Molecular insights into the innate immune responses of Lutzomyia longipalpis to Leishmania and virus

Abstract

Os flebotomíneos são vetores das leishmanioses. Uma manifestação grave da doença é a leishmaniose visceral (LV). Nas Américas, aproximadamente 96% dos casos estão concentrados no Brasil, tornando-se um importante problema de saúde pública. No Brasil, o principal agente da LV é L. infantum (Sin. chagasi) e L. longipalpis seu vetor. L. longipalpis também pode transmitir bactérias e vírus. Pesquisas sobre sistemas imunológicos básicos e respostas a diferentes patógenos são importantes para entender melhor as interações vetor-patógeno, que podem fornecer ferramentas alternativas para controle de vetores e novas abordagens de bloqueio de transmissão. Estudos anteriores em nosso laboratório identificaram uma resposta antiviral não específica na linhagem de células LL5 de L. longipalpis após estímulo com dsRNA. Para entender melhor os mecanismos dessa resposta imune, procedeu-se à análise proteômica de exossomos de células transfectadas com Poly (I:C) -mimetizante de dsRNA- e \201Cmock\201D-transfectadas. A avalição transcricional de genes de imunidade das células foi realizada por qPCR. Os exossomos das células transfectadas com Poly (I:C) possuem 40 proteínas exclusivas, várias associadas a uma resposta antiviral não específica semelhante à resposta ao interferon em mamíferos. As vias imunes inatas canônicas não parecem estar envolvidas na resposta. Estes resultados estão de acordo com um estudo proteômico recente sobre o meio condicionado de células LL5 estimuladas com Poly (I:C) Estudos anteriores do nosso laboratório mostraram que o silenciamento de cactus - o principal regulador negativo da via do Toll - nas células LL5 desencadeia uma ativação da via. No entanto, o resultado oposto foi observado quando cactus foi silenciado em flebotomíneos adultos. A existência de uma alça regulatória negativa envolvendo o gene WntD foi proposta. O silenciamento de cactus e/ou WntD em flebotomíneos adultos foi realizado, mostrando que em insetos silenciadas, os AMPs, assim como a expressão de dorsal, foram reduzidos, mas não significativamente. Flebotomíneos silenciados para WntD não tiveram modulação significativa de AMPs ou dorsal. Curiosamente, foi observada uma sincronicidade entre a expressão de cactus e dorsal, levando à identificação in silico de quatro sítios de ligação para o fator de transcrição NF-kB na região a montante do gene do cactus, indicando possível auto-regulação através do dorsal. A regulação da via Toll parece ser complexa em L. longipalpis adulta. Na última década, a gravidade da leishmaniose cutânea/mucocutânea nas Américas foi associada à presença de um endossimbionte viral, o Leishmania RNA Virus 1 (LRV1), em algumas espécies de Leishmania. O efeito da presença de LRV1 em L. guyanensis na infecção por L. longipalpis foi avaliado Tanto as células LL5 quanto fêmeas foram expostas a parasitas contendo ou não LRV1. Experiências in vitro mostraram que a presença de LRV1 regula moléculas de vias imunes canônicas e modula algumas moléculas não específicas relacionadas à resposta antiviral que poderiam favorecer a sobrevivência do parasita LRV1+. Em fêmeas, os parasitas LRV1+ tiveram um aumento significativo da carga parasitária. Apenas a defensina 1, foi diminuída na presença de LRV1. Apesar do aumento do número de parasitas, nenhuma das vias avaliadas mostrou ativação importante, sugerindo que a retenção de LRV1 em L. guyanensis também poderia dar vantagens ao parasita no inseto, diminuindo uma resposta exacerbada do inseto e melhorando sua taxa de replicação ou sobrevivência. Esperamos que esses dados levem a um melhor entendimento da imunidade de flebotomíneos e sua interação com outros patógenos.