मानक झिल्ली खिला परख (एसएमएफए) को संभावित एंटीमलेरियल यौगिकों के मूल्यांकन और पहचान के लिए स्वर्ण मानक माना जाता है। इस कृत्रिम भोजन प्रणाली का उपयोग मच्छरों को संक्रमित करने के लिए किया जाता है ताकि प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम परजीवी की तीव्रता और प्रसार पर ऐसे यौगिकों के प्रभावों का मूल्यांकन किया जा सके।
मलेरिया दुनिया भर में सबसे विनाशकारी बीमारियों में से एक बना हुआ है और आज तक, अफ्रीकी क्षेत्र अभी भी दुनिया भर में सभी मामलों के 94% के लिए जिम्मेदार है। इस परजीवी रोग के लिए एक प्रोटोजोआ परजीवी, एक एनोफिलीज मच्छर वेक्टर और एक कशेरुक मेजबान की आवश्यकता होती है। एनोफिलीज जीनस में 500 से अधिक प्रजातियां शामिल हैं, जिनमें से 60 को परजीवी के वैक्टर के रूप में जाना जाता है। प्लाज्मोडियम परजीवी जीनस में 250 प्रजातियां होती हैं, और इनमें से 48 रोग संचरण में शामिल होती हैं। इसके अलावा, प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम परजीवी ने हाल के वर्षों में उप-सहारा अफ्रीका में अनुमानित 99.7% मलेरिया के मामलों में योगदान दिया है।
गैमेटोसाइट्स परजीवी के यौन चरण का हिस्सा बनते हैं और संक्रमित मानव मेजबान को खिलाने पर मादा मच्छर द्वारा निगला जाता है। मच्छर के भीतर परजीवी के आगे के विकास को मच्छर के मिडगट में अनुकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों द्वारा बढ़ाया जाता है। यहां, मादा और नर युग्मकों का संलयन होता है, और गतिशील ओकिनेट्स की उत्पत्ति होती है। ऊकिनेट्स मच्छर के मिडगट उपकला में प्रवेश करते हैं, और परिपक्व ओकिनेट्स ओओसिस्ट बनाते हैं, जो बदले में, मोटाइल स्पोरोज़ोइट्स का उत्पादन करते हैं। ये स्पोरोज़ोइट्स मच्छर की लार ग्रंथियों में चले जाते हैं और इंजेक्शन लगाए जाते हैं क्योंकि मच्छर रक्त भोजन लेता है।
दवा की खोज के प्रयोजनों के लिए, मच्छरों को कृत्रिम रूप से मानक झिल्ली खिला परख (एसएमएफए) में गैमेटोसाइट-संक्रमित रक्त से संक्रमित किया गया था। मच्छर के भीतर संक्रमण का पता लगाने और / या एंटीमलेरियल यौगिकों की प्रभावकारिता का आकलन करने के लिए, मादा मच्छरों के मिडगट्स को संक्रमण के बाद हटा दिया गया था और मर्क्यूरोक्रोम के साथ दाग दिया गया था। इस विधि का उपयोग ओओसिस्ट प्रसार और तीव्रता के सटीक निर्धारण के लिए माइक्रोस्कोप के तहत ओओसिस्ट के दृश्य का पता लगाने को बढ़ाने के लिए किया गया था।
