Huyết thanh trong nuôi cấy
ký sinh trùng sốt rốt
Nuôi cấy chu trình sống của Plasmodium ở giai đoạn hồng cầu làmột lĩnh vực
đang được đầu tư một khối lượng lớn về thời gian và công sức. Quá trình phát
triển của giai đoạn này thường đi chung với quá trình phát sinh bệnh sốt rét và là
mục tiêu chính để phát triển vaccin. Thành tựu quan trọng trong lĩnh vực này là đã
xác định được điều kiện nuôi cấy liên tục P.falciparum ở invitro, một loài ký sinh
trùng sốt rét (KSTSR) ác tính gây tử vong ở người. Thành tựu này được hoàn
thành bởi Trager và Jensen, đã sử dụng môi trường nuôi cấy mô RPMI 1640, đệm
HEPES, bổ sung huyết thanh người, hồng cầu và Na2CO3. KST được nuôi cấy
trong đĩa petri và đặt trong bình nến có khí quyển 3%CO2 - 17% O2 hoặc trong
bình nuôi có thể thay liên tục môi trường nuôi cấy với khí quyển chứa 7% CO2 -
1% O2 – 92% N2.
Chức năng của hệ thống này phát triển tốt nhất khi bổ sung 10% đến 15% huyết
thanh người. Nhưng vì những lý do như sự mất đi, sự sinh ra, và có thể cả sự hiện
diện tính ức chế của yếu tố miễn dịch và thuốc chống sốt rét, nên người ta đã quan
tâm đến việc thay thế các loại huyết thanh của các loại động vật có vú ( bò, khỉ,
ngựa, dê, cừu, thỏ hoặc heo) thay cho huyết thanh người hay thậm chí phát triển
một môi trường huyết thanh tự do trong nuôi cấy KST. Khi so sánh các huyết
thanh của ngựa, heo, và cừu non, thì huyết thanh ngựa tốt hơn các loài khác nhưng
không tốt như huyết thanh người. Huyết thanh bào thai bò, nhìn chung cho hiệu
quả phát triển kém hơn huyết thanh người, khi mới thu được từ bào thai của các
con bò khác nhau, ban đầu KST phát triển tốt nhưng trên 30 ngày sẽ dẫn đến sự
giảm số lượng KST. Huyết thanh thỏ (5 đến 10%) được dùng thay thế cho huyết
thanh người nhưng đòi hòi khoảng thời gian từ 2 đến 3 tuần cho sự thích nghi
trong nuôi cấy. Jensen đã so sánh tỷ lệ của sự phát triển của P.falciparum trong
huyết thanh của các loại động vật khác nhau. Với huyết thanh sạch của người là
tiêu chuẩn 100%, các huyết thanh tiếp theo có tỷ lệ như sau: bào thai bò tinh sạch
35%, bò trưởng thành 7%, bò mới sinh 1%, ngựa 19%, heo 14%, và cừu 2%.
Ifediba và Vanderberg đã báo cáo việc thay thế huyết thanh người bằng neopepton
và Proteose Pepton no.3, Ofullavà cộng sự báo cáo thay thế huyết thanh người
bằng albumine trong huyết thanh bò(5g/l). Việc thẩm tách huyết thanh người làm
giảm mất khả năng hỗ trợ sự phát triển của KST, và những loại huyết thanh
thương mại hỗ trợ sự phát triển chỉ bằng khoảng ¼ trong cùng một lượng nuôi cấy.
Với huyết thanh thay thế, gần đây người ta đã điều chế các thành phần lipoprotein
với mật độ cao ( tập trung trong khoảng 0.25 đến 0.5 mg/ml) được dùng để nuôi
dưỡng sự phát triển P.falciparum, với kết quả này có thể sẽ được dùng để thay thế
cho huyết thanh người. Với các thành phần lipoprotein khác, mật độ lipoprotein
thấp hoặc rất thấp sẽ tạo ra sự phát triển ít hoặc không phát triển.Yếu tố xúc tác sự
phát triển GF 21 (bao gồm thành phần Ammonium sulfate của huyết thanh bò
trưởng thành cộng với insulin, transferrin, và sodium selenite) được sử dụng với
môi trường mẹ Daigo’s T cho huyết thanh tự do trong sự phát triển của
P.falciparum. RPMI 1640 được bổ sung với adenosine, acid béo C18 chưa bão
hoà, và acid béo tự do albumin huyết thanh bò tạo ra huyết thanh tự do, nhưng tỷ
lệ phát triển của KST thấp hơn trong môi trường có chứa huyết tương. Huyết
thanh hỗn hợp làm giảm tối thiểu sự không ổn định tính kích thích phát triển của
những mẫu huyết thanh từ những người và thỏ khác nhau.
Đối với việc thay thế các loại huyết thanh thương mại, Lingnau và cộng sự đã
dùng một loại huyết thanh phù hợp như một chất thay thế, Nutridoma - SR (4%),
để nuôi một vài dòng P.fal từ những vị trí khác nhau trên thế giới, với kết quả tạo
ra 10% KST trong vòng 3 đến 4 ngày. Flores và cộng sự đã có kết quả tốt hơn khi
tập trung một lượng thấp Nutridoma - SR (1%) kết hợp với Albumax (0.5%), điều
chế một loại huyết thanh albumin tinh sạch. Việc nuôi cấy này được duy trì trong
30 đến 50 ngày, với 10% KST, so sánh với 15% KST được duy trì trong huyết
thanh người. Người ta thấy rằng khi gia tăng sự tập trung nồng độ Nutridoma-SR
cao hơn (2 hoặc 4%) thì KST không sống được hoặc mức độ KST thấp hơn (mức
độ mà KST sống khi xâm nhập vào tế bào máu). Binh và cộng sự cũng dùng
Albumax trong nuôi cấy P.falciparum, KST đạt tới 85% sau 7 ngày với sự cấy
chuyển liên tục plasmodia. Cranmer và cộng sự dùng Albumax II (0.5%) cho sự
phát triển của P.falciparum, đạt khoảng 6% và 12% cho 2 dòng gây bệnh sốt rét
khác nhau. Người ta thấy có sự cần thiết trong việc thêm vào hypoxanthine vào
môi trường phát triển để duy trì mức độ của KST. Huyết tương không qua quá
trình xử lý nhiệt được dùng để nuơi cấy quy mô lớn P.falciparum, cục nghẽn được
tránh bằng cách sử dụng lọ nuôi plastic hoặc bằng lọ thuỷ tinh siliconized.