Identifying the molecular interactions of pathogens in different mosquito species is critical for understanding how mosquitoes transmit diseases. In this study, the role of the Jak-STAT immune signalling pathway in two different mosquito species, (Aedes aegypti L.) and (Culex quinquefasciatus L.) was assessed. Using in silico analysis tools, cell culture, and molecular techniques, changes in gene expression were assessed during lipopolysaccharide (LPS) challenge and West Nile virus (WNV) infection in the two species. It was found that activation of the Jak-STAT pathway occurred more quickly in Ae. aegypti cells compared to Cx. quinquefasciatus cells during LPS exposure. During WNV infections, no significant differences were observed, although preliminary evidence suggests that differential activation of the Jak-STAT pathway may exist between the two species. This research extends our understanding of the mosquito immune system while demonstrating the critical importance of vector-virus interactions across different mosquito species.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:06:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2001_1.pdf: 371348 bytes, checksum: c811904cc53493c5f48ed09185693771 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2000 / Filariose linfática é uma das doenças mais importantes, cujo agente etiológico é transmitido por mosquitos. O conhecimento das relações vetor/parasito, principalmente no que se refere a capacidade reprodutiva, são essenciais para o desenvolvimento de medidas de controle. Este estudo foi realizado para determinar o efeito do parasito filarial sobre a fecundidade do Culex quinquefasciatus, vetor da Wuchereria bancrofti na Região Metropolitana do Recife. Outros fatores relacionados ao potencial reprodutivo dos mosquitos como tamanho das fêmeas, fertilidade, quantidade de sangue ingerido durante a alimentação e mortalidade, também foram analisados. Mosquitos provenientes de pupas coletadas no campo foram infectados através de alimentação artificial, usando sangue com parasitemias variando entre 724 e 2.900 microfilárias (mf/ml). A fecundidade foi medida como o número total de ovos produzidos no 10 ciclo gonotrófico e a fertilidade como o percentual de larvas eclodidas e viáveis. O volume de sangue ingerido foi expresso como a quantidade de hematina excretada nas fezes durante 3 dias após a alimentação. O tamanho da asa medido sob lente ocular micrométrica determinou o tamanho do mosquito. Os resultados mostraram um aumento significativo na produção de ovos nos grupos de fêmeas alimentadas em sangue contendo menos que 1150 mf/ml. Ao contrário, uma redução na produção de ovos foi observada nos mosquitos alimentados em sangue com parasitemias acima de 1500 mf/ml. Nenhuma diferença na fertilidade e ingestão de sangue foi observada quando mosquitos infectados e não infectados foram comparados. Uma relação positiva foi encontrada entre o tamanho do mosquito e produção de ovos em fêmeas não infectadas. Entretanto, nenhuma relação foi observada nos grupos infectados. Estes resultados sugerem que a fecundidade do C. quinquefasciatus infectado com W. bancrofti é influenciada pela densidade do parasito e pelo tamanho do mosquito

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Como em outros mosquitos, os trofócitos do corpo gorduroso de Cx. quinquefasciatus sintetizam vitelogenina (Vg), principal proteína armazenada pelo ovócito, formada por duas subunidades de 200 e 86 kDa. A ultraestrutura dos trofócitos revela o rápido desenvolvimento da maquinaria biossintética após a alimentação com sangue (aa) e a consecutiva degradação após as 48 h aa. Antes do repasto (AR), um conjunto de células indiferenciadas, limitado pelo epitélio folicular, conforma os folículos ovarianos. Após AR, o ovócito se destaca pelo acúmulo de lipídeos e Vg. O receptor de vitelogenina é encontrado somente nos ovários e análise por PCR em tempos mostrou aumento dos transcritos nos primeiros cinco dias após emersão e nas primeiras 48 h aa, durante a vitelogênese. O perfil transcricional de Vg mostrou um pico no terceiro dia de vida adulta e ao final do processo ovogênico / As in other mosquitoes, fat body trophocytes of Cx. quinquefasciatus synthesize vitellogenin (Vg), the major yolk protein stored by the oocyte, formed by two subunits of 200 and 86 kDa. The trophocytes ultrastructure reveals the rapid development of the biosynthetic machinery and the consecutive degradation around 48 h post blood meal (PBM). Before blood meal, a set of undifferentiated cells limited by follicular epithelium, conform the ovarian follicles. After blood meal, the oocyte is remarkable by accumulation of lipid inclusions and yolk granules. Vitellogenin receptors (rVitCx), are localized exclusively in the ovaries and real time PCR showed transcripts increase at the first five days after emergence (AE), and at the first 48 h PBM, during oogenesis. Vg transcripts profile showed a peak on the third day AE and at the end of the vitellogenic process

