Atresia folicular en los vectores de la enfermedad de chagas : regulación e impacto en la fisiología de la reproducción

Abstract

En este trabajo se abordaron aspectos relacionados con la fisiología de la reproducción de los ectos vectores de la enfermedad de Chagas (Hemiptera: Reduviidae), focalizando en el - ceso de atresia folicular inducida por privación de la ingesta de sangre en la post-vitelogénesis. - pleando como modelo hembras del vector Dipetalogaster maxima, se analizaron los cambios las reservas nutricionales del tejido ovárico en las fases del ciclo reproductivo y la dinámica de ~ quisición de llpidos por los ovocitos. El estudio también estuvo dirigido a establecer la levancia de las hidrolasas ácidas, catepsina O y fosfatasa ácida, en la fase de atresia folicular y participación en la degradación de las proteínas del vitelo. Se demostraron cambios en las reservas nutricionales del tejido ovárico que correlacionaron n los estudios histo-morfológicos del tejido durante el ciclo reproductivo. Promovida por la . gesta de sangre, la fase vitelogénica se caracterizó por el notable desarrollo asincrónico de las variolas, el crecimiento de los ovocitos terminales y el aumento significativo de las reservas utricionales en el tejido ovárico. En tanto, en la fase post-vitelogénica, las ovariolas pequeñas y n folículos atrésicos mostraron escasos niveles de proteínas, lípidos y glucógeno. Los 'acilgliceroles representaron la principal forma de depósito de lípidos en el tejido ovárico en las iferentes fases de la reproducción. Sin embargo, se observó un aumento en el contenido de ácidos grasos en las fases de atresia temprana y tardía, probablemente resultado de eventos de lipólisis. En las secciones de tejido ovárico, la coloración con Oil Red O mostró cambios notorios en el tamaño y distribución de los adiposomas en las diferentes fases de la reproducción. Mediante estudios de microscopía láser confocalizada in vivo co-inyectando trazado res ftuorescentes, demostramos que en la vitelogénesis, los ovocitos reclutan sus reservas lipídicas mediante un proceso de transferencia a nivel de la membrana plasmática mediado por la lipoforina, la principallipoproteína de insectos, y por la endocitosis de la partícula. Por el contrario, en la fase de atresia, la transferencia de lípidos a los ovocitos no sólo fue menos significativa en comparación con la vitelogenesis sino que además, tuvo lugar sólo mediante un mecanismo clásico a nivel de la membrana celular, sin internalización de la lipoproteína. La convergencia de una vía endocítica y otra no endocítica para la lipotorina en la vitelogénesis permitiría maximizar el depósito de reservas lipídicas en los ovocitos en un período breve a los fines de sustentar exitosamente la embriogénesis. En relación al rol de las hidrolasas ácidas en la atresia folicular, se observó la proteólisis temprana de vitelina en el tejido ovárico y el aumento de la actividad de peptidasas ácidas y · sfatasa ácida, particularmente de una tirosina fosfatasa. La caracterización de la actividad nzimática con sustratos específicos e inhibidores y el análisis por espectrometría de masas de s productos de digestión del sustrato confirmaron que la actividad de peptidasas símil-catepsina n el tejido ovárico atrésico corresponde a una catepsina D. Mediante RT-qPCR y western blot se emostró que catepsina D se expresa en cuerpo graso y tejido ovárico de hembras en todas las ases del ciclo reproductivo, con un perfil compatible al de una proteína precursora del vitelo. Los ensayos in vitro empleando vitelina purificada, homogenatos de tejido ovárico en atresia e inhibidores específicos de hidrolasas ácidas evidenciaron por primera vez en un insecto que en las ondiciones de ensayo, la degradación de vitelina es dependiente del pH y que tanto catepsina D omo una fosfatasa ácida, de la familia de las tirosinas fosfatasas, son necesarias para promover la proteólisis de vitelina. En las hembras vitelogénicas de O. maxima, catepsina D y una tirosina osfatasa fueron detectadas en la periferia de los gránulos de vitelo, co-Iocalizando parcialmente con vitelina, sugiriendo cierta segregación para limitar su acción sobre vitelina en esta fase reproductiva. Sin embargo, en la atresia folicular temprana, se observó la desorganización de los gránulos de vitelo y un cambio en el patrón de distribución celular de ambas enzimas. La interacción vitelina/catepsina D y vitelina/tirosina fosfatasa en los gránulos de vitelo maduros fue demostrada por análisis de FRET. Analizados en conjunto, los resultados indicaron que en la fase de atresia folicular de O. maxima, los eventos bioquímicos y celulares convergen de manera compleja. En una etapa temprana de esta fase degenerativa, la disminución de las reservas nutricionales del ovario, la activación de hidrolasas ácidas y la proteólisis de vitelina en este tejido facilitarían el mantenimiento de folículos jóvenes y un segundo ciclo gonadotrófico si la hembra accede a una ingesta de sangre. En un estadio avanzado de la atresia, aún si las condiciones nutricionales desfavorables revierten, estos eventos propiciarían condiciones metabólicas que privilegiarían la sobrevida de la hembra.