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Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Insetos são expostos a diversos microrganismos patogênicos durante seu ciclo de vida. Para sobreviverem a riscos de infecções, os insetos possuem várias barreiras e respostas imunes. O sistema imune de insetos é basicamente composto por vias de sinalização que controlam uma diversidade de mecanismos efetores, deste modo permitindo o controle da maior parte das infecções. Assim como em outros organismos, há três principais vias de sinalização relacionadas à imunidade em insetos: Toll, Imd e Jak/STAT. Nosso objetivo foi caracterizar estas vias imunes em L. longipalpis, o principal vetor da leishmaniose visceral no Brasil. Para isto, nós transfectamos células embrionárias LL5 de L. longipalpis com RNA dupla fita para os genes repressores cactus (Toll), caspar (Imd) e pias (Jak/STAT). Usando esta abordagem, foi possível correlacionar a expressão dos peptídeos anti-microbianos (AMPs) com as vias correspondentes. Nós vimos que cecropina e defensina 4 foram reguladas positivamente após transfecção com RNA dupla fita para cactus e caspar, mostrando regulação redundante pelas vias Toll e Imd. Nós também silenciamos o gene cactus em insetos adultos. Diferente do que foi observado em células LL5, atacina, cecropina e defensina 4 foram reguladas negativamente após o silenciamento. É possível que este resultado seja explicado pelo efeito de uma alça de regulação negativa da via Toll, de modo a preservar a microbiota na ausência de estímulo imune
Além disso, nós avaliamos a resposta de genes de imunidade durante a infecção por Leishmania infantum chagasi em insetos adultos. Cactus foi regulado positivamente 48 horas após infecção, demonstrando o papel da via Toll em resposta à infecção por Leishmania. A expressão de SHP-1 foi modulada durante a infecção, com aumento significativo da expressão, em 48 horas. Este resultado sugere que, assim como em macrófagos, Gp63 ativa SHP-1, do hospedeiro invertebrado e, com isso, inibe a via Toll, possivelmente imunossuprimindo o flebotomíneo. Os AMPs atacina, cecropina e defensina 4 mostraram aumento significativo da expressão 72 horas após infecção, quando o parasita interage diretamente com o epitélio intestinal do flebotomíneo. A carga parasitária diminuiu significativamente nos terceiro e quarto dias, provavelmente devido ao aumento da expressão de AMPs nestes pontos. Estes resultados indicam que esses genes são regulados pelo flebotomíneo em resposta a presença de Leishmania, e que podem causar impactos na sobrevivência do parasita no intestino do inseto durante a infecção / nsects are exposed to a wide range of pathogenic microorganisms during their
life cycle. In order to survive infection risks, insects developed
several structural
barriers and immune responses
. The insect immune system is basically composed of
signaling pathways that control a diversity of effector mechanisms, thus allowing
control of most infections. As found in other organisms, there are three
main signaling
pathways related to immunity in insects: Toll, Imd and Jak/STAT. Our purpose was to
characterize these immune pathways in
L. longipalpis,
the main vector of visceral
leishmaniasis in Brazil. For this, we transfected
L. longipalpis
embryonic
LL5 cells with
dsRNA for the repressor genes cactus (Toll), caspar (Imd) and
PIAS
(Jak/STAT). Using
this approach, it was possible to correlate the expression of AMPs to corresponding
pathways. We found that cecropin and defensin 4
were upregulated after t
ransfection by
dsRNA for cactus and caspar,
showing
redundant regulation via the Toll and IMD
pathways. We also silenced the cactus gene in adult insects by dsRNA.
U
nlike what
was
observed in
LL5 cells
,
attacin,
cecropin and defensin 4 genes
were downregul
ated
after
silencing. This result might be
explained by the effect
of a negative
regulation
loop
via
Toll,
to preserve
the microbiota
in the absence of
immune
stimulation.
Furthermore, we
assessed the response of immunity genes upon
Leishmania infantum
cha
gasi
infection
in adult insect. Cactus was upregulated at 48 hours after infection, demonstrating the
role of the Toll pathway in response to
Leishmania
infection.
The
SHP
-
1 expression
was modulated
during infection
,
with a significant
increase in
expressi
on
at 48
hours.
This result
suggests
that, like
in
macrophages
,
Leishmania
Gp63
activates
SHP
-
1 of
the
invertebrate host
and
thereby
inhibits the
Toll
pathway
,
possibly
immunosuppressing
the
sandfly
.
The AMPs attacin, cecropin and defensin 4 showed signifi
cant increase in
expression at 72 hours after infection,
when the
parasite
is interacting closely with the
sand fly
intestinal
epithelium
.
The
parasite load
decreased
significantly on the third
and
fourth days after infection
, probably due to increasead AM
Ps expression at this point.
These results indicate that these genes are regulated by the sand fly immune response
upon the presence of
Leishmania
, which may have an impact on parasite survival in the
insect gut during infection
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/13484 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Nunes, Bruno Tinoco |
| Contributors | Genta, Fernando Ariel, Sorgine, Marcos Henrique Ferreira, Moreira, Luciano Andrade, Waniek, Peter Josef, Traub Cseko, Yara Maria |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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