यहां, ज़ेबराफिश (डेनियो रेरियो) का उपयोग टिक लार और स्तनधारी मांस की खपत के लिए एलर्जी प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन करके अल्फा-गैल सिंड्रोम (एजीएस) से संबंधित एलर्जी प्रतिक्रियाओं और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए एक मॉडल के रूप में किया जाता है।
टिक आर्थ्रोपोड वैक्टर हैं जो रोगज़नक़ संचरण द्वारा बीमारी का कारण बनते हैं और जिनके काटने से दुनिया भर में मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करने वाली एलर्जी प्रतिक्रियाओं से संबंधित हो सकता है। कुछ व्यक्तियों में, ग्लाइकन गैल1-3 गैल1-(3)4जीएलसीएनएसी-आर (α-गैल) के खिलाफ इम्युनोग्लोबुलिन ई एंटीबॉडी के उच्च स्तर टिक काटने से प्रेरित हुए हैं। टिक लार में मौजूद ग्लाइकन α-गैल युक्त ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स द्वारा मध्यस्थ एनाफिलेक्टिक प्रतिक्रियाएं अल्फा-गैल सिंड्रोम (एजीएस) या स्तनधारी मांस एलर्जी से संबंधित हैं। जेब्राफिश (डेनियो रेरियो) विभिन्न विकृतियों के अध्ययन के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला कशेरुक मॉडल बन गया है। इस अध्ययन में, जेब्राफिश का उपयोग α-गैल और स्तनधारी मांस की खपत के जवाब में एलर्जी प्रतिक्रियाओं के अध्ययन के लिए एक मॉडल के रूप में किया गया था क्योंकि, मनुष्यों की तरह, वे इस ग्लाइकन को संश्लेषित नहीं करते हैं। इस उद्देश्य के लिए, इक्सोड्स रिसिनस टिक लार और स्तनधारी मांस की खपत के जवाब में व्यवहार पैटर्न और रक्तस्रावी एनाफिलेक्टिक-प्रकार एलर्जी प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन किया गया था। यह प्रयोगात्मक दृष्टिकोण एजीएस सहित टिक-जनित एलर्जी के अध्ययन के लिए ज़ेबराफिश पशु मॉडल का समर्थन करने वाले वैध डेटा के अवलोकन की अनुमति देता है।
टिक्स रोगजनकों के वैक्टर हैं जो बीमारियों का कारण बनते हैं और एलर्जी प्रतिक्रियाओं का कारण भी होते हैं, जो दुनिया भर में मनुष्यों और जानवरों के स्वास्थ्य को प्रभावित करते हैं। टिक फीडिंग के दौरान, टिक लार में बायोमोलेक्यूल्स, विशेष रूप से प्रोटीन और लिपिड, इन एक्टोपारासाइट्स को खिलाने की सुविधा प्रदान करते हैं, मेजबान सुरक्षा सेबचते हैं। ग्लाइकन गैल1-3 गैल1-(3)4जीएलसीएनएसी-आर (α-गैल) संशोधनों के साथ कुछ लार बायोमोलेक्यूल्स केवल कुछ व्यक्तियों में टिक काटने के बाद उच्च एंटी-α-गैल आईजीई एंटीबॉडी स्तर का उत्पादन करते हैं, जिसे α-गैल सिंड्रोम (एजीएस) 4 के रूप में जाना जाता है। यह आईजीई-मध्यस्थता एलर्जी से जुड़ी एक बीमारी है जिसके परिणामस्वरूप एनाफिलेक्सिस में टिक काटने, गैर-प्राइमेट स्तनधारी मांस की खपत और कुछ दवाएं जैसे कि सेतुक्सिमाब5 हो सकती हैं। α-गैल की प्रतिक्रियाएं अक्सर गंभीर होती हैं और कभी-कभी घातक हो सकती हैं 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15.
