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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/13219
IMUNIDADE HUMORAL DE RHODNIUS PROLIXUS: IMPACTO SOBRE A MICROBIOTA E DESENVOLVIMENTO DE TRYPANOSOMA CRUZI E TRYPANOSOMA RANGELI
Rhodnius prolixus
Microbiota
Trypanosoma cruzi
Trypanosoma rangeli
Sistema Imunológico
Peptídeos Catiônicos Antimicrobianos
Trypanosoma cruzi
Trypanosoma rangeli
Vieira, Cecilia Stahl | Date Issued:
2015
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Rhodnius prolixus é um dos principais insetos vetores de Trypanosoma cruzi e de Trypanosoma rangeli na América Latina. A produção de peptídeos antimicrobianos (AMPs) no trato digestivo ou corpo gorduroso do inseto é vital para evitar a proliferação de microrganismos patogênicos além de manter a homeostasia da microbiota nativa. O presente trabalho focou na modulação da imunidade humoral do intestino médio de R. prolixus desafiados oralmente com a bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus e Gram-negativa Escherichia coli, além de seus tripanosomatídeos naturais T. rangeli e T. cruzi, considerando a influência do desenvolvimento dos parasitas sobre a microbiota intestinal. Em condições normais, a região anterior do intestino médio houve maior abundância de transcritos de genes de lisozimas (lis) e defensinas (def), enquanto na posterior, do gene da prolixicina (prol). Insetos alimentados com bactérias Gramnegativas apresentaram maior quantidade de transcritos de defC e prol, enquanto a ingestão de bactérias Gram-positivas induziu a expressão de defA e defB no intestino médio
A infecção por T. rangeli cepa Macias diminuiu a atividade fenoloxidásica, os níveis de expressão de lisozimas e prolixicina, ao mesmo tempo em que induziu aumento de atividade antibacteriana e dos níveis de defensina C no tubo digestivo do inseto, também modificando a composição de bactérias nativas. Além disso, foi verificado que as diferentes cepas de T. cruzi Dm 28c e Y modulam a resposta imune e a microbiota no intestino médio de R. prolixus de forma variável. T. cruzi Dm 28c induziu um aumento na expressão de genes de defensina C e uma diminuição da expressão de genes de prolixicina, reduzindo drasticamente a população bacteriana cultivável. Em contraste, T. cruzi Y não foi capaz de induzir a expressão de AMPs no intestino médio nem de reduzir consideravelmente a microbiota neste mesmo órgão. Nossos resultados sugerem que R. prolixus em resposta a ingestão de microrganismos, modula diferencialmente a expressão de AMPs pelas células epiteliais do intestino que acarreta a redução da microbiota e um favorecimento do desenvolvimento de T. rangeli e T. cruzi, dependendo do genótipo do parasita.
Abstract
Rhodnius prolixus is a major vector of Trypanosoma rangeli
and Trypanosoma cruzi, in Latin America. The production of antimicrobial peptides (AMPs) in the midgut of the insect is vital to control possible infection, and to maintain the microbiota already present in the digestive tract. This work focuses on the modulation of the humoral immune responses of the midgut of R. prolixus orally challenged with Gram positive and Gram negative bacteria as well with T. rangeli Macias strain,
T. cruzi Dm 28c and Y strain, considering the influence of the parasite
s on the intestinal microbiota. Our results showed that the anterior
midgut contents of control insects contain a higher inducible antibacterial activity and AMPs transcript abundance than those of the posterior midgut.
Insects orally fed with Gram-negative bacteria presented higher amount of defC and prol transcripts, while the ingestion of Gram-positive induced defA and defB expression in the midgut. T. rangeli Macias strain successfully colonized R. prolixus midgut through a decreasing in PO activities, prolixicin and lysozyme levels, while at the same time in
duced an increase in antibacterial activity and upregulated defC
levels in the insect anterior midgut. rangeli
infection also
diminishes the amount of
cultivable gut bacteria as well modif
ied
the composition
of indigenous microo
rganisms. Furthermore,
different
T. cruzi
strains present
distinct
profile
s
of immune system and microbiota modulation in
R. prolixus
midgut, where
T. cruzi
Dm 28c was able to induce an increase in
defensin C
genes and
a depression in prolixicin genes, whi
le
drastically reduce the cultivable
bacteria
population. In the other hand
T. cruzi
Y
was
not competent
to induce
AMPs
expression in the gut or considerably reduce the
microbiota in the anterior
midgut.
Our findings suggest that
R. prolixus
modulates AMP
gene expression
upon ingestion of bacteria and tripanosomatids with patterns that are distinct and
dependent upon the species of the invading pathogen.
Besides,
t
he trypanosome
ability to induce immune peptides
in epithelial cells
seems to favor its
development in the
insect
digestive tract by decreasing intestinal microbiota
,
depending on the parasite genotype.
Keywords in Portuguese
Imunidade humoralRhodnius prolixus
Microbiota
Trypanosoma cruzi
Trypanosoma rangeli
DeCS
RhodniusSistema Imunológico
Peptídeos Catiônicos Antimicrobianos
Trypanosoma cruzi
Trypanosoma rangeli
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