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Previous issue date: 2010 / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciencias Medicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Anualmente, a malária afeta cerca de 300 milhões de pessoas no mundo
(causando cerca de um milhão de mortes). No Brasil 450.000 casos são
notificados anualmente. Recentemente, muitos trabalhos têm procurado identificar
moléculas mediadoras da interação mosquito/plasmódio. Anopheles aquasalis é o
vetor de malária mais importante nas regiões litorâneas do Brasil e Plasmodium
vivax o agente etiológico causador da maior parte dos casos da doença. Este
estudo visa examinar moléculas que participam da interação entre estes dois
organismos. Para tal, duas estratégias foram utilizadas: subtração de cDNAs e
PCR com iniciadores degenerados. As bibliotecas subtrativas foram produzidas a
partir de amostras de A. aquasalis 2 e 24 horas após alimentação sanguínea ou
infecção por P. vivax. Após a análise dos cDNAs obtidos foram observadas
diferenças na expressão de genes entre A. aquasalis alimentados com sangue e
com sangue infectado em ambos os intervalos de tempo investigados. Os
resultados das subtrações de cDNA para os genes serino protease, fibrinogênio,
proteína responsiva a bactéria e carboxipeptidase foram corroborados utilizando
PCR em tempo real. Por exemplo, uma cecropina teve a sua expressão diminuída
após a infecção com P. vivax e uma serpina apresentou um resultado oposto.
Análise de um fator de transcrição GATA revelou um aumento de RNAm 36 horas
após infecção com P. vivax assim como um aumento da infecção após
silenciamento deste gene, demonstrando a importância deste fator de transcrição
para a resposta imune do inseto contra P. vivax. Em paralelo, cDNAs de A.
aquasalis específicos para genes relacionados com a via JAK-STAT [fator de
transcrição STAT, proteína inibitória de STAT ativado (PIAS) e óxido nítrico
sintase (NOS)] e com o sistema de detoxificação celular (catalase e duas
superóxido dismutases) foram amplificados utilizando iniciadores degenerados.
Resultados de expressão destes genes revelaram que STAT, PIAS e NOS são
induzidos pela infecção com P. vivax e experimentos de genética reversa
comprovaram que a via de sinalização JAK/STAT é importante na resposta imune
do A. aquasalis contra este parasito. Com relação às enzimas de detoxificação, foi
observado um aumento da expressão 36 horas após infecção e uma diminuição
da atividade das enzimas SOD e catalase 24 horas após infecção. Este aumento
de RNAm 36 horas após infecção pode estar relacionado à tentativa das células
de diminuírem a quantidade intracelular de espécies reativas de oxigênio mantida
pela diminuição da atividade destas enzimas 24 horas pós infecção.
Surpreendentemente, o silenciamento da catalase exacerbou a infecção do P.
vivax. Este resultado pode ser correlacionado com a produção de uma rede de
ditirosina que protegeria os parasitos da resposta imune do inseto. Nossos
resultados apontam mecanismos imunes adotados pelo A. aquasalis para
combater o P. vivax, fornecendo informações importantes sobre moléculas
envolvidas no processo de interação e imunidade deste vetor de malária no Brasil
com seu parasito. / Each year, malaria affects 300 million people worldwide, causing 1 million deaths.
In Brazil, 450,000 cases are reported annually. Recently, many studies have
attempted to identify molecules that mediate the interaction mosquito-parasite.
Anopheles aquasalis is the most important vector of malaria in the coastal regions
of Brazil and the etiological agent Plasmodium vivax causes most cases of the
disease. This study aims examining molecules that participate in the interaction
between these two organisms. For this, two strategies were used: cDNA
subtraction and PCR using degenerate primers. The subtractive libraries were
produced from samples of A. aquasalis 2 and 24 hours after blood feeding or
infection by P. vivax. After analyzes of cDNAs, differences were observed in gene
expression between A. aquasalis fed with blood or infected blood at both times
investigated. The expression of some candidates obtained through subtraction
cDNA (serine protease, fibrinogen, carboxypeptidase and bacteria responsive
protein genes) were confirmed using real time PCR. For example, the expression
of a cecropin decreased after P. vivax infection while a serpin presented increased
expression. Analysis of a transcription factor, GATA, revealed an increase in the
mRNA levels 36 hours after infection. Silencing of this gene produced increased
infection, demonstrating the importance of this transcription factor for the insect's
immune response against P. vivax. In parallel, A. aquasalis cDNA sequences for
the JAK-STAT pathway [transcription factor STAT, protein inhibitor of activated
STAT (PIAS) and nitric oxide synthase (NOS)] and for genes related to cellular
detoxification (catalase and two superoxide dismutases) were obtained using
degenerate primers. Results of expression of these genes revealed that STAT,
PIAS and NOS are induced by infection with P. vivax and reverse genetics
experiments have shown that this pathway is important in the immune response of
A. aquasalis against P. vivax. Regarding the detoxification enzymes, an increase
in mRNA expression was observed 36 hours after infection and a decrease in
activity 24 hours after infection. This increase in mRNA 36 hours after infection
may be related to the attempt of cells to decrease the amount of intracellular ROS
due to the diminished activity of these enzymes 24 hours after infection.
Surprisingly, the silencing of catalase exacerbated the infection of P. vivax. This
result may be correlated with the production of a dytirosine network that protects
the parasites from the insect's immune response. Our results indicate immune
mechanisms adopted by A. aquasalis to combat P. vivax, providing important
information about molecules involved in the process of interaction and immunity of
this vector with its Brazilian malaria parasite.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/5683 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Nascimento, Ana Cristina Bahia |
| Contributors | Ribeiro, Cláudio Tadeu Daniel, Oliveira, Pedro Lagerblad de, Silva Neto, Mario Alberto Cardoso da, Sorgine, Marcos Henrique Ferreira, Levy, Claudia Masini d'Avila, Csekö, Yara Maria Traub, Pimenta, Paulo Filemon Paolucci |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | Ana Cristina Bahia Nascimento, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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