मलेरिया, जिसे दुनिया भर में सबसे विनाशकारी बीमारियों में से एक के रूप में जाना जाता है, अभी भी कई देशों के लिए एक बड़ा खतरा है- विशेष रूप से अफ्रीकी क्षेत्र के भीतर- और दुनिया भर में लगभग 95% मामलों में योगदान देताहै 1. यह बीमारी एक प्रोटोजोआ परजीवी के कारण होती है और, इसके एनोफिलीज मच्छर वेक्टर के साथ, ये अपराधी मानव मेजबान को बहुत नुकसान पहुंचा सकते हैं2. अधिक विशेष रूप से, प्लास्मोडियम परजीवी जीनस की फाल्सीपेरम प्रजातियां उप-सहारा अफ्रीका में अनुमानित 99% मलेरिया के मामलों के लिए जिम्मेदार हैं1. इसके अलावा, कई प्रमुख एनोफिलीज मच्छर वैक्टर (सहित) ए गाम्बिया जाइल्स, एन अरबियन्सिस पैटन, एन कोलुज़ी कोएट्ज़ी और विल्करसन एसपीएन, और एन फनेस्टस जाइल्स) को विश्व स्तर पर परजीवी संचरण के 95% से अधिक के लिए दोषी ठहराया जा सकता है 3,4,5,6,7,8 . आदर्श परजीवी-वेक्टर साहचर्य स्थापित करने के लिए, मच्छर वेक्टर परजीवी के लिए अतिसंवेदनशील होना चाहिए और इसे संचारित करने में सक्षम होना चाहिए9. इसके अलावा, वेक्टर और परजीवी दोनों को सही संक्रामक संयोजन बनाने के लिए भौतिक बाधाओं को दूर करना चाहिए- मच्छर वेक्टर परजीवी विकास को बनाए रखने में सक्षम होना चाहिए, और परजीवी में मेजबान के रक्षा तंत्र10,11 को दूर करने की क्षमता होनी चाहिए।
फाल्सीपेरम परजीवी का यौन चरण गैमेटोसाइट्स, वेक्टर और परजीवी भागीदारों को जोड़ने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं12. विवो में यौन विकास होता है, और गैमेटोसाइटोजेनेसिस परिपक्व गैमेटोसाइट्स के भेदभाव की प्रक्रिया का वर्णन करता है मोटाइल नर माइक्रोगैमेट्स और मादामैक्रोगैमेट्स 13. मच्छर के भीतर होने वाली एक अन्य प्रक्रिया एक्सफ्लैगलेशन है- वह प्रक्रिया जिसके दौरान नर गैमेटोसाइट युग्मकों में बदल जाता है और रक्त भोजन11 के दौरान ली गई लाल रक्त कोशिकाओं से उभरता है। एक्सफ्लैगलेशन प्रक्रिया को आगे मच्छर मिडगट14 के वातावरण में अनुकूल परिवर्तन द्वारा बढ़ाने का सुझाव दिया जाता है। एक्सफ्लैगलेशन के बाद, नर और मादा युग्मकों के संलयन से एक युग्मनज बनता है13. युग्मनज से, एक मोटाइल ऊकिनेट उत्पन्न होता है और रक्त भोजन से मच्छर मिडगट13 के उपकला में जाता है। यहां, ऊकिनेट परिपक्व हो जाता है, और एक ओओसिस्ट बनता है, जो बदले में, मोटाइल स्पोरोज़ोइट्स13,15 का उत्पादन करता है। स्पोरोज़ोइट्स तब मच्छर लार ग्रंथियों में चले जाते हैं और, जैसा कि मच्छर अपने मेजबान से रक्त भोजन लेता है, इन स्पोरोज़ोइट्स को मेजबान के रक्तप्रवाह15 में इंजेक्ट किया जाता है।
मलेरिया नियंत्रण हस्तक्षेप, वेक्टर नियंत्रण रणनीतियों और प्रभावी मलेरियारोधी दवाओं का उपयोग, इस बीमारी का मुकाबला करने में महत्वपूर्ण हो गयाहै। परजीवी और मच्छर प्रतिरोध में वृद्धि के साथ, उपन्यास एंटीमलेरियल यौगिकों की पहचान के लिए तात्कालिकता बढ़ रही है16. इसलिए, संचरण-अवरुद्ध यौगिकों का विवो मूल्यांकन महत्वपूर्ण है16. इस तरह के प्रभावी संचरण-अवरुद्ध दवाओं के विकास के बाद, एसएमएफए का उपयोग यह आकलन करने के लिए किया गया है कि क्या ये यौगिक एनोफिलीज मच्छर17,18,19 में पी