Apesar de Culex quinquefasciatus ser um eficiente vetor de doenças tais como a filariose linfática, febre do Nilo Ocidental e outras várias neuroviroses, poucas pesquisas sobre sua fisiologia têm sido conduzidas. Como em todos os animais ovíparos, o desenvolvimento embrionário dos mosquitos depende da degradação dos nutrientes armazenados no ovo, sendo a catepsina B uma protease que tem sido identificada e caracterizada em vários insetos como envolvida nesta função. Neste trabalho identificamos, por espectrometria de massas, duas catepsinas B de Culex quinquefasciatus, parcialmente purificadas por autoproteólise de extrato total de ovos. Segundo a anotação de suas sequências no banco de dados específico para vetores, o VectorBase, elas são enzimas parálogas e suas sequências apresentam 77% de homologia. Denominadas neste trabalho como CatB1 e CatB2, ambas são expressas simultaneamente no corpo gorduroso de todas as fêmeas vitelogênicas de nossa colônia e sua atividade pode ser detectada nos ovários vitelogênicos, sugerindo sua origem materna. A transcrição de ambas as enzimas se inicia após o repasto sanguíneo (ARS), alcançando o pico de expressão às 36 h ARS, de forma bastante semelhante à da vitelogenina. / Despite Culex quinquefasciatus be an efficient vector of diseases such as lymphatic filariasis, West Nile fever and other various neurotrophic viruses, little research on its physiology have been conducted. As in all oviparous animals, embryonic development of mosquitoes depends on the degradation of the nutrients stored in the egg. Cathepsin B is a protease that has been identified and characterized in a number of insects as involved in this function. In this work we have identified, by mass spectrometry, two cathepsins B of Culex quinquefasciatus, partially purified by self-proteolysis of total egg extract. According to the annotation of their sequences in the specific vector database, the VectorBase, they are paralogue enzymes and their sequences have 77% homology. Named in this work as CatB1 and CatB2, both are expressed simultaneously in the fat body of all vitellogenic females of our colony and its activity can be detected in vitellogenic ovaries, suggesting a maternal origin. The transcription of both enzymes starts post blood meal (PBM), reaching their peak of expression at 36 h PBM, quite similar to vitellogenin.

Como em outros mosquitos, os trofócitos do corpo gorduroso de Cx. quinquefasciatus sintetizam vitelogenina (Vg), principal proteína armazenada pelo ovócito, formada por duas subunidades de 200 e 86 kDa. A ultraestrutura dos trofócitos revela o rápido desenvolvimento da maquinaria biossintética após a alimentação com sangue (aa) e a consecutiva degradação após as 48 h aa. Antes do repasto (AR), um conjunto de células indiferenciadas, limitado pelo epitélio folicular, conforma os folículos ovarianos. Após AR, o ovócito se destaca pelo acúmulo de lipídeos e Vg. O receptor de vitelogenina é encontrado somente nos ovários e análise por PCR em tempos mostrou aumento dos transcritos nos primeiros cinco dias após emersão e nas primeiras 48 h aa, durante a vitelogênese. O perfil transcricional de Vg mostrou um pico no terceiro dia de vida adulta e ao final do processo ovogênico / As in other mosquitoes, fat body trophocytes of Cx. quinquefasciatus synthesize vitellogenin (Vg), the major yolk protein stored by the oocyte, formed by two subunits of 200 and 86 kDa. The trophocytes ultrastructure reveals the rapid development of the biosynthetic machinery and the consecutive degradation around 48 h post blood meal (PBM). Before blood meal, a set of undifferentiated cells limited by follicular epithelium, conform the ovarian follicles. After blood meal, the oocyte is remarkable by accumulation of lipid inclusions and yolk granules. Vitellogenin receptors (rVitCx), are localized exclusively in the ovaries and real time PCR showed transcripts increase at the first five days after emergence (AE), and at the first 48 h PBM, during oogenesis. Vg transcripts profile showed a peak on the third day AE and at the end of the vitellogenic process

