Avaliação da barata Nauphoeta cinerea como organismo modelo para o estudo de sepse
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Data
2020-11-05Autor
Rossato, Juliana Marzari 
Primeiro orientador
Rocha, João Batista Teixeira da
Metadata
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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.
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