Оценка иммунного ответа на инактивированную вакцину M. bovis и вызов M. marinum у рыбок данио-рерио номер модели PR-2017-05-12».
Клещ...

<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>

Рыбки данио-рерио - это экономичная и простая в обращении модель, которая также является очень эффективным инструментом для изучения молекулярных механизмов иммунного ответа, патогенных заболеваний, тестирования новых лекарств, а также вакцинации и защиты от инфекций33,34,35</sup...

Клещи являются переносчиками патогенов, вызывающих заболевания, а также являются причиной аллергических реакций, влияющих на здоровье людей и животных во всем мире 1,2. Во время кормления клещей биомолекулы в слюне клеща, особенно белки и липиды, облегчают питание этих эктопаразитов, избегая защиты хозяина3. Некоторые биомолекулы слюны с модификациями гликана Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) приводят к выработке высоких уровней антител IgE против α-Gal после укуса клеща только у некоторых людей, что известно как синдром α-Gal (AGS)4. Это заболевание, связанное с IgE-опосредованной аллергией, которая может привести к анафилаксии к укусам клещей, потреблению мяса млекопитающих, не приматов, и некоторым лекарствам, таким как цетуксимаб5. Реакции на α-Gal часто бывают тяжелыми и иногда могут привести к летальному исходу 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15.
α-Gal встречается у всех млекопитающих, за исключением обезьян Старого Света, человекообразных обезьян и людей, которые не обладают способностью синтезировать α-Gal13. Однако патогены, такие как бактерии и простейшие, экспрессируют этот гликан на своей поверхности, что может индуцировать выработку большого количества антител IgM/IgG против α-Gal и может быть защитным механизмом против этих патогенов16,17. Однако выработка антител против α-Gal увеличивает риск развития IgE-опосредованной аллергии на α-Gal 7,13. Естественные антитела к α-Gal, продуцируемые в организме человека, в основном подтипов IgM/IgG, могут быть связаны с этой модификацией, присутствующей в бактериях из микробиотыкишечника 16. АГС может быть сложным клиническим диагнозом, поскольку основной диагностический метод в настоящее время основан на истории болезни отсроченных аллергических реакций, особенно связанных с пищевой аллергией (т.е. зудом, локализованной крапивницей или рецидивирующим ангионевротическим отеком до анафилаксии, крапивницы и желудочно-кишечных симптомов) и измерением уровней антител IgE к α-Gal9. Текущие данные свидетельствуют о том, что укусы клещей представляют собой один из основных рисков при появлении АГС 18,19, 20-кратное или более повышение уровня IgE до α-Gal после укуса клеща 19, укусы клещей в анамнезе у пациентов с АГС20,21,22, наличие антител, реагирующих на клещевые антигены у пациентов с АГС 19, и что анти-α-Gal IgE тесно связаны с уровнями антиклещевого IgE19,23, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы оценить, какие биомолекулы на самом деле участвуют.
Кроме того, другим возможным сценарием являются пациенты, которые проявляют сильные аллергические реакции на укусы клещей и высокий уровень антител IgE к α-Gal, но толерантны к потреблению мяса млекопитающих12. Таким образом, аллергия на мясо млекопитающих может быть особым типом аллергии, связанной с укусом клеща. Основные виды клещей, ассоциированные с AGS, включают Amblyomma americanum (США), Amblyomma sculptum (Бразилия), Amblyomma testudinarium и Haemaphysalis longicornis (Япония), Ixodes holocyclus ( Австралия) и Ixodes ricinus (основной переносчик боррелиоза Лайма в Европе)11,24. 
Единственной моделью, которая использовалась для оценки продукции IgE, связанной с укусами клещей, является мышиная модель, генетически модифицированная геном для мышей с нокаутом α-1,3-галактозилтрансферазы (α-Gal KO)мышей 25,26, потому что, как и другие млекопитающие, мыши также экспрессируют α-Gal на белках и липидах и не продуцируют IgE к α-Gal. Тем не менее, рыбка данио-рерио (Danio rerio) является полезной моделью для биомедицинских исследований, применяемых к млекопитающим, потому что она имеет много анатомических сходств с млекопитающими и, как и люди, также не может синтезировать α-Gal. Поскольку α-Gal не вырабатывается естественным образом у рыбок данио, это доступная модель, которой легко манипулировать, и она позволяет использовать большой размер выборки для изучения аллергических реакций, связанных с α-Gal.
В этом исследовании рыбки данио-рерио используются в качестве модельного организма для характеристики и описания местных аллергических реакций, поведенческих паттернов и молекулярных механизмов, связанных с реакцией на чрескожную сенсибилизацию к слюне клещей26,27 и последующее потребление мяса млекопитающими. С этой целью рыб подвергают воздействию клещевой слюны путем внутрикожной инъекции, а затем кормят кормом для собак, который содержит продукты мясного происхождения млекопитающих, пригодные для использования животными, которые содержат α-Gal27, затем оцениваются возможные связанные с этим аллергические реакции. Этот метод может быть применен для изучения других биомолекул, связанных с аллергическими процессами, особенно связанных с АГС.

<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

Клещи являются членистоногими переносчиками, которые вызывают заболевание путем передачи патогенов и чьи укусы могут быть связаны с аллергическими реакциями, влияющими на здоровье человека во всем мире. У некоторых людей высокие уровни антител иммуноглобулина Е против гликана Galα1-3Galβ1-(3)4GlcNAc-R (α-Gal) были вызваны укусами клещей. Анафилактические реакции, опосредованные гликопротеинами и гликолипидами, содержащими гликан α-Gal, присутствующий в слюне клеща, связаны с синдромом альфа-Гала (AGS) или аллергией на мясо млекопитающих. Рыбки данио-рерио (Danio rerio) стали широко используемой моделью позвоночных для изучения различных патологий. В этом исследовании рыбки данио-рерио использовались в качестве модели для изучения аллергических реакций в ответ на потребление α-Gal и мяса млекопитающих, поскольку, как и люди, они не синтезируют этот гликан. С этой целью оценивали поведенческие паттерны и геморрагические аллергические реакции анафилактического типа в ответ на слюну клеща Ixodes ricinus и потребление мяса млекопитающими. Этот экспериментальный подход позволяет получить достоверные данные, подтверждающие животную модель рыбок данио, для изучения клещевой аллергии, включая AGS.

Представленный здесь протокол основан на нескольких аспектах ранее опубликованных экспериментов27,30 и результатах, выполненных в нашей лаборатории, где модель рыбок данио-рерио установлена и проверена для изучения AGS и иммунного ответа на α-Gal, поскольку...

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

Здесь рыбки данио-рерио (Danio rerio) используются в качестве модели для изучения аллергических реакций и иммунных реакций, связанных с синдромом альфа-Гал (AGS), путем оценки аллергических реакций на слюну клещей и потребление мяса млекопитающих.

Животная модель рыбок данио-рерио для изучения аллергических реакций в ответ на биомолекулы слюны клеща