The lymphatic filariasis, a disease known as elephantiasis in one of its chronic manifestations, is caused by a helminth nematodes species of Wuchereria bancrofti (Cobbold, 1877) that just parasite to human. It is transmitted by mosquitoes of the Culex quinquefasciatus (Say, 1823), with haematophagic nocturnal habit, which coincides with the peak of microfilariae in peripheral blood of the host. It is considered the second leading cause of the disability worldwide to work, to cause physical weakness, social stigma and economic loss. Is distributed in tropical and subtropical regions, present in 83 countries in Asia, Africa, Americas and Oceania, where an estimated 120 million in those infected. In Brazil, the areas considered at risk are the state of Pernambuco (Recife, Olinda, Jaboatão and Paulista), state of Alagoas (Maceió) and state of Pará (Belém), while the latter two cities with the foci of transmission interrupted. Salvador, capital of Bahia state, is considered the oldest focus of Bancroftian filariasis in Brazil. The first epidemiological survey conducted in the city to study the distribution of Wuchereria bancrofti was made in 1878, when 309 individuals were examined in 26 (8.4%) were found microfilariae in the blood. The last survey conducted in 1966 documented the prevalence found in the neighborhood Uruguay of 6.24%. Since then no study was conducted to evaluate the transmission of lymphatic filariasis in Salvador, the focus being considered extinct without any confirmation of the disposal of its transmission. The World Health Organization (WHO) established in 1997, the elimination of lymphatic filariasis in the world by the year 2020. In Brazil, in order to achieve this goal was established in 1997 in conjunction with the National Health Foundation, Research Institutes, Federal University of Alagoas and Health Departments of endemic areas, the National Plan to Eliminate Lymphatic Filariasis. Among the activities planned include the reassessment of epidemiological outbreaks considered extinct. This study aimed to evaluate the distribution of lymphatic filariasis endemic area in the old city of Salvador, Bahia (district and adjacent Uruguay). For this, we carried out the investigation in haemoscopic 11.324 students in the night time, finding no microfilaraemic; 663 employees and their families also underwent the examination of haemoscopia, not being found any microfilaraemic; researched is circulating antigens of W. bancrofti in 510 children aged 6 to 10 years of age through the immunochromatography test - ICT card, where no antigenemia was not identified; and determined the vector infection xenomonitoramento by using the technique of polymerase chain reaction, with the collection of 23.580 female mosquitoes of Culex quinquefasciatus that were engorged and resting inside houses. This analysis was not detected the presence of the DNA from W. bancrofti in these mosquitoes. These findings support that the elimination of the lymphatic filariasis transmission in the former endemic area of Salvador, Bahia and no expansion of lymphatic filariasis in areas adjacent to the old focus of Salvador. / A Filariose linfática (FL), doença conhecida como elefantíase em uma de suas manifestações crônicas, é provocada por um helminto Nematoda da espécie Wuchereria bancrofti (Cobbold, 1877) que parasita exclusivamente o ser humano. Sua transmissão ocorre através de mosquitos da espécie Culex quinquefasciatus (Say, 1823), com hábito hematofágico noturno que coincide com o pico das microfilárias no sangue periférico do hospedeiro. Considerada a segunda causa mundial de incapacidade para o trabalho, provoca debilidade física, estigma social e perdas econômicas. Encontra-se distribuída em regiões tropicais e subtropicais, estando presente em 83 países da Ásia, África, Américas e Oceania, onde são estimados em 120 milhões os infectados. No Brasil as áreas consideradas de risco localizam-se no Estado de Pernambuco (Recife, Olinda, Jaboatão e Paulista), no Estado de Alagoas (Maceió) e no Estado do Pará (Belém), estando as duas últimas cidades com os focos de transmissão interrompidos. Salvador, capital do Estado da Bahia, é considerado o mais antigo foco de bancroftose no Brasil. O primeiro inquérito epidemiológico