Spytt, spyttkjertel, og Hemolymph Collection fra Ixodes Scapularis Flått
Summary
Samlingen av infiserte flått hemolymph, spyttkjertlene, og spytt er viktig å studere hvordan tick-borne patogener forårsaker sykdom. I denne protokollen viser vi hvordan samle hemolymph og spyttkjertler fra fôring<em> Ixodes scapularis</em> Nymfer. Vi viser også spytt samling av kvinnelige<em> I. scapularis</em> Voksne.
Abstract
Flått finnes over hele verden og plage mennesker med mange flåttbårne sykdommer. Flått er vektorer for patogener som forårsaker Lyme sykdom og tick-borne relapsing feber (Borrelia spp.)., Rocky Mountain Spotted feber (Rickettsia rickettsii), ehrlichiose (Ehrlichia chaffeensis og E. konta), anaplasmosis (Anaplasma phagocytophilum), encefalitt (tick- borne encefalitt virus), babesiosis (Babesia spp.)., Colorado tick feber (Coltivirus), og tularemia (Francisella tularensis) 1-8. Å bli ordentlig overføres til verten disse smittestoff differensielt regulere genuttrykket, samhandle med tick proteiner, og vandrer gjennom flåtten 3,9-13. For eksempel tilpasser Lyme sykdommen agent, Borrelia burgdorferi, gjennom differensial genuttrykk til festen og hungersnød stadier av flåtten er enzootic syklus 14,15. Videre forbruker som en Ixodes flåtten enbloodmeal Borrelia replikere og migrere fra midgut i hemocoel, hvor de reiser til spyttkjertlene og overføres til verten med utvist spytt 9,16-19.
Som en hake mater verten reagerer vanligvis med en sterk hemostatic og medfødte immunforsvaret 11,13,20-22. Til tross for desse vert svarene, I. scapularis kan mate i flere dager fordi flåtten spytt inneholder proteiner som er immunmodulerende og lytiske agenter, antikoagulantia og fibrinolysins å hjelpe flåtten fôring 3,11,20,21,23. De immunmodulerende aktiviteter besatt av flått spytt eller spyttkjertel ekstrakt (SGE) lette overføring, spredning, og formidling av en rekke flåttbårne patogener 3,20,24-27. For ytterligere å forstå hvordan tick-borne smittestoffer forårsake sykdom er det viktig å dissekere aktivt fôring flått og samle tick spytt. Denne videoen protokollen viser disseksjon teknikker forinnsamling av hemolymph og fjerning av spyttkjertler fra aktivt fôring I. scapularis nymfer etter 48 og 72 timer etter mus plassering. Vi viser også spytt samling fra en voksen hunn I. scapularis tick.
Protocol
Discussion
Samlingen av flått hemolymph, spyttkjertlene, og spytt er viktig i studiet av tick-borne patogen overføring, prevalens, formidling, spredning, og utholdenhet både flåtten og verten 6,11-13,20,23,29. Det er flere måter å dissekere en hake 30,31. Men ved innsamling spyttkjertler det er avgjørende å dissekere flåtten på riktig måte slik spyttkjertlene ikke sprukket eller tapt i flåtten levninger. Når spyttkjertlene fjernes fra flåtten de trenger å vaskes flere ganger for å fjerne midgu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å takke Divisjon for vektorbårne sykdommer Animal Resources Branch, spesielt Andrea Peterson, Lisa Massoudi, Verna O'Brien, og John Liddell for deres pleie og vedlikehold av mus og kaniner. Vi ønsker også å takke Amy Ullmann, Theresa Russell, og Barbara J. Johnson for deres bidrag mot dette manuskriptet. Til slutt ønsker vi å erkjenne Alissa Eckert i kontor Associate Director for kommunikasjon ved CDC for å produsere den grafiske illustrasjoner og Judy Lavelle for å styre alle Betegnelser forbundet med filmingen av dette manuskriptet.
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).