फाल्सीपेरम के यौन विकास को रोकते हैं। इस परख ने 1970-1980 के दशक के बाद से20,21 को अवरुद्ध करने वाले ट्रांसमिशन के मूल्यांकन के लिए स्वर्ण मानक के रूप में मान्यता प्राप्त की है। यह परख आरटी-क्यूपीसीआर जैसे अन्य परखों की तुलना में एक सस्ता विकल्प प्रदान करता है, जिसके लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, प्रयोगों को निष्पादित करने के लिए किसी भी रोगी की आवश्यकता नहीं है। इस परख में मादा मच्छरों को गैमेटोसाइट-प्रेरित रक्त का प्रावधान भी शामिल है, जिसे तब यह मूल्यांकन करने के लिए विच्छेदित किया जाता है कि क्या ओओसिस्ट विकास मौजूद है21. यह यौगिकों के कारण गैमेटोसाइट परिमाणीकरण और विकृत ओओसिस्ट का पता लगाने की अनुमति देताहै 22. एक यौगिक को प्रभावी के रूप में वर्गीकृत करने के लिए, प्रसार (मच्छरों का अनुपात जो मिडगट में कम से कम एक ओओसिस्ट को बंद कर देता है) और मच्छर मिडगट में ओओसिस्ट (तीव्रता) की संख्या का मूल्यांकन संक्रमण निषेध17,21,22 का आकलन करने के लिए किया जाना चाहिए।
इस प्रोटोकॉल को सफलतापूर्वक निष्पादित करने के लिए, प्रत्येक चरण पर ध्यान दिया जाना चाहिए, भले ही यह एक थकाऊ और श्रमसाध्य प्रक्रिया हो। सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक यह सुनिश्चित करना है कि गैमेटोसाइ…
The authors have nothing to disclose.
लेखक प्रोफ को स्वीकार करना चाहते हैं। जेनेट रीडर जैव रसायन, आनुवंशिकी और सूक्ष्म जीव विज्ञान विभाग, सतत मलेरिया नियंत्रण संस्थान, प्रिटोरिया विश्वविद्यालय में, गैमेटोसाइट संस्कृति की संवर्धन और आपूर्ति के लिए। परजीवी तनाव बाद के विभाग (इस प्रकाशन का हिस्सा नहीं) से प्राप्त किया गया था। विज्ञान और नवाचार विभाग (डीएसआई) और राष्ट्रीय अनुसंधान फाउंडेशन (एनआरएफ); दक्षिण अफ्रीकी अनुसंधान अध्यक्ष पहल (एलके के लिए यूआईडी 64763 और एलएमबी के लिए यूआईडी 84627); एनआरएफ कम्युनिटीऑफ प्रैक्टिस (यूआईडी एलएमबी और एलके के 110666); और दक्षिण अफ्रीकी चिकित्सा अनुसंधान परिषद रणनीतिक स्वास्थ्य नवाचार साझेदारी (एसएचआईपी) को भी डीएसआई से धन के लिए स्वीकार किया जाता है।
Bovine intestine/ | Butchery | ||
Compound MMV1581558 | MMV | Pandemic response box | |
Dissecting needles | WRIM | Custom made | |
falcon tube | Lasec | ||
Glass feeders | Glastechniek Peter Coelen B.V. | ||
Graphpad Prism (8.3.0) | Graphpad | ||
Mercurochrome | Merck (Sigma-Aldrich) | 129-16-8 | |
Microscope slides | Merch (Sigma-Aldrich) | S8902 | |
Parafilm | Cleansafe | ||
PBS tablets | ThermoFisher Scientific | BP2944 | |
Perspex biosafety cabinet | Wits University | Made by the contractors at Wits | |
Plastic cups (350 mL) | Plastic Land |