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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/19367
INFLUÊNCIA DA ALIMENTAÇÃO SANGUÍNEA E DA INFECÇÃO EXPERIMENTAL PELO TRYPANOSOMA CRUZI NA MODULAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA E EXPRESSÃO GÊNICA DE GLICOSÍDEO HIDROLASES DE RHODNIUS PROLIXUS
Souza, Gerson Profeta de | Date Issued:
2016
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract in Portuguese
A Doença de Chagas é uma infecção parasitária, endêmica no Brasil, onde diversos biomas ainda são favoráveis à instalação de vetores. O protozoário Trypanosoma cruzi, agente etiológico da Doença de Chagas, é naturalmente transmitido pelas fezes e urina de triatomíneos infectados. A espécie Rhodnius prolixus é um modelo muito utilizado em estudos fisiológicos de interação parasito-vetor, além de ser considerada um importante vetor da Doença de Chagas em alguns países do continente americano. As glicosídeo hidrolases (GHs) são enzimas responsáveis por realizar a hidrólise de ligações glicosídicas, e podem desempenhar papel importante na digestão de açúcares do sangue da alimentação. O estudo de enzimas que participam do processo de digestão torna-se um ponto importante a ser estudado, pois todo ciclo do T.cruzi ocorre no trato digestivo dos triatomíneos. Verificamos que ensaios contínuos podem ser utilizados para medidas de atividade de diferentes glicosidases, fornecendo algumas vantagens sobre a metodologia tradicionalmente utilizada. Através deste método determinamos o perfil de atividade enzimática de seis glicosidases (\F061-Glicosidase, \F062-Glicosidase,\F020\F061-Manosidase, N-acetil hexosaminidase, \F062- Galactosidase e \F061-Fucosidase) no aparelho digestivo, ao longo da digestão de Rhodnius prolixus. Foram observados padrões distintos de atividade enzimática nos diferentes compartimentos estudados
Algumas glicosidases são induzidas após alimentação, mostrou-se também que na maioria dos tecidos o pico máximo de atividade encontra-se no 5º, 7º ou 9º dia após alimentação. \F061-Glicosidase mostrou-se majoritária na fração tecidual do intestino médio, apresentando concentrações muito superiores às demais GHs em qualquer parte do intestino. Na fração solúvel do intestino médio anterior esta glicosidase apresentou indução de 7,5 vezes 9 dias após alimentação. Estudos de expressão gênica revelaram que alguns genes são expressos de forma constante nos compartimentos estudados, conforme apresentado por RPRC007504, identificador de \F020\F061-Fucosidase. Os genes de \F062-Galactosidase investigados são preferencialmente expressos no intestino médio posterior, e estes dados são coerentes com a alta atividade desta enzima neste compartimento. Observamos também que a infecção pelo protozoário Trypanosoma cruzi modula a atividade de Glicosídeo Hidrolases em diferentes compartimentos do triatomíneo em etapas distintas da digestão, sugerindo que o estudo destas enzimas pode fornecer informações a cerca de novos aspectos das interações parasito-vetor
Abstract
Chagas disease is a parasitic infection endemic in Brazil, where many biomes are still favorable to vectors installation. The protozoan Trypanosoma cruzi, etiologic agent of Chagas disease, is naturally transmitted by feces and urine of infected triatomines. Among the species described, Rhodnius prolixus is the model used for physiological studies of parasite-vector interactions, and is considered an important vector of Chagas disease in some countries in the Americas. The glycoside hydrolases (GHs) are enzymes responsible for hydrolysis of glycosidic bonds, and may play a role in the digestion of blood sugars as well as the interaction between the parasite and the triatomine digestive system. Because Trypanosoma cruzi life cycle inside the invertebrate host occurs exclusively in the gut, the study of enzymes that participate in digestion becomes an important issue to be studied. We found that continuous assays can be used for different glycosidase activity measures, providing some advantages over the method traditionally used. Through this method we determine the activity of six glycosidases (\F061-glucosidase, \F062-glucosidase, \F020\F061-mannosidase, N-acetyl hexosaminidase, \F062-galactosidase and \F061-fucosidase) in the digestive tract along the digestion of Rhodnius prolixus. Distinct patterns of activity were observed in the different compartments. Some glycosidases are induced after feeding suggesting that these enzymes have a decisive role in triatomine digestion
Temporal analysis showed that in most tissues activity peaks is in the 5th, 7th or 9th day after feeding. \F061-glucosidase is the major glycosidase in midgut, with higher concentrations in tissue sample than in contents. In the contents of anterior midgut this glycosidase showed 7.5 fold induction 9 days after feeding indicating that soluble enzymes are likely to undergo changes in response to blood as well as membrane-associated proteins. Gene expression studies revealed that some genes are constitutively expressed, as shown by RPRC007504\F020\F028\F061-fucosidase). The \F062-galactosidase genes investigated are preferentially expressed in the posterior midgut, and these data are consistent with the higher activity of this enzyme in this compartment. The protozoan Trypanosoma cruzi modulates glycoside hydrolases activity in different compartments of the triatomine in different stages of digestion, suggesting that the study of these enzymes can provide valuable information for understanding new aspects of parasite-vector interactions
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