realizado na cidade, para estudar a distribuição da Wuchereria bancrofti foi feito em 1878, quando foram examinados 309 indivíduos e em 26 (8,4%) foram encontrados microfilárias no sangue. No último inquérito documentado realizado nessa cidade, em 1966, a prevalência encontrada no bairro Uruguai foi de 6,24%. Desde então nenhum estudo foi realizado para avaliar a transmissão da FL em Salvador, sendo o foco considerado extinto sem que houvesse confirmação da eliminação de sua transmissão. A Organização Mundial de Saúde (OMS) estabeleceu em 1997, a eliminação da Filariose linfática no mundo até o ano de 2020. No Brasil, a fim de atingir essa meta foi elaborado, em 1997, em conjunto com a Fundação Nacional de Saúde, Instituições de Pesquisa, Universidade Federal de Alagoas e Secretarias de Saúde de áreas endêmicas, o Plano Nacional para Eliminação da Filariose Linfática. Entre as atividades previstas inclui-se a reavaliação epidemiológica dos focos considerados extintos. Baseando-se nesse princípio, este trabalho tem como objetivo apresentar a distribuição da FL na antiga área endêmica da cidade de Salvador/Estado da Bahia (bairro Uruguai e adjacências). Para isto, realizou-se o inquérito hemoscópico em 11.324 escolares do período noturno, não encontrando nenhum microfilarêmico; 663 funcionários e seus familiares também realizaram o exame da hemoscopia, não sendo encontrado nenhum microfilarêmico; pesquisaram-se antígenos circulantes de W. bancrofti em 510 crianças de 6 a 10 anos de idade através do teste da imunocromatografia ICT card, não sendo identificado nenhuma antigenemia; e avaliou-se a infecção vetorial por xenomonitoramento, através da técnica da Reação em Cadeia da Polimerase, com a coleta de 23.580 mosquitos fêmeas da espécie Culex quinquefasciatus que se encontravam ingurgitados e pousados dentro das residências. Nessa análise não foi detectado a presença de DNA de W. bancrofti nesses mosquitos. Esses resultados comprovam a eliminação da transmissão da FL na antiga área endêmica de Salvador e a não expansão da FL para áreas contíguas ao antigo foco de Salvador.

Apesar de Culex quinquefasciatus ser um eficiente vetor de doenças tais como a filariose linfática, febre do Nilo Ocidental e outras várias neuroviroses, poucas pesquisas sobre sua fisiologia têm sido conduzidas. Como em todos os animais ovíparos, o desenvolvimento embrionário dos mosquitos depende da degradação dos nutrientes armazenados no ovo, sendo a catepsina B uma protease que tem sido identificada e caracterizada em vários insetos como envolvida nesta função. Neste trabalho identificamos, por espectrometria de massas, duas catepsinas B de Culex quinquefasciatus, parcialmente purificadas por autoproteólise de extrato total de ovos. Segundo a anotação de suas sequências no banco de dados específico para vetores, o VectorBase, elas são enzimas parálogas e suas sequências apresentam 77% de homologia. Denominadas neste trabalho como CatB1 e CatB2, ambas são expressas simultaneamente no corpo gorduroso de todas as fêmeas vitelogênicas de nossa colônia e sua atividade pode ser detectada nos ovários vitelogênicos, sugerindo sua origem materna. A transcrição de ambas as enzimas se inicia após o repasto sanguíneo (ARS), alcançando o pico de expressão às 36 h ARS, de forma bastante semelhante à da vitelogenina. / Despite Culex quinquefasciatus be an efficient vector of diseases such as lymphatic filariasis, West Nile fever and other various neurotrophic viruses, little research on its physiology have been conducted. As in all oviparous animals, embryonic development of mosquitoes depends on the degradation of the nutrients stored in the egg. Cathepsin B is a protease that has been identified and characterized in a number of insects as involved in this function. In this work we have identified, by mass spectrometry, two cathepsins B of Culex quinquefasciatus, partially purified by self-proteolysis of total egg extract. According to the annotation of their sequences in the specific vector database, the VectorBase, they are paralogue enzymes and their sequences have 77% homology. Named in this work as CatB1 and CatB2, both are expressed simultaneously in the fat body of all vitellogenic females of our colony and its activity can be detected in vitellogenic ovaries, suggesting a maternal origin. The transcription of both enzymes starts post blood meal (PBM), reaching their peak of expression at 36 h PBM, quite similar to vitellogenin.

