Un modello di ratto di infezione cerebrale EcoHIV
Summary
Qui, presentiamo un protocollo per stabilire un nuovo modello di ratto di infezione attiva da HIV utilizzando l’HIV chimerico (EcoHIV), che è fondamentale per migliorare la nostra comprensione dei serbatoi virali dell’HIV-1 nel cervello e offrire un sistema per studiare i disturbi neurocognitivi associati all’HIV e le comorbilità associate (cioè l’abuso di droghe).
Abstract
È stato ben studiato che il modello di topo infetto EcoHIV è di notevole utilità nello studio delle complicanze neurologiche associate all’HIV. L’istituzione del modello di ratto infetto EcoHIV per studi sull’abuso di droghe e sui disturbi neurocognitivi sarebbe utile nello studio dei disturbi neurocognitivi associati al neuroHIV e all’HIV-1 (HAND). Nel presente studio, dimostriamo la creazione di successo di un modello di ratto di infezione attiva da HIV utilizzando l’HIV chimerico (EcoHIV). In primo luogo, il costrutto lentivirale di EcoHIV è stato confezionato in celle colturate da 293 FT per 48 ore. Quindi, il mezzo condizionale è stato concentrato e piastrellato. Successivamente, abbiamo eseguito iniezioni stereotassiche bilaterali dell’EcoHIV-EGFP nel tessuto cerebrale del ratto F344/ N. Una settimana dopo l’infezione, sono stati rilevati segnali di fluorescenza EGFP nel tessuto cerebrale infetto, indicando che EcoHIV induce con successo un’infezione attiva da HIV nei ratti. Inoltre, è stata eseguita l’immunostaining per il marcatore cellulare microgliale, Iba1. I risultati indicavano che le microglia erano il tipo di cellula predominante che ospitava EcoHIV. Inoltre, i ratti EcoHIV hanno mostrato alterazioni nell’elaborazione temporale, un potenziale meccanismo neurocomportamentale sottostante della MANO e disfunzione sinaptica otto settimane dopo l’infezione. Collettivamente, il presente studio estende il modello EcoHIV dell’infezione da HIV-1 al ratto offrendo un prezioso sistema biologico per studiare i serbatoi virali dell’HIV-1 nel cervello, nonché la MANO e le comorbilità associate come l’abuso di droghe.
Introduction
I sistemi biologici hanno migliorato la nostra comprensione dei disturbi neurocognitivi associati all’HIV-1 (HAND) e dei loro meccanismi neurali sottostanti2. La determinazione del sistema biologico più appropriato per un dato studio dipende spesso dalla questione dell’interesse2. La limitazione della gamma di modelli animali ospiti sfida gli studi sullo sviluppo della malattia dell’HIV-1. Per indagare la replicazione virale e la patogenesi dell’HIV-1, Potash etal. Dopo iniezioni di vene della coda nei topi dell’HIV chimerico (EcoHIV), sono state osservate molte caratteristiche simili a quelle degli individui sieropositivi HIV-1 (ad esempio linfociti infetti e macrofagi, mirati per risposte immunitarie antivirali einfiammazione 3,5,6).
Sebbene topi e ratti siano entrambi membri dei Muridae, le differenze fondamentali delle specie possono influenzare la loro idoneità per specifiche domande sperimentali7. Pertanto, l’estensione del modello di infezione EcoHIV ai ratti (comunemente usato negli studi sull’abuso di droghe e sui disturbi neurocognitivi) sarebbe vantaggiosa nello studio del neuroHIV. Ad esempio, le loro dimensioni maggiori rendono più pratico l’impianto giugulare del catetere per le procedure di auto-somministrazionedei farmaci 8. Le tecniche di auto-somministrazione dei farmaci nei ratti sono state utilizzate per valutare la motivazione nell’HIV-19. Inoltre, molti compiti neurocognitivi / comportamentali sono stati inizialmente progettati per i ratti10. Qui, segnalamo l’utilizzo di iniezioni stereotassiche di EcoHIV nei ratti per estendere il modello di infezione EcoHIV e offrire un’opportunità chiave per affrontare nuove domande relative al neuroHIV e alla MANO.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo protocollo, abbiamo stabilito un modello di infezione da HIV indotto da EcoHIV nei ratti. In particolare, abbiamo descritto un’iniezione stereotassica bilaterale di EcoHIV nella corteccia che ha indotto con successo l’infezione attiva da HIV nel cervello del ratto 7 giorni dopo l’iniezione. Inoltre, dimostriamo che l’infezione da EcoHIV nei ratti potrebbe essere un buon sistema biologico per studiare gli aspetti chiave della MANO. Otto settimane dopo l’infezione da EcoHIV, i ratti hanno mostrato significativi d…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato finanziato da sovvenzioni NIH HD043680, MH106392, DA013137 e NS100624.
Materials
| 293FT cells | ThermoFisher Scientific | R70007 | |
| Antibiotic-Antimycotic solution | Cellgro | 30004CI | 100X |
| Corning BioCoatGelatin 75cm² Rectangular Canted Neck Cell Culture Flask with Vented Cap | Life Technologies | 354488 | |
| Corning DMEM with L-Glutamine, 4.5 g/L Glucose and Sodium Pyruvate | Life Technologies | 10013CV | |
| Cover glass | VWR | 637-137 | |
| drill | |||
| Dumont #5 Forceps | World Precision Instruments | 14095 | |
| Dumont #7 Forceps | World Precision Instruments | 14097 | |
| Eppendorf Snap-Cap Microcentrifuge Biopur Safe-Lock Tubes | Life Technologies | 22600028 | |
| Ethicon Vicryl Plus Antibacterial, 4-0 Polyglactin 910 Suture, 27in. FS-2 | Med Vet International | VCP422H | |
| Hamilton syringe | Hamilton | 1701 | |
| Invitrogen Lipofectamine 3000 Transfection Reagent | Life Technologies | L3000015 | |
| Iris Forceps | World Precision Instruments | 15914 | |
| Iris Scissors | World Precision Instruments | 500216 | |
| Lentivirus-Associated p24 ELISA Kit | Cell Biolabs, inc. | VPK-107-5 | |
| Lenti-X Concentrator | Takara | PT4421-2 | |
| Opti-MEM I Reduced Serum Medium | Life Technologies | 11058021 | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127-500G | |
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
| ProLong Gold | Fisher Scientific | P36930 | |
| Sevoflurane | Merritt Veterinary Supply | 347075 | |
| stereotaxic apparatus | Kopf Instruments | Model 900 | |
| SuperFrost Plus Slides | Fisher Scientific | 12-550-154% | |
| Vannas Scissors | World Precision Instruments | 500086 |
Riferimenti
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