Caracterização funcional de tiol-redutases lisossômicas induzidas por interferon-gama (GILT) na colonização de carrapatos e de células embrionárias de carrapatos por Rickettsia rickettsii.
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-06042026-170859/ |
Resumo: | Carrapatos são ectoparasitas que se alimentam obrigatoriamente de sangue, sendo vetores versáteis de diversos patógenos. Dentre as doenças transmitidas ao homem por carrapatos, a febre maculosa das Montanhas Rochosas, ocasionada pela bactéria Rickettsia rickettsii, é uma das mais letais. No Brasil, a transmissão ocorre principalmente pela picada do carrapato Amblyomma sculptum e, na região metropolitana de São Paulo, por Amblyomma aureolatum. Embora pertençam ao mesmo gênero, as duas espécies apresentam diferenças na susceptibilidade à infecção por R. rickettsii, sendo A. aureolatum mais susceptível do que A. sculptum. Nosso grupo de pesquisa determinou previamente os efeitos da infecção com R. rickettsii sobre o perfil de expressão gênica do intestino de A. sculptum e A. aureolatum. Dentre as sequências codificadoras (CDSs) de fatores do sistema imune moduladas pela infecção, duas CDSs de tiol-redutases lisossomais induzidas por interferon-gama (GILT; do inglês, gamma-interferon-inducible lysosomal thiol reductase) foram induzidas no intestino de A. sculptum, enquanto uma foi reprimida no intestino de A. aureolatum. Esse resultado apontou as GILTs como potenciais fatores responsáveis pelas diferenças de susceptibilidade dessas duas espécies de carrapatos à infecção. Assim, o principal objetivo desse estudo foi determinar o efeito do silenciamento gênico de GILTs na aquisição de R. rickettsii por carrapatos A. sculptum e na proliferação bacteriana em linhagens de células embrionárias de Rhipicephalus microplus (BME26) e de A. sculptum (IBU/ASE-16). Para tal, experimentos de RNA de interferência (RNAi) foram conduzidos. A expressão de GILT foi significativamente menor em carrapatos e em células BME26 tratados com dsRNAs específicas para GILT do que nos grupos controle (tratados com dsRNA para a GFP; do inglês, green fluorescente protein). O silenciamento de GILT ocasionou uma diminuição significativa do número de bactérias tanto nos carrapatos quanto nas células BME26. O mesmo fenótipo foi observado nas células IBU/ASE-16; porém, o silenciamento gênico não pode ser confirmado, possivelmente devido a uma baixa expressão de GILT tanto no grupo dsGILT quando no grupo controle. Dados do nosso grupo de pesquisa e da literatura haviam sugerido uma correlação entre GILT e a via Toll, uma das principais vias de sinalização do sistema imune de artrópodes. Assim, análises da expressão gênica de GILT em órgãos e células embrionárias de carrapatos silenciados para Dorsal, o fator de transcrição da via Toll, foram realizadas. Não foi observada nenhuma diferença dos níveis de transcritos de GILT entre os grupos dsDorsal e dsGFP (controle). Os efeitos da infecção sobre o perfil de expressão gênica de GILT, Dorsal e Cactus em células BME26 também foram avaliados. Foi observado um aumento da expressão de GILT e de Cactus, inibidor da via Toll, 6 h após a infecção, enquanto a expressão de Dorsal foi reduzida 24 e 48 h após a infecção. Em conjunto, os dados obtidos pelo presente estudo indicam que GILT seja um fator facilitador da infecção de carrapatos e células de carrapatos por R. rickettsii. Ademais, a expressão gênica de GILT parecer ser independente da via Toll, a qual, por sua vez, parece ser reprimida pela infecção por R. rickettsii. A realização de estudos adicionais se faz necessária a fim de se determinar a via de sinalização do sistema imune responsável pelo controle da expressão gênica e o mecanismo de ação de GILT em carrapatos. |
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Caracterização funcional de tiol-redutases lisossômicas induzidas por interferon-gama (GILT) na colonização de carrapatos e de células embrionárias de carrapatos por Rickettsia rickettsii.Functional characterization of interferon-gamma-induced lysosomal thiol reductases (GILT) in the colonization of ticks and tick embryonic cells by Rickettsia rickettsii.Rickettsia rickettsiiRickettsia rickettsii carrapatoGILTGILTimmune systemRNAiRNAisistema imunetickCarrapatos são ectoparasitas que se alimentam obrigatoriamente de sangue, sendo vetores versáteis de diversos patógenos. Dentre as doenças transmitidas ao homem por carrapatos, a febre maculosa das Montanhas Rochosas, ocasionada pela bactéria Rickettsia rickettsii, é uma das mais letais. No Brasil, a transmissão ocorre principalmente pela picada do carrapato Amblyomma sculptum e, na região metropolitana de São Paulo, por Amblyomma aureolatum. Embora pertençam ao mesmo gênero, as duas espécies apresentam diferenças na susceptibilidade à infecção por R. rickettsii, sendo A. aureolatum mais susceptível do que A. sculptum. Nosso grupo de pesquisa determinou previamente os efeitos da infecção com R. rickettsii sobre o perfil de expressão gênica do intestino de A. sculptum e A. aureolatum. Dentre as sequências codificadoras (CDSs) de fatores do sistema imune moduladas pela infecção, duas CDSs de tiol-redutases lisossomais induzidas por interferon-gama (GILT; do inglês, gamma-interferon-inducible lysosomal thiol reductase) foram induzidas no intestino de A. sculptum, enquanto uma foi reprimida no intestino de A. aureolatum. Esse resultado apontou as GILTs como potenciais fatores responsáveis pelas diferenças de susceptibilidade dessas duas espécies de carrapatos à infecção. Assim, o principal objetivo desse estudo foi determinar o efeito do silenciamento gênico de GILTs na