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Title: Avaliação do papel da microbiota intestinal do Aedes aegypti no desenvolvimento esporogônico do Plasmodium gallinaceum
Advisor: Pimenta, Paulo Filemon Paolucci
Members of the board: Pimenta, Paulo Filemon Paolucci
Moreira, Luciano Andrade
Lemos, Francisco José Alves
Silva, Breno de Melo
Authors: Orfanó, Alessandra da Silva
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Abstract: A malária é responsável por cerca de 350 a 500 milhões de casos clínicos anuais, permanecendo como um dos maiores problemas de saúde mundial. Estudos sobre a influência da microbiota intestinal do vetor no desenvolvimento do ciclo de vida dos parasitos vêm sendo desenvolvidos. Em mosquitos, as pesquisas vêm mostrando que infecções por bactérias do intestino podem inibir o desenvolvimento esporogônico dos parasitas da malária. No presente trabalho, o papel da microbiota intestinal do Aedes aegytpi infectado com Plasmodium gallinaceum foi avaliado. Os insetos foram submetidos a cinco diferentes antibióticos (canamicina, carbenicilina, espectinomicina, gentamicina e tetraciclina). Somente canamicina e carbenicilina tiveram efeito sob a infecção com o parasito. Para esses dois antibióticos e o controle, técnicas de cultivo bacteriano de isolamento e sequenciamento do DNA ribossomal 16S foram feitas. Asaia bogorensis, Asaia Krungthepensis, Asaia siamensis, Bacillus licheniformis e Chryseobacterium meningosepticum foram identificadas para o grupo controle. No grupo tratado com carbenicilina foram identificadas Chryseobacterium meningosepticum e uma bactéria da família Microbacteriaceae, e para o grupo com canamicina Microbacterium lacticum. Este trabalho sugere que a interação entre espécies de Asaia e C. meningosepticum são relevantes na resistência/suscetibilidade do A. aegypti ao P. gallinaceum. Para observar o efeito do tratamento com os dois antibióticos que mostraram efeito na infecção na expressão de peptídeos antimicrobianos, os níveis de gambicina e defensina foram medidos utilizando-se a técnica de Real-time PCR. Os níveis de defensina se mostraram super-expressos quando os mosquitos foram submetidos aos tratamentos com canamicina e carbenicilina, enquanto gambicina se mostrou super-expressa nos mosquitos tratados com canamicina e sub-expressa naqueles com carbenicilina. A expressão desses dois AMPs também foi medida quando esses grupos de insetos se alimentaram com sangue e com sangue infectado. Nossos resultados mostraram que a expressão de defensina e gambicina no grupo tratado com carbenicilina alimentado com sangue apresentou um aumento de 24h para 36h, e uma queda no grupo controle alimentado com sangue. Insetos tratados com canamicina infectados aumentaram a expressão de defensina 24h e 36h após a alimentação, diminuídas nos tratados com carbenicilina. É observada uma inibição do mRNA de gambicina no grupo carbenicilina infectado sugerindo assim que a ativação desse peptídeo não ocorre somente pelo parasita e necessita da ação da microbiota. Estes resultados indicam que as bactérias associadas ao intestino do A. aegypti tem um papel importante na infecção e resposta imune ao parasito.
Abstract: Malaria is responsible for about 350 to 500 million clinical cases annually, remaining as one of the largest health problems worldwide. Studies on the influence of the vector gut microbiota in the life cycle of the parasites are being performed. In mosquitoes, studies have shown that infection with midgut microbiota may inhibit the sporogonic development of malaria parasites. Here, the role of intestinal microbiota of Aedes aegytpi infected with Plasmodium gallinaceum was assessed. The insects were subjected to five different antibiotics (kanamycin, carbenicillin, spectinomycin, gentamicin and tetracycline). Only kanamycin and carbenicillin had effect over the infection process. The response of treated groups and control was analyzed by: bacterial culture techniques of isolation and sequencing of 16S ribosomal DNA. Asaia bogorensis, Asaia krungthepensis, Asaia siamensis, Bacillus licheniformis and Chryseobacterium meningosepticum were identified for the control group. In the carbenicillin treated group Chryseobacterium meningosepticum and Microbacteriaceae family bacterium were identified. In the kanamycin treated group Lacticum microbacterium was found. This work suggests that the interaction between C. meningosepticum and Asaia species is relevant in the resistance/susceptibility balance in the A. aegypti/P. gallinaceum model. To observe the effect of treatment over the expression of antimicrobial peptides, gambicin and defensin levels were measured by Real-time PCR. Levels of defensin proved to be up-regulated when the mosquitoes were subjected to treatment with kanamycin and carbenicillin. Gambicin levels were be up-regulated in mosquitoes treated with kanamycin and down-regulated in those treated with carbenicillin. The expression of these two AMPs was also measured when these groups of insects were fed with blood and infected blood. Our results showed that the expression of defensin and gambicin in carbenicillin treated blood fed group increased between 24 to 36 hours, and decreased in the blood fed control group. Infected insects treated with kanamycin increased the expression of defensin between 24 to 36 hours after feeding, while it decreased in those treated with carbenicillin. An inhibition in the expression of gambicin in the infected group treated with carbenicillin was observed, suggesting that activation of these peptides does not occur only by the parasite, or microbial action, but by both. These results indicate that the microbiota associated with A. aegypti has an important role in infection and immune response to the parasite.
DeCS: Malária
Aedes
Infecção
Issue Date: 2012
Citation: ORFANÓ, Alessandra da Silva. Avaliação do papel da microbiota intestinal do Aedes aegypti no desenvolvimento esporogônico do Plasmodium gallinaceum. 2012. 80 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Saúde) - Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Pesquisas René Rachou, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Belo Horizonte, 2012.
Date of defense: 2012
Place of defense: Belo Horizonte/MG
Department: Laboratório de Entomologia Médica
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde
Copyright: open access
Appears in Collections:MG - IRR - PPGCS - Dissertações de Mestrado

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