α-गैल पुरानी दुनिया के बंदरों, वानरों और मनुष्यों को छोड़कर सभी स्तनधारियों में पाया जाता है जिनके पास α-गैल13 को संश्लेषित करने की क्षमता नहीं है। हालांकि, बैक्टीरिया और प्रोटोजोआ जैसे रोगजनक इस ग्लाइकन को अपनी सतह पर व्यक्त करते हैं, जो एंटी-α-गैल आईजीएम / आईजीजी एंटीबॉडी की उच्च मात्रा के उत्पादन को प्रेरित कर सकता है और इन रोगजनकोंके खिलाफ एक सुरक्षात्मक तंत्र हो सकता है। हालांकि, एंटी-α-गैल एंटीबॉडी के उत्पादन से आईजीई-मध्यस्थता एंटी-α-गैल एलर्जी 7,13 विकसित होने का खतरा बढ़ जाता है। मनुष्यों में उत्पादित प्राकृतिक एंटी-α-गैल एंटीबॉडी, मुख्य रूप से आईजीएम / आईजीजी उपप्रकारों के, आंत माइक्रोबायोटा16 से बैक्टीरिया में मौजूद इस संशोधन से जुड़े हो सकते हैं। एजीएस एक चुनौतीपूर्ण नैदानिक निदान हो सकता है, क्योंकि इस समय मुख्य नैदानिक विधि विलंबित एलर्जी प्रतिक्रियाओं के नैदानिक इतिहास पर आधारित है, विशेष रूप से खाद्य एलर्जी (यानी, प्रुरिटस, स्थानीय पित्ती, या एनाफिलेक्सिस, पित्ती और जठरांत्र संबंधी लक्षणों के लिए आवर्तक एंजियोएडेमा) और आईजीई एंटी-α-गैल एंटीबॉडी स्तर9 का माप। वर्तमान निष्कर्ष बताते हैं कि टिक काटने एजीएस18,19 की उपस्थिति में प्रमुख जोखिमों में से एक है, टिक बाइट 19 के बाद आईजीई के स्तर में 20 गुना या अधिक वृद्धि α-गैल, एजीएस20,21,22 के रोगियों में टिक काटने का इतिहास, एजीएस रोगियों में टिक एंटीजन के लिए प्रतिक्रियाशील एंटीबॉडी का अस्तित्व। और यह कि एंटी-α-गैल आईजीई एंटी-टिक आईजीई स्तर19,23 से दृढ़ता से संबंधित हैं, लेकिन यह आकलन करने के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है कि वास्तव में कौन से बायोमोलेक्यूल्स शामिल हैं।
इसके अलावा, एक और संभावित परिदृश्य ऐसे रोगी हैं जो टिक काटने और एंटी-α-गैल आईजीई एंटीबॉडी के उच्च स्तर के लिए मजबूत एलर्जी प्रतिक्रियाएं पेश करते हैं लेकिन स्तनधारी मांस की खपतके लिए सहिष्णु हैं। इसलिए, स्तनधारी मांस एलर्जी एक विशेष प्रकार की टिक काटने से संबंधित एलर्जी हो सकती है। एजीएस से जुड़ी प्रमुख टिक प्रजातियों में एंबलियोम्मा अमेरिकनम (यूएसए), एंबलियोम्मा मूर्तिकला (ब्राजील), एंबलियोम्मा टेस्टुडिनेरियम और हेमाफिसेलिस लॉन्गिकोर्निस (जापान), इक्सोड्स होलोसिकलस (ऑस्ट्रेलिया), और इक्सोड्स रिसिनस (यूरोप में लाइम बोरेलियोसिस का मुख्य वेक्टर) 11,24 शामिल हैं।
टिक काटने से संबंधित आईजीई उत्पादन का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एकमात्र मॉडल माउस मॉडल है जो आनुवंशिक रूप से α-1,3-गैलेक्टोसिलट्रांसफेरेज़ नॉक आउट (α-गैल केओ) चूहोंके लिए जीन के साथ संशोधित है क्योंकि अन्य स्तनधारियों की तरह, चूहे भी प्रोटीन और लिपिड पर α-गैल व्यक्त करते हैं और आईजीई से α-गैल का उत्पादन नहीं करते हैं। हालांकि, ज़ेबराफिश (डेनियो रेरियो) स्तनधारियों पर लागू बायोमेडिकल अनुसंधान के लिए एक उपयोगी मॉडल है क्योंकि यह स्तनधारियों के साथ कई शारीरिक समानताएं साझा करता है और, मनुष्यों की तरह, α-गैल को संश्लेषित करने में भी असमर्थ है। चूंकि α-गैल ज़ेब्राफिश में स्वाभाविक रूप से उत्पादित नहीं होता है, इसलिए यह एक किफायती मॉडल है, हेरफेर करना आसान है, और α-गैल से संबंधित एलर्जी प्रतिक्रियाओं के अध्ययन के लिए एक उच्च नमूना आकार की अनुमति देता है।