O mosquito Culex quinquefasciatus tem grande importância médica no mundo devido à sua habilidade como vetor de arboviroses e filarioses. O principal fator limitante dos métodos de controle populacional para Cx. quinquefasciatus é a microevolução dessa espécie, fenômeno que freqüentemente resulta em aumento da sua resistência a inseticidas e da sua tolerância à poluição. No Estado de São Paulo existem duas populações vivendo sob diferentes condições ambientais. Uma delas, próxima ao Rio Pinheiros (PIN), está sujeita à alta poluição e aplicações de piretróides e outra, em Pariquera-Açu (PAR), vive em local semi-rural na ausência de inseticidas. O objetivo deste trabalho foi investigar se essas populações provenientes de ambientes distintos possuem polimorfismos genéticomorfológicos e se a população PIN apresenta variações morfológicas ao longo do tempo. Os parâmetros utilizados nas comparações foram morfometria geométrica alar, análises do DNA ribossômico (DNAr) e de cromossomos politênicos. Não obtivemos sucesso na caracterização cariotípica devido a pouca nitidez das bandas e interbandas. A morfometria geométrica de 286 asas de PIN, amostras coletadas em 2004 (PIN04) e 2007 (PIN07), e 150 asas de PARI, amostras coletadas em 2008 demonstrou variações morfológicas. As duas populações PIN04 e PIN07 revelaram alto dimorfismo sexual de forma e tamanho, sendo asas de fêmeas maiores que asas de machos em ambas as populações. A assimetria bilateral não é significante para tamanho e é tênue para forma, sendo ligeiramente mais pronunciada em machos e em PIN07. Os espécimes de PIN07 são maiores e mais assimétricos que PARI, fenômenos possivelmente relacionados à maior disponibilidade de alimento e à contínua exposição a altos níveis de inseticida, respectivamente. Análises de DNAr revelaram padrões equivalentes para PIN07 e PARI. Em suma, supomos que o fluxo gênico entre as populações geográficas pode ter ocorrido até recentemente. Este estudo mostrou que é possível ocorrer variação de tamanho e forma de asas em Culicidae em um intervalo de tempo de três anos. O próximo passo poderia ser uma investigação aprofundada a respeito da relação entre variação geográfica-temporal e algumas de suas possíveis causas tais como poluição e inseticida. / The mosquito Culex quinquefasciatus has medical importance due to its ability of vectoring arboviruses and filariases. Microevolution resulting in insecticide resistance is a remarkable limiting factor for populational control of this species. In the State of São Paulo there are two populations under different environmental conditions. One, near Rio Pinheiros (PIN), is subjected to pollution and pyrethroids applications and another, in Pariquera-Açu (PAR), lives in a semi-rural place in the absence of insecticides. The objective of this work was to investigate if these populations from different environments have geneticmorphological polymorphisms and if PIN population exhibits morphological variations during the time. Parameters used in the comparisons were wing geometric morphometrics, ribosomal DNA (rDNA), and polytene chromosomes. Karyotypic characterization was unsuccessful due to the poor definition of bands and interbands. Morphometrical analyses of 286 wings of PIN, collected in 2004 (PIN04) and 2007 (PIN07), and 150 wings of PARI, collected in 2008, demonstrate morphological variations. The two populations PIN04 and PIN07 revealed strong intrapopulational sexual dimorphism concerning shape and size, being the wings of females larger than those of males in both populations. The wing asymmetry is non-significant for size and tenuous for shape, being slightly more conspicuous in males and in PIN07. The specimens of PIN07 are larger and more bilaterally asymmetric than PARI, possibly due to higher food availability and to continuous exposition to high level of insecticide, respectively. Analysis of rDNA revealed restriction patterns equivalent for PIN07 and PARI populations. Thus, one may suppose that gene flow may have occurred until recently. This study showed that it is possible to occur size and shape variation of wings in Culicidae in time intervals as short as three years. The next step would be to evaluate in depth the relationship between geographical-temporal variation and some of possible causes like pollution and insecticides.