Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/34811
Type: Tese
Title: Galactosamina influencia a percepção de aminoácidos, reduz a atividade de protease no intestino e aumenta a infecção de Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae) por espécies de Leishmania
Authors: Tatiana Lima da Silva Fernandes
First Advisor: Maurício Roberto Viana Sant’Anna
First Co-advisor: Nelder Figueiredo Gontijo
First Referee: Rodolfo Cordeiro Guinchetti
Second Referee: Célia Maria Ferreira Gontijo
Third Referee: Nágila Francinete Secundino
metadata.dc.contributor.referee4: Rodrigo Pedro Pinto Soares
Abstract: As leishmanioses são um complexo de doenças que constituem um problema de saúde pública, considerando sua alta mortalidade e ampla distribuição geográfica. São endêmicas em mais de 88 países, com uma incidência anual de 1 a 1,5 milhões de casos para as formas tegumentares e 500.000 novos casos de leishmaniose visceral. No Brasil, cerca de 28.000 e 3.000 casos de leishmaniose tegumentar (LT) e leishmaniose visceral (LV) são relatados por ano, respectivamente. A LV, que é a forma mais grave da doença, é causada por tripanosomatídeos da espécie Leishmania infantum, que acomete principalmente o fígado e o baço do hospedeiro vertebrado. Lutzomyia longipalpis é o principal vetor de L. infantum nos países americanos e pode ser encontrado desde o México até a Argentina. Machos e fêmeas se alimentam de carboidratos, mas as fêmeas precisam obter um repasto sanguíneo dos vertebrados para a maturação dos ovos. Como Leishmania se desenvolve exclusivamente dentro do intestino do vetor, durante a digestão do sangue os parasitos ingeridos terão que sobreviver ao ataque de proteases digestivas. Este estudo teve como objetivo compreender como a Galactosamina (uma hexose aminada) interfere na fisiologia digestiva do flebótomíneo. Usamos Galactosamina para manipular a fisiologia digestiva de L. longipalpis para investigar sua influência na digestão dos flebótomos e no desenvolvimento de Leishmania em seus insetos vetores. A Galactosamina foi capaz de reduzir atividade tripsinolítica de L. longipalpis de maneira dose-dependente. Este efeito foi específico para a Galactosamina, uma vez que outros açúcares semelhantes não foram capazes de afetar a produção de tripsina dos insetos. Um excesso de aminoácidos suplementado com o repasto sanguíneo mais 15 mM de Galactosamina foi capaz de anular a redução da atividade tripsinolítica causada pela Galactosamina, sugerindo que este fenômeno pode estar relacionado a um comprometimento da detecção de aminoácidos pelos enterócitos de flebotomíneos. A Galactosamina reduz a produção de ovócitos de flebotomíneos, causa impacto na longevidade dos flebótomos e reduz especificamente as proteases intestinais de flebotomíneos, enquanto que aumenta a atividade da α-glicosidase intestinal. Em uma tentativa de aumentar a infecção do intestino médio de L. longipalpis por duas espécies de Leishmania (L. mexicana e L. infantum) realizamos infecções artificiais. A administração de 15 e 30 mM de Galactosamina aumentou o número de formas promastigotas de L. mexicana e L. infantum em insetos tratados com Galactosamina em comparação com seus respectivos controles. Nossos resultados mostram que a Galactosamina influencia a detecção de aminoácidos, reduz a atividade da protease intestinal e beneficia o crescimento de Leishmania dentro do intestino de L. longipalpis. Com estes resultados, seria possível desenvolvermos um protocolo de infecção experimental gerando flebotomíneos maçicamente infectados para serem utilizados em desafios de ensaios vacinais, oferecendo um método eficiente de desafio capaz de identificar antígenos vacinais promissores, eliminando formulações vacinais ineficazes antes do gasto com os dispendiosos e demorados testes de campo.
Abstract: Leishmaniasis are a spectrum of neglected diseases that constitute a public health problem and are endemic in more than 88 countries, with an annual incidence of 1 to 1.5 million cases for the cutaneous forms and 500,000 new cases of visceral leishmaniasis. In Brazil, about 28,000 and 3,000 cases of cutaneous leishmaniasis (CL) and visceral leishmaniasis (VL) are anually reported, respectively. Zoonotic Visceral Leishmaniasis, which is the most severe form of the disease, is caused in the New World by Leishmania infantum, which affects the liver, bone marrow and spleen of their vertebrate hosts. Lutzomyia longipalpis is the main vector of L. infantum in American countries and can be found from Mexico to Argentina. Male and female sandflies feed on carbohydrates, but females need to get a blood meal from vertebrates for egg maturation. As Leishmania develops exclusively within the gut of sandfly vectors, during blood digestion ingested parasites will have to survive the onslaught of digestive proteases. This study aimed to understand how Galactosamine (an amino sugar) interferes with sandfly digestive physiology. We used Galactosamine to manipulate the digestive physiology of L. longipalpis to investigate its influence on sandfly digestion and Leishmania development within their insect vectors. Galactosamine was able to reduce L. longipalpis trypsinolytic activity in a dose-dependent manner. This effect was specific for Galactosamine as other similar sugars were not able to affect sandfly trypsin production. An excess of amino acids supplemented with the blood meal plus 15 mM of Galactosamine was able to abrogate the reduction of the trypsinolytic activity caused by Galactosamine, suggesting that this phenomenon may be related to na impairment of amino acid detection by sandfly enterocytes. Galactosamine reduces sandfly oviposition, causes impact on sandfly longevity and specifically reduces sandfly gut proteases while increasing sandfly gut α-glycosidase activity. In an attempt to increase L. longipalpis susceptibility to two Leishmania species (L. mexicana and L. infantum) we performed artificial infections. Administration of 15 and 30 mM Galactosamine increased the number of promastigote forms of L. mexicana and L. infantum in insects treated with Galactosamine compared to their respective controls. Our results show that Galactosamine influences the detection of amino acids, reduces intestinal protease activity and benefits the growth of Leishmania within the L. longipalpis gut. Collectively, these results will help us to develop an experimental infection protocol to generate massively-infected sandflies to be used in challenges during vaccine trials, as sandfly bite is the ideal challenge to identify promising vaccine antigens, eliminating ineffective vaccine formulations before spending on the expensive and time consuming field tests.
Subject: Galactosamina
Leishmania
Psychodidae
Infecções
Leishmaniose visceral
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Parasitologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/34811
Issue Date: 25-Oct-2018
Appears in Collections:Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tesecorrigida15-11-2018.pdf4.04 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons