dc.creator | Rossato, Juliana Marzari | |
dc.date.accessioned | 2021-08-27T18:08:45Z | |
dc.date.available | 2021-08-27T18:08:45Z | |
dc.date.issued | 2020-11-05 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22092 | |
dc.description.abstract | Studies using model organisms, such as insects, are growing and have sought to investigate, in
a preliminary way, the mechanisms involved in the progression of infectious diseases,
examine potential pharmacological targets and access bacterial virulence factors. Insects have
organs and systems analogous to mammals, conserved metabolic pathways, short lifetimes
and, in general, are easy to create and manipulate. However, few insect species have been
used in studies to understand immune reactions. Thus, this work aimed to investigate the
bases of the immune defense of the cockroach Nauphoeta cinerea and evaluate its potential as
an alternative animal for the study of bacterial infection. Different amounts of colony-forming
units (CFU) of Staphylococcus aureus were injected into the nymphs' thorax in the last
juvenile stage. Survival, number of nymphs that reached the adult stage, changes in
biochemical parameters in the hemolymph and fat body were verified and CFU was counted
in the hemolymph, after inoculation of the microorganism. The potential immunological
memory (priming) was evaluated in the face of repeated bacterial challenges, as well as
behavioral changes associated with infection and the phenoloxidase (FO) enzyme activity in
the hemolymph. The available transcriptome of N. cinerea, of the head and fat body, was used
to investigate the relative basal expression of genes involved in the FO cascade and to analyze
phylogenetic comparison of amino acids from other insects. The infection caused a decrease
in metabolites in the hemolymph (glucose, amino acids, proteins and cholesterol) and
inhibition of FO activity after 24 h post injection. Nymphs infected with the highest
concentrations of S. aureus (2 x 108
and 2 x 1010 CFU/cockroach), when compared to control
nymphs, showed an increase in mortality, permanent morphological changes in adults, an
increase in CFU in hemolymph over time, decreased levels of protein in the fat body,
decreased aggregation behavior and antenna grooming. Nymphs inoculated with 2 x 107
CFU/cockroach showed a decrease in CFU in the hemolymph over time, increased levels of
protein in the fat body, increased locomotor activity and exploration. There was no change in
FO activity in the acute phase of infection (up to 4 h). Priming with 2 x 107 CFU / cockroach,
or saline, did not promote an increase in FO activity after the second challenge with 2 x 1010
CFU/cockroach. The survival and protection of cockroaches primed with sublethal concentration of S. aureus varied according to the bacterial metabolic condition. The FO
sequence shares a high identity with insects of the Neoptera infraclass, especially for the
copper B binding site. The results of the relative expression showed that the serine proteases
and FO are more expressed in the head than in the fat body of N. cinerea nymphs. Based on
the results, N. cinerea proved to be a promising model organism for use in studies related to
bacterial infection. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Imunologia | por |
dc.subject | Insetos | por |
dc.subject | Sepse | por |
dc.subject | Metabolismo | por |
dc.subject | Hemolinfa | por |
dc.subject | Corpo gorduroso | por |
dc.subject | Immunology | eng |
dc.subject | Insects | eng |
dc.subject | Sepsis | eng |
dc.subject | Metabolism | eng |
dc.subject | Hemolymph | eng |
dc.subject | Fat body | eng |
dc.title | Avaliação da barata Nauphoeta cinerea como organismo modelo para o estudo de sepse | por |
dc.title.alternative | Evaluation of the cockroach Nauphoeta cinerea as a model organism for the sepsis study | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Estudos utilizando organismos-modelo, como os insetos, são crescentes e têm buscado
investigar, de maneira preliminar, os mecanismos envolvidos na progressão das doenças
infecciosas, examinar potenciais alvos farmacológicos e acessar fatores de virulência
bacterianos. Os insetos possuem órgãos e sistemas análogos aos de mamíferos, vias
metabólicas conservadas, tempo de vida curtos e, em geral, são de fácil criação e
manipulação. No entanto, poucas espécies de insetos têm sido utilizadas em estudos para
compreensão das reações imunes. Assim, este trabalho teve por objetivo investigar as bases da
defesa imunológica da barata Nauphoeta cinerea e avaliar seu potencial como animal
alternativo para o estudo de infecção bacteriana. Diferentes quantidades de unidades
formadoras de colônia (UFC) de Staphylococcus aureus foram injetas no tórax de ninfas, em
último estágio juvenil. Foi verificada a sobrevivência, número de ninfas que chegaram ao
estágio adulto, alterações em parâmetros bioquímicos na hemolinfa, corpo gorduroso e foram
contabilizadas UFC na hemolinfa, após inoculação do microrganismo. Foi avaliada a
potencial memória imunológica (priming) frente a desafios bacterianos repetidos, alterações
comportamentais associadas à infecção e a atividade da enzima fenoloxidase (FO) na
hemolinfa. O transcriptoma disponível de N. cinerea, da cabeça e corpo gorduroso, foi
utilizado para investigação da expressão relativa basal de genes envolvidos na cascata da FO e
para análise de comparação filogenética dos aminoácidos de outros insetos. A infecção causou
a diminuição de metabólitos na hemolinfa (glicose, aminoácidos, proteínas e colesterol) e
inibição da atividade da FO após 24 h pós injeção. Ninfas infectadas com as maiores
concentrações de S. aureus (2 x 108
e 2 x 1010 UFC/barata), quando comparadas às ninfas
controle, apresentaram um aumento na mortalidade, alterações morfológicas permanentes nos
adultos, aumento de UFC na hemolinfa, ao longo do tempo, diminuição dos níveis de proteína
no corpo gorduroso, diminuição no comportamento de agregação e grooming de antenas.
Ninfas inoculadas com 2 x 107 UFC/barata apresentaram diminuição de UFC na hemolinfa ao
longo do tempo, aumento dos níveis de proteína no corpo gorduroso, aumento na atividade
locomotora e exploração. Não houve mudança na atividade da FO na fase aguda da infecção
(até 4 h). A pré-imunização com 2 x 107 UFC/barata, ou salina, não promoveu aumento da
atividade da FO após segundo desafio com 2 x 1010 UFC/barata. A sobrevivência e a proteção
de baratas que receberam imunização com concentração subletal de S. aureus variou de
acordo com a condição metabólica bacteriana. A sequência da FO compartilha alta identidade
com insetos da infraclasse Neoptera, especialmente para o sítio de ligação B do cobre. Os
resultados da expressão relativa mostraram que as serino proteases e FO são mais expressas
na cabeça do que no corpo gorduroso das ninfas de N. cinerea. Com base nos resultados, N.
cinerea demonstrou ser um organismo-modelo promissor para utilização em estudos
relacionados à infecção bacteriana. | por |
dc.contributor.advisor1 | Rocha, João Batista Teixeira da | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3935055744673018 | por |
dc.contributor.referee1 | Paladini , Andressa | |
dc.contributor.referee2 | Araújo, Daniel Mendes Pereira Ardisson de | |
dc.contributor.referee3 | Reck Júnior, José | |
dc.contributor.referee4 | Matter, Leticia Beatriz | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4066215813117645 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Bioquímica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica Toxicológica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |