Spyt, spytkirtel, og hæmolymfe Collection fra Ixodes scapularis Flåter
Summary
Indsamlingen af inficeret skovflåt hæmolymfe, spytkirtler, og spyt er vigtigt at undersøge, hvordan skovflåtbåren patogener forårsage sygdom. I denne protokol vi vise, hvordan man indsamler hæmolymfe og spytkirtler fra fodring<em> Ixodes scapularis</em> Nymfer. Vi har også demonstrere spyt samling af kvindelige<em> I. scapularis</em> Voksne.
Abstract
Flåter findes over hele verden og plage mennesker med mange kryds-bårne sygdomme. Flåter er vektorer for patogener, der forårsager borreliose og skovflåtbåren recidiverende feber (Borrelia spp.), Rocky Mountain spotted fever (Rickettsia rickettsii), ehrlichiosis (Ehrlichia chaffeensis og E. equi), anaplasmose (Anaplasma phagocytophilum), encephalitis (tick- borne encephalitis virus), babesiose (Babesia spp.), Colorado tick fever (Coltivirus) og tularæmi (Francisella tularensis) 1-8. For at blive ordentligt overføres til værten disse smitstoffer differentielt regulerer genekspression, interagere med tick proteiner, og vandrer gennem kryds 3,9-13. For eksempel, tilpasser Lyme sygdomsagensen, Borrelia burgdorferi, gennem differentiel genekspression til festen og hungersnød stadier af skovflåten har enzootisk cyklus 14,15. Som en Ixodes kryds forbruger enblodmel Borrelia replikere og migrere fra mellemtarmen i hemocoel, hvor de rejser til spytkirtlerne og transmitteres i værten med den udstødte spyt 9,16-19.
Som et flueben feeds værten typisk reagerer med en stærk hæmostatisk og medfødte immunrespons 11,13,20-22. Til trods for disse værtsresponser, I. scapularis kan foder til flere dage, fordi tick spyt indeholder proteiner, der er immunmodulerende, lytiske agenter, antikoagulanter og fibrinolysins at hjælpe skovflåten fodring 3,11,20,21,23. De immunmodulerende aktiviteter besat af tick spyt eller spytkirtel ekstrakt (SGE) lette fremsendelsen, spredning og formidling af talrige tick patogener 3,20,24-27. For yderligere at forstå, hvordan skovflåtbåren smitstoffer forårsage sygdom er det vigtigt at dissekere aktivt fodring flåter og indsamle tick spyt. Videoen protokol viser dissektion teknikker tilindsamling af hæmolymfe og fjernelse af spytkirtler fra aktivt at fodre I. scapularis nymfer efter 48 og 72 timer efter mus placering. Vi har også demonstrere spyt samling fra en voksen kvinde I. scapularis tick.
Protocol
Discussion
Indsamlingen af tick hæmolymfe, spytkirtler, og spyt er vigtig i studiet af skovflåtbåren patogen transmission, udbredelse, formidling, spredning og persistens i både kryds og værten 6,11-13,20,23,29. Der er flere måder at dissekere en flåt 30,31. Men i forbindelse med indsamling spytkirtler er det afgørende at dissekere den skovflåten ordentligt, så spytkirtlerne ikke brydes eller tabt i skovflåten resterne. Når de spytkirtlerne fjernes fra blodmiden de skal vaskes adskillige gange for…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne vil gerne takke afdelingen for vektorbårne sygdomme Animal Resources Branch, især Andrea Peterson, Lisa Massoudi, Verna O'Brien, og John Liddell for deres pleje og vedligeholdelse af mus og kaniner. Vi vil også gerne takke Amy Ullmann, Theresa Russell, og Barbara J. Johnson for deres bidrag til at dette manuskript. Endelig vil vi gerne anerkende, Alissa Eckert i kontoret for Associate Director for Kommunikation på CDC for at producere de grafiske illustrationer og Judy Lavelle for at lede alle de Betegnelser i forbindelse med optagelserne af dette manuskript.
Materials
| Reagent | Company | Catalogue Number |
| Hydrogen peroxide | Fisher | H312-500 |
| Ethanol | Acros | 61509-5000 |
| PBS | Boston Bioproducts | BM-2205 |
| Dumont Fine forceps (3C) | Fisher | NC9906085 |
| Silane treated microscope slides | Bioworld | 42763007-1 |
| Pap pen | Bioworld | 21750008-1 |
| Super frost plus microscope slides | Fisher | 12-550-18 |
| Pilocarpine | Sigma | P6503-5G |
| Protease inhibitor cocktail | Sigma | P2714 |
| #11 disposable scalpel | Feather | 2975#11 |
| Nontoxic modeling clay | Fisher | S17307 |
| Capillary tubes | Chase scientific Glass, inc | 40A502 |
References
- Quach, K. A., Boctor, F. N., Elston, D. M. What’s eating you? Hyalomma ticks. Cutis. 87, 165-167 (2011).
- Graham, J., Stockley, K., Goldman, R. D. Tick-borne illnesses: a CME update. Pediatr. Emerg. Care. 27, 141-147 (2011).
- Nuttall, P. A., Paesen, G. C., Lawrie, C. H., Wang, H. Vector-host interactions in disease transmission. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2, 381-386 (2000).
- Estrada-Pena, A., Jongejan, F. Ticks feeding on humans: a review of records on human-biting Ixodoidea with special reference to pathogen transmission. Exp. Appl. Acarol. 23, 685-715 (1999).
- Nuttall, P. A. Pathogen-tick-host interactions: Borrelia burgdorferi and TBE virus. Zentralbl Bakteriol. 289, 492-505 (1999).
- Jones, L. D., Hodgson, E., Nuttall, P. A. Enhancement of virus transmission by tick salivary glands. J. Gen. Virol. 70, 1895-1898 (1989).
- Labuda, M., Nuttall, P. A. Tick-borne viruses. Parasitol. 129, 221-245 (2004).
- Socolovschi, C., Mediannikov, O., Raoult, D., Parola, P. Update on tick-borne bacterial diseases in Europe. Parasite. 16, 259-273 (2009).
- Zhang, L., et al. Molecular Interactions that Enable Movement of the Lyme Disease Agent from the Tick Gut into the Hemolymph. PLoS Pathog. 7, e1002079 (2011).
- Piesman, J., Schneider, B. S. Dynamic changes in Lyme disease spirochetes during transmission by nymphal ticks. Exp. Appl. Acarol. 28, 141-145 (2002).
- Brossard, M., Wikel, S. K. Tick immunobiology. Parasitol. , S161-S176 (2004).
- Machackova, M., Obornik, M., Kopecky, J. Effect of salivary gland extract from Ixodes ricinus ticks on the proliferation of Borrelia burgdorferi sensu stricto in vivo. Folia Parasitol. 53, 153-158 (2006).
- Nuttall, P. A., Labuda, M. Tick-host interactions: saliva-activated transmission. Parasitol. 129, 177-189 (2004).
- Anguita, J., Hedrick, M. N., Fikrig, E. Adaptation of Borrelia burgdorferi in the tick and the mammalian host. FEMS Microbiol. Rev. 27, 493-504 (2003).
- Hovius, J. W., van Dam, A. P., Fikrig, E. Tick-host-pathogen interactions in Lyme borreliosis. Trends Parasitol. 23, 434-438 (2007).
- Dunham-Ems, S. M., et al. Live imaging reveals a biphasic mode of dissemination of Borrelia burgdorferi within ticks. Journal Clin. Invest. 119, 3652-3665 (2009).
- Ribeiro, J. M., Mather, T. N., Piesman, J., Spielman, A. Dissemination and salivary delivery of Lyme disease spirochetes in vector ticks (Acari: Ixodidae). J. Med. Entomol. 24, 201-205 (1987).
- Piesman, J. Transmission of Lyme disease spirochetes (Borrelia burgdorferi. Exp. Appl. Acarol. 7, 71-80 (1989).
- De Silva, A. M., Fikrig, E. Growth and migration of Borrelia burgdorferi in Ixodes ticks during blood feeding. Am. J. Trop. Med. Hyg. 53, 397-404 (1995).
- Horka, H., Cerna-Kyckova, K., Skallova, A., Kopecky, J. Tick saliva affects both proliferation and distribution of Borrelia burgdorferi spirochetes in mouse organs and increases transmission of spirochetes to ticks. Int. J. Med. Microbiol. 299, 373-380 (2009).
- Brossard, M., Wikel, S. K. Immunology of interactions between ticks and hosts. Med. Vet. Entomol. 11, 270-276 (1997).
- Wikel, S. K. Tick modulation of host immunity: an important factor in pathogen transmission. Int. J. Parasitol. 29 (99), 851-859 (1999).
- Binnington, K. C., Kemp, D. H. Role of tick salivary glands in feeding and disease transmission. Adv. Parasitol. 18, 315-339 (1980).
- Guo, X., et al. Inhibition of neutrophil function by two tick salivary proteins. Infect. Immun. 77, 2320-2329 (2009).
- Montgomery, R. R., Lusitani, D., De Boisfleury Chevance, A., Malawista, S. E. Tick saliva reduces adherence and area of human neutrophils. Infect. Immun. 72, 2989-2994 (2004).
- Lima, C. M., et al. Differential infectivity of the Lyme disease spirochete Borrelia burgdorferi derived from Ixodes scapularis salivary glands and midgut. J. Med. Entomol. 42, 506-510 (2005).
- Severinova, J., et al. Co-inoculation of Borrelia afzelii with tick salivary gland extract influences distribution of immunocompetent cells in the skin and lymph nodes of mice. Folia Microbiol. 50, 457-463 (2005).
- Labuda, M., Jones, L. D., Williams, T., Nuttall, P. A. Enhancement of tick-borne encephalitis virus transmission by tick salivary gland extracts. Med. Vet. Entomol. 7, 193-196 (1993).
- Kariu, T., Coleman, A. S., Anderson, J. F., Pal, U. Methods for Rapid Transfer and Localization of Lyme Disease Pathogens Within the Tick Gut. J. Vis. Exp. (48), e2544 (2011).
- Edwards, K. T., Goddard, J., Varela-Stokes, A. S. Examination of the internal morphology of the Ixodid tick Amblyomma maculatum koch, (Acari:Ixodidae); a “How-to” pictorial dissection guide. Midsouth Entomologist. 2, 28-39 (2009).
- Ledin, K. E., et al. Borreliacidal activity of saliva of the tick Amblyomma americanum. Med. Vet. Entomol. 19, 90-95 (2005).
- Ribeiro, J. M., Zeidner, N. S., Ledin, K., Dolan, M. C., Mather, T. N. How much pilocarpine contaminates pilocarpine-induced tick saliva?. Med. Vet. Entomol. 18, 20-24 (2004).
- Barker, R. W., Burris, E., Sauer, J. R., Hair, J. A. Composition of tick oral secretions obtained by three different collection methods. J. Med. Entomol. 10, 198-201 (1973).
- Burgdorfer, W. Hemolymph test. A technique for detection of rickettsiae in ticks. Am. J. Trop. Med. Hyg. 19, 1010-1014 (1970).