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

Вопрос в том, почему только у некоторых особей, подвергшихся укусам клещей, развиваются аллергические реакции. Для нас выяснение биомолекул в слюне клещей и иммунных механизмов, связанных с этим процессом, является ключом к решению этого вопроса. Животная модель синдрома альфа-Гала у рыбок данио-рерио воспроизводит поведенческие паттерны человека и аллергические реакции в ответ на слюну клеща.Этот экспериментальный подход способствует пониманию молекулярного взаимодействия клеща и хозяина, в котором у нас есть конфликт, связанный с синдромом альфа-Гала, и сотрудничество, связанное с реакцией антител на альфа-гал, которые защищают от патогенной инфекции. Чтобы обработать рыбу слюной клеща, разделите взрослых рыбок данио-рерио на три гендерно-сбалансированные группы. Используйте коммерческий Gala1-3Gal-BSA 3 или альфа-Gal в качестве положительного контроля и PBS в качестве отрицательного контроля.Для извлечения слюны используйте полунабухших, не содержащих патогенов самок клещей, которых кормили в течение шести-семи дней на морских свинках. Обработайте клеща пятью микролитрами 2%-ного раствора пилокарпина гидрохлорида в PBS при рН 7,4 в гемоцель с помощью 50-микролитрового шприца с 0,33-миллиметровой иглой. Соберите слюну из гипостомы клеща с помощью 10-микролитрового наконечника, установленного на микропипетке.Поместите слюну в 1,5-миллилитровую пробирку на льду и храните ее при температуре минус 80 градусов по Цельсию. Определите концентрацию белка в слюне, чтобы установить количество белка, которое будет введено рыбе, с помощью набора для анализа белка BCA, следуя рекомендациям производителя. Поддерживайте рыбок данио-рерио в проточной водной системе при температуре 27 градусов по Цельсию с циклом света-темноты от 14 до 10 часов.Далее отбираем для инъекций 10 рыб в группу с аналогичным соотношением самок и самцов и схожим весом. Ненадолго обезболите рыбу, погрузив ее в 0,02% метансульфонат трикаина. Осторожно положите анестезированную рыбу на половину с помощью щипцов или рук на влажную губку с хвостовым плавником с правой стороны, чтобы вводить соединения в том же направлении, чтобы контролировать поражения.Вводите группы рыб внутрикожно в мышцы с помощью шприца объемом 100 микролитров, оснащенного односантиметровой иглой 29-го калибра на расстоянии пяти миллиметров от хвостового плавника и под углом 45 градусов к телу рыбы. После инъекции поместите обработанную рыбу обратно в пресноводный резервуар без анестезии для восстановления. Кормите рыб два раза в день в 9:30 утра.и 13:30 с 50-70 микрограммами сухого корма для рыб на рыбу до второго дня. Затем разомните корм для собак ступкой и пестиком, чтобы кормить рыб со второго дня после лечебной инъекции до конца эксперимента на восьмой день.Для взятия проб закрепите усыпленную рыбу на парафиновой пластине булавками. Соберите сыворотку из жаберных кровеносных сосудов рыбы, когда жабры все еще орошаются кровью, с помощью шприца объемом 0,5 миллилитра, оснащенного иглой 29-го калибра длиной в один сантиметр. Храните собранную сыворотку в 1,5-миллилитровой пробирке при температуре 20 градусов Цельсия до использования.Разрежьте рыбу стрельчатым лезвием скальпеля и оцените внутренние повреждения. Затем соберите кишечник и почки каждой рыбы в отдельные 1,5-миллилитровые пробирки. Извлеките общую РНК из кишечника и почек с помощью набора для очистки РНК.Проанализируйте экспрессию генов, связанных с иммунным ответом, выполнив количественную полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией или ОТ-кПЦР с использованием смеси обратной транскрипции для ОТ-кПЦР в соответствии с инструкциями производителя. Нормализуйте значения мРНК cT по отношению к GAPDH рыбок данио-рерио и сравните группы с помощью t-критерия Стьюдента с неравной дисперсией. Определите титры антител IgM, которые распознают альфа-Gal в образцах сыворотки с помощью ИФА.Запишите титры антител в виде значений оптической плотности 450 нанометров с помощью считывателя планшетов и сравните группы с помощью t-критерия Стьюдента с неравной дисперсией. Эта модель рыбок данио-рерио позволяет охарактеризовать и оценить различные аллергические реакции, связанные с реакцией хозяина на слюну клеща и их влиянием на синдром альфа-Гала или AGS. Кроме того, по сравнению с контрольной рыбой, у рыб, обработанных слюной клещей, наблюдались изменения в поведении, такие как медленное плавание, лежание на дне аквариума и отказ от еды, вибрация или зигзагообразное движение.Значительная частота аллергических реакций наблюдалась у рыб, получавших слюну клещей, демонстрируя быструю десенсибилизацию и толерантность. Поведенческие изменения были более выражены у рыб, получавших слюну клещей, чем только альфа-гал. Дополнительный анализ экспрессии репрезентативных иммунных маркеров проводили методом ОТ-ПЦР.Результаты показали различия между группами рыбок данио-рерио в почках, где маркеры иммунного ответа были подавлены у рыб, получавших слюну и альфа-Gal, по сравнению с контрольной группой. Кроме того, у рыбок данио, получавших слюну и альфа-гал, вырабатывались антитела IgM против альфа-Gal, которые показали более высокие уровни, чем у рыб, получавших PBS. Инъекция лечения, оценка аллергических реакций и поведения, а также сообщение о количестве мертвой рыбы от аллергических реакций являются наиболее важным аспектом протокола.Использование омиксных технологий на уровне мРНК, белка, а также микробиома для характеристики реакции на слюну клеща позволяет идентифицировать ключевые биомолекулы, участвующие в этом процессе.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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

Кожный лейшманиоз в спинной Кожа Хомяков: Полезная модель для скрининга Antileishmanial наркотикам

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

Слюна, слюнные железы, и гемолимфы Коллекция от иксодовых клещей Scapularis

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

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

Создание жидкого покрытые культуры поляризованный человека эпителия дыхательных путей Calu-3 ячейки по изучению клетки-хозяина в ответ на возбудителей инфекций дыхательных путей<em&gt; В пробирке</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

Количественная оценка респираторный взрыв ответ как показатель врожденной иммунной здравоохранения в данио рерио

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

Использование РНК-интерференции по расследованию врожденного иммунного ответа у мышей макрофагов

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 анализ MyD88-опосредованной клеточного иммунного ответа на вирус Западного Нила мутантный штамм инфекции

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

Неинвазивная Визуализация врожденного иммунного ответа в данио рерио личинок модели<em&gt; Streptococcus iniae</em&gt; Инфекция

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

В пробирке и в естественных моделью для изучения бактериальной адгезии к стенке сосуда в проточных условиях

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 ...