Summary

Un modèle à base de capsules pour l’infestation immature des stades de tiques dures sur des souris de laboratoire

Published: July 09, 2020
doi:

Summary

Dans cette étude, un système d’alimentation pour les stades nymphaux et larvaires de la tique dure a été développé à l’aide d’une capsule attachée à la souris de laboratoire. La capsule d’alimentation est faite à partir de matériaux flexibles et reste fermement attachée à la souris pendant au moins une semaine et permet une surveillance confortable de l’alimentation des tiques.

Abstract

Les tiques sont des parasites d’alimentation sanguine obligatoires à tous les stades de développement (à l’exception des œufs) et sont reconnues comme vecteurs de divers agents pathogènes. L’utilisation de modèles de souris dans la recherche sur les tiques est essentielle pour comprendre leurs interactions biologie et tiques-hôtes-pathogènes. Ici, nous démontrons une technique non laborieuse pour l’alimentation des stades immatures de tiques dures sur les souris de laboratoire. L’avantage de la méthode est sa simplicité, sa courte durée et sa capacité à surveiller ou à collecter des tiques à différents moments d’une expérience. En outre, la technique permet l’attachement de deux capsules individuelles sur la même souris, ce qui est bénéfique pour une variété d’expériences où deux groupes différents de tiques sont nécessaires pour se nourrir sur le même animal. La capsule non irritante et flexible est faite à partir de matériaux facilement accessibles et minimise l’inconfort des animaux expérimentaux. En outre, l’euthanasie n’est pas nécessaire, les souris récupèrent complètement après l’expérience et sont disponibles pour une réutilisation.

Introduction

Les tiques sont des vecteurs importants de plusieurs agents pathogènes et représentent un risque sérieux pour la santé animale et humaine1. La mise en place d’un système d’alimentation efficace est cruciale pour étudier leur biologie, les interactions tiques-hôte-pathogènes ou l’établissement de mesures de contrôle efficaces. Actuellement, plusieurs systèmes d’alimentation artificielle, qui évitent l’utilisation d’animaux vivants sont disponibles pour les tiques2,,3,4 et ceux-ci devraient être utilisés chaque fois que les conditions expérimentales le permettent. Cependant, dans divers contextes expérimentaux, ces systèmes ne parviennent pas à imiter de manière appropriée les caractéristiques physiologiques spécifiques et l’utilisation d’animaux vivants est nécessaire pour obtenir des résultats pertinents.

Les souris de laboratoire sont couramment utilisées pour l’étude de nombreux systèmes biologiques et sont couramment utilisées comme hôtes pour nourrir les tiques5,,6,7,8,9. Les deux méthodes les plus courantes pour nourrir les tiques immatures sur les souris comprennent les infestations libres et l’utilisation de chambres de confinement attachées à la souris. Les infestations gratuites sont principalement utilisées pour les stades larvaires et les tiques engorgées peuvent tomber dans une zone où elles peuvent être récupérées. Les chambres de confinement sont généralement composées de bouchons acryliques ou en polypropylène qui sont collés au dos de la souris. La première technique est un système naturel efficace pour l’alimentation des tiques, mais ne permet pas une surveillance étroite au cours de l’expérience parce que les tiques individuelles sont dispersées dans différentes parties du corps hôte. En outre, les tiques engorgées qui tombent à une zone de récupération peuvent être contaminées par des excréments et de l’urine10,11,12,13,14 qui peuvent gravement affecter la condition physique de la tique ou ils peuvent être endommagés ou mangés par la souris s’il n’y a pas de séparation entre l’animal et la zone de récupération15. Les systèmes de chambre permettent le confinement des tiques à une zone définie, cependant, le processus de collage est laborieux et les bouchons sont souvent faiblement adhérents à la colle et donc ils se détachent souvent au cours de l’expérience16,17,18,19. Les bouchons sont également raides, inconfortables, et conduisent à des réactions cutanées, qui empêchent la réutilisation des souris et nécessite leur euthanasie après l’expérience.

Dans notre étude précédente, nous avons développé avec succès un système efficace utilisant des chambres faites de mousse d’acétate d’éthylène-vinyle (EVA) pour nourrir les tiques sur les lapins de laboratoire20. Ici, nous avons adapté ce système à un modèle de souris et proposons une méthode simple et propre pour nourrir les stades immatures de tiques dures dans des capsules fermées à base de mousse EVA. Plus précisément, notre système utilise des capsules élastiques en mousse EVA collées aux souris rasées avec séchage rapide (3 min), colle en latex non irritante. Cette technique permet une fixation ferme et durable des capsules à la souris expérimentale, ainsi qu’une infestation/collecte efficace des tiques pendant tout le cours de l’expérience. La capsule plate est faite de matériaux flexibles et n’empêche pas la manipulation de la souris à des fins de collecte de sang ou à d’autres fins. Le système convient principalement aux stades de tique nymphé, mais avec une légère modification, il peut être utilisé pour nourrir les larves ainsi. La méthode peut être complétée par une seule personne expérimentée et une formation approfondie n’est pas nécessaire.

