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Previous issue date: 2016-02-23 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Rhodnius prolixus é um dos principais insetos vetores de Trypanosoma cruzi e de Trypanosoma rangeli na América Latina. A produção de peptídeos antimicrobianos (AMPs) no trato digestivo ou corpo gorduroso do inseto é vital para evitar a proliferação de microrganismos patogênicos além de manter a homeostasia da microbiota nativa. O presente trabalho focou na modulação da imunidade humoral do intestino médio de R. prolixus desafiados oralmente com a bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus e Gram-negativa Escherichia coli, além de seus tripanosomatídeos naturais T. rangeli e T. cruzi, considerando a influência do desenvolvimento dos parasitas sobre a microbiota intestinal. Em condições normais, a região anterior do intestino médio houve maior abundância de transcritos de genes de lisozimas (lis) e defensinas (def), enquanto na posterior, do gene da prolixicina (prol). Insetos alimentados com bactérias Gramnegativas apresentaram maior quantidade de transcritos de defC e prol, enquanto a ingestão de bactérias Gram-positivas induziu a expressão de defA e defB no intestino médio
A infecção por T. rangeli cepa Macias diminuiu a atividade fenoloxidásica, os níveis de expressão de lisozimas e prolixicina, ao mesmo tempo em que induziu aumento de atividade antibacteriana e dos níveis de defensina C no tubo digestivo do inseto, também modificando a composição de bactérias nativas. Além disso, foi verificado que as diferentes cepas de T. cruzi Dm 28c e Y modulam a resposta imune e a microbiota no intestino médio de R. prolixus de forma variável. T. cruzi Dm 28c induziu um aumento na expressão de genes de defensina C e uma diminuição da expressão de genes de prolixicina, reduzindo drasticamente a população bacteriana cultivável. Em contraste, T. cruzi Y não foi capaz de induzir a expressão de AMPs no intestino médio nem de reduzir consideravelmente a microbiota neste mesmo órgão. Nossos resultados sugerem que R. prolixus em resposta a ingestão de microrganismos, modula diferencialmente a expressão de AMPs pelas células epiteliais do intestino que acarreta a redução da microbiota e um favorecimento do desenvolvimento de T. rangeli e T. cruzi, dependendo do genótipo do parasita / Rhodnius prolixus
is a major vector of
Trypanosoma rangeli
and
Trypanosoma cruzi
, in
Latin America.
T
he production of antimicrobial peptides
(AMPs) in the midgut of the insect is vital to control possible infection, and to
maintain the microbiota already present in the digestive tract. This work focuses
on the modulation of the humoral im
mune responses of the midgut of
R. prolixus
orally challenged with Gram positive and Gram negative bacteria as well with
T.
rangeli
Macias strain,
T. cruzi
Dm 28c and Y strain, considering the influence of
the parasite
s on the intestinal microbiota
.
Our re
sults showed that the anterior
midgut contents
of control insects
contain a higher inducible antibacterial activity
and AMPs transcript abundance than those of the posterior midgut.
Insects orally
fed with
Gram
-
negative bacteria presented higher amount of
defC
and
prol
transcripts, while the ingestion of Gram
-
positive induced
defA
and
defB
expression in the midgut.
T. rangeli
Macias strain successfully colonized
R.
prolixus
midgut through
a decreasing in PO activities
,
prolixicin
and
lysozyme
levels,
while at the same time
in
duc
ed an increase in antibacterial activity and
upregulated
defC
levels in the insect anterior midgut.
T. rangeli
infection also
diminishes the amount of
cultivable gut bacteria as well modif
ied
the composition
of indigenous microo
rganisms. Furthermore,
different
T. cruzi
strains present
distinct
profile
s
of immune system and microbiota modulation in
R. prolixus
midgut, where
T. cruzi
Dm 28c was able to induce an increase in
defensin C
genes and
a depression in prolixicin genes, whi
le
drastically reduce the cultivable
bacteria
population. In the other hand
T. cruzi
Y
was
not competent
to induce
AMPs
expression in the gut or considerably reduce the
microbiota in the anterior
midgut.
Our findings suggest that
R. prolixus
modulates AMP
gene expression
upon ingestion of bacteria and tripanosomatids with patterns that are distinct and
dependent upon the species of the invading pathogen.
Besides,
t
he trypanosome
ability to induce immune peptides
in epithelial cells
seems to favor its
development in the
insect
digestive tract by decreasing intestinal microbiota
,
depending on the parasite genotype
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/13219 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Vieira, Cecilia Stahl |
| Contributors | Roque, André Luiz Rodrigues, Bruno, Rafaela Vieira, Bourguignon, Saulo Cabral, Alves, Carlos Roberto, Gonzalez, Marcelo Salabert, Penna, Patrícia Azambuja |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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