Visualization and 3D Reconstruction of Flame Cells of Taenia solium (Cestoda)
Creators
- 1. Universidad Nacional Autónoma de México
Description
Flame cells are the terminal cells of protonephridial systems, which are part of the excretory systems of invertebrates. Although the knowledge of their biological role is incomplete, there is a consensus that these cells perform excretion/secretion activities. It has been suggested that the flame cells participate in the maintenance of the osmotic environment that the cestodes require to live inside their hosts. In live Platyhelminthes, by light microscopy, the cells appear beating their flames rapidly and, at the ultrastructural, the cells have a large body enclosing a tuft of cilia. Few studies have been performed to define the localization of the cytoskeletal proteins of these cells, and it is unclear how these proteins are involved in cell function.Parasites of two different developmental stages of T. solium were used: cysticerci recovered from naturally infected pigs and intestinal adults obtained from immunosuppressed and experimentally infected golden hamsters. Hamsters were fed viable cysticerci to recover adult parasites after one month of infection. In the present studies focusing on flame cells of cysticerci tissues was performed. Using several methods such as video, confocal and electron microscopy, in addition to computational analysis for reconstruction and modeling, we have provided a 3D visual rendition of the cytoskeletal architecture of Taenia solium flame cells.We consider that visual representations of cells open a new way for understanding the role of these cells in the excretory systems of Platyhelminths. After reconstruction, the observation of high resolution 3D images allowed for virtual observation of the interior composition of cells. A combination of microscopic images, computational reconstructions and 3D modeling of cells appears to be useful for inferring the cellular dynamics of the flame cell cytoskeleton.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
خلايا اللهب هي الخلايا الطرفية للأنظمة الكلوية البروتونية، والتي هي جزء من أنظمة إفراز اللافقاريات. على الرغم من أن معرفة دورها البيولوجي غير مكتملة، إلا أن هناك إجماعًا على أن هذه الخلايا تؤدي أنشطة الإفراز/الإفراز. وقد اقترح أن خلايا اللهب تشارك في الحفاظ على البيئة الاسموزية التي تتطلبها الشريطات للعيش داخل مضيفيها. في Platyhelminthes الحية، عن طريق المجهر الضوئي، تظهر الخلايا تضرب لهيبها بسرعة، وفي البنية الفوقية، يكون للخلايا جسم كبير يحتوي على خصلة من الأهداب. تم إجراء القليل من الدراسات لتحديد موضع بروتينات الهيكل الخلوي لهذه الخلايا، ومن غير الواضح كيف تشارك هذه البروتينات في وظيفة الخلية. تم استخدام طفيليات من مرحلتين تطوريتين مختلفتين من T. solium: تم استرداد cysticerci من الخنازير المصابة بشكل طبيعي والبالغين المعويين الذين تم الحصول عليهم من الهامستر الذهبي المثبط للمناعة والمصابين تجريبياً. تم تغذية الهامستر بكيسات ذئبية قابلة للحياة لاستعادة الطفيليات البالغة بعد شهر واحد من العدوى. في الدراسات الحالية التي تركز على خلايا اللهب من أنسجة الكيسات. باستخدام عدة طرق مثل الفيديو والمجهر البؤري والإلكتروني، بالإضافة إلى التحليل الحسابي لإعادة البناء والنمذجة، قدمنا عرضًا مرئيًا ثلاثي الأبعاد للبنية الهيكلية الخلوية لخلايا لهب الشريطية المنفردة. نحن نعتبر أن التمثيلات المرئية للخلايا تفتح طريقة جديدة لفهم دور هذه الخلايا في أنظمة إفراز الديدان المسطحة. بعد إعادة البناء، سمحت مراقبة الصور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة بالمراقبة الافتراضية للتركيب الداخلي للخلايا. يبدو أن مجموعة من الصور المجهرية وإعادة البناء الحسابية والنمذجة ثلاثية الأبعاد للخلايا مفيدة لاستنتاج الديناميكيات الخلوية للهيكل الخلوي لخلية اللهب.Translated Description (French)
Les cellules de flamme sont les cellules terminales des systèmes protonéphridiens, qui font partie des systèmes excréteurs des invertébrés. Bien que la connaissance de leur rôle biologique soit incomplète, il existe un consensus sur le fait que ces cellules effectuent des activités d'excrétion/sécrétion. Il a été suggéré que les cellules de flamme participent au maintien de l'environnement osmotique dont les cestodes ont besoin pour vivre à l'intérieur de leurs hôtes. Chez les plathelminthes vivants, par microscopie optique, les cellules semblent battre leurs flammes rapidement et, au niveau de l'ultrastructure, les cellules ont un grand corps enfermant une touffe de cils. Peu d'études ont été réalisées pour définir la localisation des protéines cytosquelettiques de ces cellules, et on ne sait pas comment ces protéines sont impliquées dans la fonction cellulaire. Des parasites de deux stades de développement différents de T. solium ont été utilisés : cysticerci récupéré chez des porcs naturellement infectés et des adultes intestinaux obtenus à partir de hamsters dorés immunodéprimés