Modulação da resistência de mosquitos Aedes Aegypti ao vírus da dengue pela rotenona, um inibidor do complexo I da cadeia respiratória
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Maurício Roberto Viana Sant'Anna
Luis Henrique Franco
Luis Henrique Franco
Resumo
A Dengue , causada pelo dengue virus (DENV), é uma das mais importantes doenças infecciosas no mundo. No momento, não há vacinas ou tratamentos efetivos para a Dengue, o que reforça a necessidade de combate à transmissão do DENV feita por mosquitos vetores principalmente da espécie Aedes aegypti. Dados do nosso grupo, sugerem que, dentro de uma mesma população, podem existir mosquitos resistentes (que não se infectam) e susceptíveis (que se infectam) quando alimentados com o mesmo sangue infectado com DENV. Para tentar entender as bases biológicas da diferença entre os mosquitos resistentes e os mosquitos susceptíveis, foram realizadas análises do transcriptoma de cada grupo. Observamos diversas vias diferencialmente enriquecidas entre mosquitos resistentes e susceptíveis, sendo a via da fosforilação oxidativa a que mais se destacou. Esta via é composta por cinco complexos, sendo o complexo I o mais diferencialmente expresso entre os mosquitos susceptíveis e resistentes. Com bases nestes resultados prévios, o objetivo dessa dissertação foi estudar o papel do complexo I da via da fosforilação oxidativa na resistência/suscetibilidade de mosquitos Aedes aegypti ao a DENV. Para tal decidimos bloquear quimicamente o complexo I com a droga rotenona, que bloqueia a liberação dos elétrons do complexo I para o complexo III e analisar o efeito resistência/suscetibilidade a DENV em mosquitos adultos. Realizamos experimentos para padronizar a dose de rotenona a ser administrada via oral, e observamos que as concentrações 0,01 mM e 0,001 mM não afetaram significativamente a sobrevivência dos mosquitos. Para avaliar o efeito do bloqueio do complexo I, comparamos a taxa de infecção e carga viral de mosquitos alimentados com sangue contendo estas concentrações de rotenona e DENV1. Observamos que os mosquitos alimentados com sangue contendo rotenona apresentaram uma menor taxa de infecção no intestino médio e carcaça sugerindo que a inibição do complexo I confere resistência à infecção por DENV1. Este estudo valida funcionalmente uma predição de nossos dados de transcriptioma de mosquitos selvagens e abre caminho para o entendimento das bases moleculares da resistência natural de mosquitos ao vírus da dengue.
Abstract
Dengue virus, caused by the dengue virus (DENV), is one of the most important infectious diseases in the world. At the moment, there are no vaccines or effective treatments for DENV, which reinforces the need to combat the transmission of DENV by mosquito vectors mainly of the species Aedes aegypti. Data from our group suggest that, between the same population, there may be resistant (not infected) and susceptible (infected) mosquitoes when fed with the same blood infected with DENV. To try to understand the biological basis of the difference between resistant mosquitoes and susceptible mosquitoes, analyzes of the transcriptome of each group were carried out. We observed several differentially enriched pathways between resistant and susceptible mosquitoes, and oxidative phosphorylation being the path that stood out the most. This pathway consists of five complexes, and complex I being the most differentially expressed among susceptible and resistant mosquitoes. Based on these previous results, the objective of dissertation was to study the role of complex I of the oxidative phosphorylation pathway in the resistance / susceptibility of Aedes aegypti mosquitoes to DENV. To this end, we decided to chemically block complex I with the drug rotenone, which blocks the release of electrons from complex I to complex III and to analyze the resistance / susceptibility effect to DENV in adult mosquitoes. We performed experiments to standardize the dose of rotenone to be administered orally, and we observed that the concentrations 0.01 mM and 0.001 mM did not significantly affect the survival of mosquitoes. To assess the effect of complex I block, we compared the infection rate and viral load of mosquitoes fed with blood containing these concentrations of rotenone and DENV1. We observed that mosquitoes fed with blood containing rotenone had a lower infection rate in the midgut and carcass, suggesting that inhibition of complex I confers resistance to DENV1 infection. This study functionally validates a prediction of our wild mosquito transcriptome data and opens the way for understanding the molecular basis of mosquitoes' natural resistance to the Dengue virus.
Assunto
Bioquímica e imunologia, Dengue, Rotenona, Mosquito, Suscetibilidade a Doenças, Resistência a Doenças
Palavras-chave
Dengue, Rotenona, Mosquitos, Resistente, Susceptíveis