aquisição de R. rickettsii por carrapatos A. sculptum e na proliferação bacteriana em linhagens de células embrionárias de Rhipicephalus microplus (BME26) e de A. sculptum (IBU/ASE-16). Para tal, experimentos de RNA de interferência (RNAi) foram conduzidos. A expressão de GILT foi significativamente menor em carrapatos e em células BME26 tratados com dsRNAs específicas para GILT do que nos grupos controle (tratados com dsRNA para a GFP; do inglês, green fluorescente protein). O silenciamento de GILT ocasionou uma diminuição significativa do número de bactérias tanto nos carrapatos quanto nas células BME26. O mesmo fenótipo foi observado nas células IBU/ASE-16; porém, o silenciamento gênico não pode ser confirmado, possivelmente devido a uma baixa expressão de GILT tanto no grupo dsGILT quando no grupo controle. Dados do nosso grupo de pesquisa e da literatura haviam sugerido uma correlação entre GILT e a via Toll, uma das principais vias de sinalização do sistema imune de artrópodes. Assim, análises da expressão gênica de GILT em órgãos e células embrionárias de carrapatos silenciados para Dorsal, o fator de transcrição da via Toll, foram realizadas. Não foi observada nenhuma diferença dos níveis de transcritos de GILT entre os grupos dsDorsal e dsGFP (controle). Os efeitos da infecção sobre o perfil de expressão gênica de GILT, Dorsal e Cactus em células BME26 também foram avaliados. Foi observado um aumento da expressão de GILT e de Cactus, inibidor da via Toll, 6 h após a infecção, enquanto a expressão de Dorsal foi reduzida 24 e 48 h após a infecção. Em conjunto, os dados obtidos pelo presente estudo indicam que GILT seja um fator facilitador da infecção de carrapatos e células de carrapatos por R. rickettsii. Ademais, a expressão gênica de GILT parecer ser independente da via Toll, a qual, por sua vez, parece ser reprimida pela infecção por R. rickettsii. A realização de estudos adicionais se faz necessária a fim de se determinar a via de sinalização do sistema imune responsável pelo controle da expressão gênica e o mecanismo de ação de GILT em carrapatos.Ticks are obligate blood-feeding ectoparasites and versatile vectors of several pathogens. Among the diseases transmitted to humans by ticks, Rocky Mountain spotted fever, caused by the bacterium Rickettsia rickettsii, is one of the most lethal. In Brazil, transmission occurs mainly through the bite of Amblyomma sculptum ticks and, in the metropolitan region of São Paulo, by Amblyomma aureolatum. Although belonging to the same genus, the two species shows variation in susceptibility to infection by R. rickettsii, with A. aureolatum being more susceptible than A. sculptum. Our research group previously determined the effects of infection with R. rickettsii on the gut gene expression profile of A. sculptum and A. aureolatum. Among the coding sequences (CDSs) of immune system factors modulated by infection, two CDSs of interferon-gamma-induced lysosomal thiol reductases (GILT) were upregulated in the gut of A. sculptum, while one was downregulated in the gut of A. aureolatum. This result highlighted GILTs as potential factors responsible for the differences in susceptibility of these two tick species to infection. Thus, the main objective of this study was to determine the effect of gene silencing of GILTs on the acquisition of R. rickettsii by A. sculptum ticks and on the bacterial growth in embryonic cell lines of Rhipicephalus microplus (BME26) and A. sculptum (IBU/ASE-16). To this end, RNA interference (RNAi) experiments were carried out. GILT expression was significantly lower in ticks and BME26 cells treated with GILT-specific dsRNAs than in control groups (treated with green fluorescent protein dsRNA). GILT silencing caused a significant decrease in the number of bacteria in both ticks and cells. The same phenotype was observed in IBU/ASE-16 cells; however, the gene silencing could not be confirmed, possibly due to a low GILT expression in both the dsGILT and control groups. Data from our research group and from the literature suggested a correlation between GILT and the Toll pathway, one of the main signaling pathways of the arthropod immune system. Thus, analyzes of GILT gene expression in organs and embryonic cells of ticks silenced for Dorsal, transcription factor of the Toll pathway, were performed. No difference in GILT transcript levels was observed between dsDorsal and dsGFP (control) groups. The effects of infection on the gene expression profile of GILT, Dorsal and Cactus in BME26 cells were also evaluated. An increase in GILT and Cactus expression, Toll pathway inhibitor, was observed 6 h after infection, while Dorsal expression was reduced 24 and 48 h after infection. Taken together, the data obtained by the present study indicate that GILT is a facilitating factor for the infection of ticks and tick cells by R. rickettsii. Furthermore, GILT gene expression appears to be independent of the Toll pathway, which, in turn, appears to be repressed by R. rickettsii infection. Additional studies are needed in order to determine the immune system signaling pathway responsible for controlling gene expression and the mechanism of action of GILT in ticks.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFogaça, Andréa CristinaAlonso, Beatriz Iglesias2023-06-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-06042026-170859/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-04-07T14:36:02Zoai:teses.usp.br:tde-06042026-170859Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-04-07T14:36:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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