et infectés expérimentalement. Les hamsters ont été nourris avec des cysticerques viables pour récupérer les parasites adultes après un mois d'infection. Dans les présentes études, des cellules de flamme de tissus cysticerci ont été réalisées. En utilisant plusieurs méthodes telles que la vidéo, la microscopie confocale et électronique, en plus de l'analyse computationnelle pour la reconstruction et la modélisation, nous avons fourni un rendu visuel 3D de l'architecture cytosquelettique des cellules de flamme Taenia solium. Nous considérons que les représentations visuelles des cellules ouvrent une nouvelle voie pour comprendre le rôle de ces cellules dans les systèmes excréteurs des plathelminthes. Après reconstruction, l'observation d'images 3D à haute résolution a permis une observation virtuelle de la composition intérieure des cellules. Une combinaison d'images microscopiques, de reconstructions computationnelles et de modélisation 3D des cellules semble être utile pour déduire la dynamique cellulaire du cytosquelette de la cellule de flamme.Translated Description (Spanish)
Las células de llama son las células terminales de los sistemas protonefridiales, que forman parte de los sistemas excretores de los invertebrados. Aunque el conocimiento de su papel biológico es incompleto, existe un consenso de que estas células realizan actividades de excreción/secreción. Se ha sugerido que las células de llama participan en el mantenimiento del ambiente osmótico que los cestodos requieren para vivir dentro de sus huéspedes. En los platelmintos vivos, por microscopía óptica, las células aparecen batiendo sus llamas rápidamente y, en el ultraestructural, las células tienen un cuerpo grande que encierra un mechón de cilios. Se han realizado pocos estudios para definir la localización de las proteínas citoesqueléticas de estas células, y no está claro cómo estas proteínas están involucradas en la función celular. Se utilizaron parásitos de dos etapas de desarrollo diferentes de T. solium: cisticercos recuperados de cerdos infectados naturalmente y adultos intestinales obtenidos de hámsters dorados inmunosuprimidos e infectados experimentalmente. Los hámsters fueron alimentados con cisticercos viables para recuperar parásitos adultos después de un mes de infección. En los presentes estudios que se centran en las células de llama de los tejidos cisticercos se realizó. Utilizando varios métodos como la microscopía de vídeo, confocal y electrónica, además del análisis computacional para la reconstrucción y el modelado, hemos proporcionado una representación visual en 3D de la arquitectura citoesquelética de las células de llama de Taenia solium. Consideramos que las representaciones visuales de las células abren una nueva forma de comprender el papel de estas células en los sistemas excretores de los platelmintos. Después de la reconstrucción, la observación de imágenes 3D de alta resolución permitió observar virtualmente la composición interior de las células. Una combinación de imágenes microscópicas, reconstrucciones computacionales y modelado 3D de células parece ser útil para inferir la dinámica celular del citoesqueleto de células de llama.Files
journal.pone.0014754&type=printable.pdf
Files
(4.3 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:8bb757fb7d2a70c269f2276bf4a8a81e
|
4.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التصور وإعادة البناء ثلاثي الأبعاد لخلايا اللهب من الشريطية الوحيدة (Cestoda)
- Translated title (French)
- Visualization and 3D Reconstruction of Flame Cells of Taenia solium (Cestoda)
- Translated title (Spanish)
- Visualización y reconstrucción 3D de células de llama de Taenia solium (Cestoda)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2023145036
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0014754
References
- https://openalex.org/W1903523056
- https://openalex.org/W1969212379
- https://openalex.org/W1973956189
- https://openalex.org/W1994179061
- https://openalex.org/W2002837072
- https://openalex.org/W2004366049
- https://openalex.org/W2018075425
- https://openalex.org/W2028605946
- https://openalex.org/W2030552931
- https://openalex.org/W2042216116
- https://openalex.org/W2042332609
- https://openalex.org/W2061675310
- https://openalex.org/W2074849872
- https://openalex.org/W2086462435
- https://openalex.org/W2089482554
- https://openalex.org/W2109329934
- https://openalex.org/W2111557152
- https://openalex.org/W2115483321
- https://openalex.org/W2117734506
- https://openalex.org/W2128141026
- https://openalex.org/W2135909283
- https://openalex.org/W2145318545
- https://openalex.org/W2145778422
- https://openalex.org/W2305903755
- https://openalex.org/W2396763108
- https://openalex.org/W2460818840
- https://openalex.org/W3021457313