Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Adaptation of the PERL-chamber system as an in vitro model for the percutaneous migration of infective larvae of Strongyloides papillosus

Khumpool, Grisada

Strongyloides papillosus is a common intestinal nematode in ruminants and causes a number of fatal cases of strongyloidosis. The third-stage larvae (L3) of S. papillosus represent the infective stage of this parasite which is able to infect potential hosts via different infection routes of which the percutaneous infection seems to be the most important. To analyse the optimum parameters for migration, an in vitro model for percutaneous migration had been modified and evaluated, which has been described previously as PERL-chamber system. The present study aimed to examine the larvae’s ability to migrate through sheep skin analyzing the impact of different factors like age of larvae, temperature, migration time, orientation of the skin and species the skin originated from. The best in vitro percutaneous migration of S. papillosus was seen in 0d L3 applied onto the dermal side upwards of sheep skin at 37°C and showed a maximum migration ratio of 62% and skin lag of 95%. Furthermore, transcript levels of two genes of interest, the putative aspartic protease 2 (Spaasp-2) and the putative lysozyme (Spa-lys), were evaluated in infective larvae at different ages, from long-term and short term infections and finally from percutaneously migrated larvae by qPCR. . The analysis showed that in percutaneously migrated larvae Spa-asp-2 was upregulated, while Spa-lys was downregulated.

Strongyloides papillosus ist ein intestinaler Nematode der Wiederkäuer, der die mitunter tödlich verlaufende Strongyloidose verursacht. Die dritten Larven (L3) von S. papillosus stellen das infektiöse Stadium dieses Parasiten dar, die in der Lage sind, ihren Wirt über unterschiedliche Infektionswege zu infizieren. Die perkutane Infektion ist hierbei als wichtigster Weg zu nennen. Mit Hilfe des PERL-Kammer-Modell wurde die Wanderung der Larven durch die Haut untersucht. Dazu wurde der Einfluss verschiedener Parameter auf die perkutane Wanderung der Larven untersucht: Alter der Larven, Temperatur, Inkubationszeit, die Ausrichtung der Haut und unterschiedliche Tierarten als Herkunft der Häute. Die vorliegende Studie zeigte die besten Wanderbedingungen für S. papillosus mit 0d L3 mit Schafhaut und Dermisseite nach oben bei 37°C. Dabei wurden Migrationsraten von 62% und Verluste von Larven während der Wanderung von 95% erzielt. Des Weiteren wurde die Transkription zweier Gene, der putativen Aspartatprotease-2 (Spa-asp-2) und eines putativen Lysozyms (Spa-lys), bei Larven unterschiedlicher Altersstufen, unterschiedlich lange andauernder Infektionen sowie bei perkutan migrierten Larven mittels einer qPCR verglichen. Es zeigte sich, dass Spa-asp-2 in Larven nach der Hautwanderung herauf- und Spa-lys herunterreguliert war.

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Khumpool, Grisada: Adaptation of the PERL-chamber system as an in vitro model for the percutaneous migration of infective larvae of Strongyloides papillosus. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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