Protocol

Veuillez noter que ce protocole ne peut être appliqué que lorsque toutes les mesures de bien-être et de sécurité sont respectées en laboratoire. Ce protocole a reçu l’autorisation d’utiliser des souris pour l’alimentation des tiques par le Comité d’éthique des expériences animalesCometh Anses/ENVA/UPEC, Numéros de permis E 94 046 08. Pour le point d’évaluation, les animaux ont été exposés au CO2 pendant 9 min en deux phases de 4 et 5 min chacun. 1. Préparatio…

Representative Results

Nous proposons la méthode détaillée étape par étape pour nourrir les stades immatures de tiques dures dans des capsules de mousse EVA appliquées sur le dos d’une souris (figure 2). Ce protocole non laborieux convient à différents types d’expériences lorsque la surveillance et la collecte précises des tiques sont nécessaires. Les principaux avantages de cette méthode sont sa simplicité, ses matériaux facilement accessibles et rentables et sa courte durée. En outre, nous avo…

Discussion

L’étape la plus critique dans le protocole est le collage ferme de la capsule à la peau de la souris. Par conséquent, la colle en latex doit être appliquée homogénéirement à toute la surface eva-mousse de la capsule et une pression constante pendant 3 minutes doit être appliquée, en particulier sur le côté gauche et droit de la capsule. Nous recommandons également le placement de la capsule aussi loin vers l’avant sur le dos que possible pour éviter son enlèvement par la souris en utilisant ses pattes …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous reconnaissons l’assistance technique d’Alain Bernier Français’Institut national de la recherche agronomique (INRAE) et d’Océane Le Bidel (ANSES). L’étude a été soutenue par le DIM One Health – Région Île-de-France (Acronyme du projet: NeuroPaTick). Les souris ont été achetées par l’ANSES. Le Dr Jeffrey L. Blair est reconnu pour avoir examiné la version antérieure du manuscrit.

Materials

EVA-foam 2 mm thick, (low density) Cosplay Shop EVA-45kg (950/450/2 mm) It can be ordered also via Amazon (ref. no. B07BLMJDXD)
Heat Shrink Tubing Electric Wire Wrap Sleeve Amazon B014GMT1AM Different diameters of Heat Shrink Tubing are available via Amazon.
Mice BALB/cByJ Charles River Strain code 627
Mice C57BL/6 Charles River Strain code 664
No-toxic Latex Glue Tear mender Fabric & Leather Adhesive Also available also via Amazon (ref. no. B001RQCTUU)
Punch Tool Hand Art Tool Amazon B07QPWNGBF Saled by amazon as Leather Working Tools 1-25mm Round Steel Leather Craft Cutter Working for Belt Strap
PVC Binding Covers Transparent Amazon B078BNLSNP Any transparent PVC sheet of ticknes between 0.150 mm to 0.180 mm is suitable
Self Adhesive Pad Sponge Double Coated Foam Tape Amazon B07RHDZ35J Saled by amazon as 2 Rolls Double Sided Foam Tape, Super Strong White Mounting Tape Foam
Transparent seal stickers (20 mm diameter circles) Amazon B01DAA6X66