इस अध्ययन में, ज़ेबराफिश का उपयोग स्थानीय एलर्जी प्रतिक्रियाओं, व्यवहार पैटर्न और टिक लार26,27 और बाद में स्तनधारी मांस की खपत के लिए परक्यूटेनियस संवेदीकरण की प्रतिक्रिया से जुड़े आणविक तंत्र को चिह्नित करने और वर्णन करने के लिए एक मॉडल जीव के रूप में किया जाता है। इस उद्देश्य के लिए, मछली को इंट्राडर्मल इंजेक्शन द्वारा टिक लार के संपर्क में लाया जाता है और फिर कुत्ते के फ़ीड के साथ खिलाया जाता है, जिसमें जानवरों के उपयोग के लिए उपयुक्त स्तनधारी मांस-व्युत्पन्न उत्पाद होते हैं जिनमें α-गैल27 होता है, फिर संभावित संबंधित एलर्जी प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन किया जाता है। इस विधि को एलर्जी प्रक्रियाओं से संबंधित अन्य बायोमोलेक्यूल्स के अध्ययन के लिए लागू किया जा सकता है, विशेष रूप से एजीएस से संबंधित।
ज़ेबराफ़िश एक लागत प्रभावी और आसानी से संभालने वाला मॉडल है जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, रोगज़नक़ रोगों, नई दवा परीक्षण, और टीकाकरण और संक्रमण के खिलाफ सुरक्षा के आणविक तंत्रके</…
The authors have nothing to disclose.
हम मछली प्रयोगात्मक सुविधा के साथ प्रयोगात्मक डिजाइन और तकनीकी सहायता में उनके सहयोग के लिए साबियो समूह के सदस्यों और ज़ेबराफिश प्रदान करने के लिए जुआन गालसेरन सेज़ (आईएन-सीएसआईसी-यूएमएच, स्पेन) को धन्यवाद देना चाहते हैं। इस काम को मिनिस्टरियो डी सिएनशिया ई इनोवासियोन / एगेनसिया एस्टैटल डी इन्वेस्टिगासियोन एमसीआईएन / एईआई / 10.13039 / 501100011033, स्पेन और ईयू-फेडर (ग्रांट बायोगल पीआईडी 2020-116761 जीबी-आई00) द्वारा समर्थित किया गया था। मेरिनेला कॉन्ट्रेरास को मिनिस्टरियो डी सिएन्सिया, इनोवासियोन वाई यूनिवर्सिडेस, स्पेन, अनुदान IJC2020-042710-I द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।
1.5 mL tube | VWR | 525-0990 | |
All Prep DNA/RNA | Qiagen | 80284 | |
Aquatics facilities | |||
BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 23225 | |
Disection set | VWR | 631-1279 | |
Dog Food – Red Classic | Acana | ||
ELISA plates-96 well | Thermo Fisher Scientific | 10547781 | |
Gala1-3Gal-BSA 3 (α-Gal) | Dextra | NGP0203 | |
iScript Reverse Transcription Supermix | Supermix | 1708840 | |
Microliter syringes | Hamilton | 7638-01 | |
Plate reader | any | ||
Phosphate buffered saline | Sigma | P4417-50TAB | |
pilocarpine hydrochloride | Sigma | P6503 | |
Pipette tip P10 | VWR | 613-0364 | |
Pipette tip P1000 | VWR | 613-0359 | |
Premium food tropical fish | DAPC | ||
Sponge Animal Holder | Made from scrap foam | ||
Stereomicroscope | any | ||
Thermal Cycler Real-Time PCR | any | ||
Tricaine methanesulphonate (MS-222) | Sigma | E10521 |