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Title: Caracterização de vias de imunidade em Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae)
Advisor: Traub Cseko, Yara Maria
Members of the board: Genta, Fernando Ariel
Sorgine, Marcos Henrique Ferreira
Moreira, Luciano Andrade
Waniek, Peter Josef
Authors: Nunes, Bruno Tinoco
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: Insetos são expostos a diversos microrganismos patogênicos durante seu ciclo de vida. Para sobreviverem a riscos de infecções, os insetos possuem várias barreiras e respostas imunes. O sistema imune de insetos é basicamente composto por vias de sinalização que controlam uma diversidade de mecanismos efetores, deste modo permitindo o controle da maior parte das infecções. Assim como em outros organismos, há três principais vias de sinalização relacionadas à imunidade em insetos: Toll, Imd e Jak/STAT. Nosso objetivo foi caracterizar estas vias imunes em L. longipalpis, o principal vetor da leishmaniose visceral no Brasil. Para isto, nós transfectamos células embrionárias LL5 de L. longipalpis com RNA dupla fita para os genes repressores cactus (Toll), caspar (Imd) e pias (Jak/STAT). Usando esta abordagem, foi possível correlacionar a expressão dos peptídeos anti-microbianos (AMPs) com as vias correspondentes. Nós vimos que cecropina e defensina 4 foram reguladas positivamente após transfecção com RNA dupla fita para cactus e caspar, mostrando regulação redundante pelas vias Toll e Imd. Nós também silenciamos o gene cactus em insetos adultos. Diferente do que foi observado em células LL5, atacina, cecropina e defensina 4 foram reguladas negativamente após o silenciamento. É possível que este resultado seja explicado pelo efeito de uma alça de regulação negativa da via Toll, de modo a preservar a microbiota na ausência de estímulo imune Além disso, nós avaliamos a resposta de genes de imunidade durante a infecção por Leishmania infantum chagasi em insetos adultos. Cactus foi regulado positivamente 48 horas após infecção, demonstrando o papel da via Toll em resposta à infecção por Leishmania. A expressão de SHP-1 foi modulada durante a infecção, com aumento significativo da expressão, em 48 horas. Este resultado sugere que, assim como em macrófagos, Gp63 ativa SHP-1, do hospedeiro invertebrado e, com isso, inibe a via Toll, possivelmente imunossuprimindo o flebotomíneo. Os AMPs atacina, cecropina e defensina 4 mostraram aumento significativo da expressão 72 horas após infecção, quando o parasita interage diretamente com o epitélio intestinal do flebotomíneo. A carga parasitária diminuiu significativamente nos terceiro e quarto dias, provavelmente devido ao aumento da expressão de AMPs nestes pontos. Estes resultados indicam que esses genes são regulados pelo flebotomíneo em resposta a presença de Leishmania, e que podem causar impactos na sobrevivência do parasita no intestino do inseto durante a infecção
Abstract: nsects are exposed to a wide range of pathogenic microorganisms during their life cycle. In order to survive infection risks, insects developed several structural barriers and immune responses . The insect immune system is basically composed of signaling pathways that control a diversity of effector mechanisms, thus allowing control of most infections. As found in other organisms, there are three main signaling pathways related to immunity in insects: Toll, Imd and Jak/STAT. Our purpose was to characterize these immune pathways in L. longipalpis, the main vector of visceral leishmaniasis in Brazil. For this, we transfected L. longipalpis embryonic LL5 cells with dsRNA for the repressor genes cactus (Toll), caspar (Imd) and PIAS (Jak/STAT). Using this approach, it was possible to correlate the expression of AMPs to corresponding pathways. We found that cecropin and defensin 4 were upregulated after t ransfection by dsRNA for cactus and caspar, showing redundant regulation via the Toll and IMD pathways. We also silenced the cactus gene in adult insects by dsRNA. U nlike what was observed in LL5 cells , attacin, cecropin and defensin 4 genes were downregul ated after silencing. This result might be explained by the effect of a negative regulation loop via Toll, to preserve the microbiota in the absence of immune stimulation. Furthermore, we assessed the response of immunity genes upon Leishmania infantum cha gasi infection in adult insect. Cactus was upregulated at 48 hours after infection, demonstrating the role of the Toll pathway in response to Leishmania infection. The SHP - 1 expression was modulated during infection , with a significant increase in expressi on at 48 hours. This result suggests that, like in macrophages , Leishmania Gp63 activates SHP - 1 of the invertebrate host and thereby inhibits the Toll pathway , possibly immunosuppressing the sandfly . The AMPs attacin, cecropin and defensin 4 showed signifi cant increase in expression at 72 hours after infection, when the parasite is interacting closely with the sand fly intestinal epithelium . The parasite load decreased significantly on the third and fourth days after infection , probably due to increasead AM Ps expression at this point. These results indicate that these genes are regulated by the sand fly immune response upon the presence of Leishmania , which may have an impact on parasite survival in the insect gut during infection
DeCS: Psychodidae
Sistema Imunológico
Leishmania
Peptídeos Catiônicos Antimicrobianos
Issue Date: 2014
Citation: NUNES, B. T. Caracterização de vias de imunidade em Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae). 2014. 60f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2014
Date of defense: 2014-04-25
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz.Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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