Referências

  1. Sonenshine, D. E., Roe, M. . Biology of Ticks. , (2014).
  2. Kröber, T., Guerin, P. M. In vitro feeding assays for hard ticks. Trends in Parasitology. 23 (9), 445-449 (2007).
  3. Bonnet, S., et al. Transstadial and transovarial persistence of Babesia divergens DNA in Ixodes ricinus ticks fed on infected blood in a new skin-feeding technique. Parasitology. 134 (2), 197-207 (2007).
  4. Bonnet, S., Liu, X. Laboratory artificial infection of hard ticks: A tool for the analysis of tick-borne pathogen transmission. Acarologia. 52 (4), 453-464 (2012).
  5. Kohls, G. M., Galtsoff, P. S., Lutz, F. E., Welch, P. S., Needham, J. G. Tick rearing methods with special reference to the Rocky Mountain wood tick, Dermacentor andersoni. Culture methods for invertebrate animals. , 246-256 (1937).
  6. Faccini, J. L. H., Chacon, S. C., Labruna, M. B. Rabbits (Oryctolagus cuniculus) as experimental hosts for Amblyomma dubitatum. Neumann (Acari: Ixodidae). Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia. 58 (6), 1236-1239 (2006).
  7. Chacon, S. C., Freitas, L. H. T., Barbieri, F. S. Relationship between weight and number of engorged Amblyomma cooperi. Nuttal (sic.) and Warburton, 1908 (Acari: Ixodidae) larvae and nymphs and eggs from experimental infestations on domestic rabbit. Brazilian Journal of Veterinary Parasitology. 13, 6-12 (2004).
  8. Sonenshine, D. E., Maramorsch, K., Mahmood, F. Maintenance of ticks in the laboratory. Maintenance of Human, Animal, and Plant Pathogen Vectors. , 57-82 (1999).
  9. Levin, M. L., Schumacher, L. B. M. Manual for maintenance of multi-host ixodid ticks in the laboratory. Experimental and Applied Acarology. 70 (3), 343-367 (2016).
  10. Almazán, C., et al. Identification of protective antigens for the control of Ixodes scapularis infestations using cDNA expression library immunization. Vaccine. 21 (13-14), 1492-1501 (2003).
  11. Banks, C. W., Oliver, J. H., Hopla, C. E., Dotson, E. M. Laboratory life cycle of Ixodes woodi. (Acari:Ixodidae). Journal of Medical Entomology. 35, 177-179 (1998).
  12. Almazán, C., et al. Characterization of three Ixodes scapularis cDNAs protective against tick infestations. Vaccine. 23 (35), 4403-4416 (2005).
  13. Levin, M. L., Ross, D. E. Acquisition of different isolates of Anaplasma phagocytophilum by Ixodes scapularis from a model animal. Vector Borne Zoonotic Diseases. 4 (1), 53-59 (2004).
  14. Heinze, D. M., Wikel, S. K., Thangamani, S., Alarcon-Chaidez, F. J. Transcriptional profiling of the murine cutaneous response during initial and subsequent infestations with Ixodes scapularis nymphs. Parasites & Vectors. 6 (5), 26 (2012).
  15. Nuss, A. B., Mathew, M. G., Gulia-Nuss, M. Rearing, Ixodes scapularis, the Black-legged Tick: Feeding Immature Stages on Mice. Journal of Visualized Experiments. (123), e55286 (2017).
  16. Wada, T., et al. Selective ablation of basophils in mice reveals their nonredundant role in acquired immunity against ticks. Journal of Clinical Investigation. 120 (8), 2867-2875 (2010).
  17. Saito, T. B., Walker, D. H. A Tick Vector Transmission Model of Monocytotropic Ehrlichiosis. The Journal of Infectious Diseases. 212 (6), 968-977 (2015).
  18. Boppana, V. D., Thangamani, S., Alarcon-Chaidez, F. J., Adler, A. J., Wikel, S. K. Blood feeding by the Rocky Mountain spotted fever vector, Dermacentor andersoni, induces interleukin-4 expression by cognate antigen responding CD4+ T cells. Parasites & Vectors. 2 (1), 47 (2009).
  19. Gargili, A., Thangamani, S., Bente, D. Influence of laboratory animal hosts on the life cycle of Hyalomma marginatum and implications for an in vivo transmission model for Crimean-Congo hemorrhagic fever virus. Frontiers in Cell and Infection Microbiology. 20 (3), 39 (2013).
  20. Almazán, C., et al. A Versatile Model of Hard Tick Infestation on Laboratory Rabbits. Journal of Visualized Experiments. (140), e57994 (2018).
  21. Zhijun, Y., et al. The life cycle and biological characteristics of Dermacentor silvarum Olenev (Acari: Ixodidae) under field conditions. Veterinary Parasitology. 168 (3-4), 323-328 (2010).
  22. Ahmed, B. M., Taha, K. M., El Hussein, A. M. Life cycle of Hyalomma anatolicum Koch, 1844 (Acari: Ixodidae) fed on rabbits, sheep and goats. Veterinary Parasitology. 177 (3-4), 353-358 (2011).
  23. Široký, P., Erhart, J., Petrželková, K. J., Kamler, M. Life cycle of tortoise tick Hyalomma aegyptium under laboratory conditions. Experimental and Applied Acarology. 54, 277-284 (2011).
  24. Chen, X., et al. Life cycle of Haemaphysalis doenitzi (Acari: Ixodidae) under laboratory conditions and its phylogeny based on mitochondrial 16S rDNA. Experimental and Applied Acarology. 56, 143-150 (2012).
  25. Jin, S. W., et al. Life Cycle of Dermacentor everestianus Hirst, 1926 (Acari: Ixodidae) under Laboratory Conditions. Korean Journal of Parasitology. 55 (2), 193-196 (2017).
  26. Labruna, M. B., Fugisaki, E. Y., Pinter, A., Duarte, J. M., Szabó, M. J. Life cycle and host specificity of Amblyomma triste (Acari: Ixodidae) under laboratory conditions. Experimental and Applied Acarology. 30 (4), 305-316 (2003).
  27. Breuner, N. E., et al. Failure of the Asian longhorned tick, Haemaphysalis longicornis, to serve as an experimental vector of the Lyme disease spirochete, Borrelia burgdorferi sensu stricto. Ticks Tick Borne Diseases. 11 (1), 101311 (2020).
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Citar este artigo
Mateos-Hernández, L., Rakotobe, S., Defaye, B., Cabezas-Cruz, A., Šimo, L. A Capsule-Based Model for Immature Hard Tick Stages Infestation on Laboratory Mice. J. Vis. Exp. (161), e61430, doi:10.3791/61430 (2020).

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