Papel da matriz peritrófica meconial na determinação da diversidade microbiana intestinal durante a transição entre larvas e adultos de Aedes aegypti

Abstract

It is estimated by the World Health Organization (WHO) that about 2.5 billion people live in areas at risk of infection with dengue virus (DENV) vector-borne disease such as Aedes aegypti, with between 50 and 100 million cases of infection each year. Besides the transmission of dengue, the mosquito is also responsible for transmitting other arboviruses of great importance to public health, such as yellow fever, Zika and chikungunya. When Ae. aegypti feeds on infected human blood with pathogens such as Dengue virus, an interaction of viruses with the mosquito's own organism occurs, and the first place where this interaction will be established is the intestine. The digestive tract of the mosquito Ae. aegypti is divided anatomically into 3 parts: posterior, middle and anterior intestine. Between the endoperitrophic space and the ectoperitrophic space is located the peritrophic matrix (focus of study of this project) that can be located above the intestinal microvilli and is composed primarily by chitin and proteins associated with its structure. It is believed to have a major role in preventing microorganisms in the food cake from entering the digestive tract of these animals and facilitating digestion by preventing enzymes from being eliminated along with that food bolus throughout the digestion process. The meconium matrix forms in a short period near the emergence of adults and may have a role of selection of microorganisms. However, the microbiota is highly variable and the sources of this variability are not well understood, which limits the ability to understand or prevent the transmission of pathogens. To understand the present relationship between the intestinal microbiota and the meconium peritrophic matrix present during the adult larvae transition from Ae. aegypti will be carried out the degradation thereof from the use of polyoxin D and with this it will be possible to carry out a comparison of the microbial diversity found in the presence and absence of this structure. The structure of the peritrophic matrix in the middle intestine of these animals is responsible for harboring a large part of this microbiota acquired by the animal in its larval stage, with the purpose of this project is to uncover the importance of the meconial matrix for the establishment of bacteria along the tissue in the transition between pupa and adult mosquito.

É estimado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) que cerca de 2,5 bilhões de pessoas habitam áreas de risco de infecção pelo vírus dengue (DENV) doença transmitida por vetores como Aedes aegypti, sendo relatados entre 50 e 100 milhões de casos de infecção a cada ano. Além da transmissão da dengue o mosquito também é um dos responsáveis por transmitir outras arboviroses de suma importância para a saúde pública, como febre amarela, Zika e chikungunya. Quando Ae. aegypti se alimenta de sangue humano infectado com patógenos como, por exemplo o vírus da Dengue, ocorre uma interação dos vírus com o próprio organismo do mosquito, e o primeiro local onde essa interação será estabelecida é o intestino. O tubo digestivo do mosquito Ae. aegypti é dividido anatomicamente em 3 partes: intestino posterior, médio e anterior. Entre o espaço endoperitrófico e o espaço ectoperitrófico está localizada a matriz peritrófica (foco de estudo deste projeto) que pode ser localizada acima das microvilosidades intestinais e é composta primordialmente por quitina e proteínas associadas à sua estrutura. Acredita-se que tenha uma função principal de evitar que microrganismos presentes no bolo alimentar penetrem no tubo digestório desses animais, além de facilitar a digestão evitando que enzimas não sejam eliminadas juntamente com esse bolo alimentar ao longo do processo. A matriz peritrófica meconial se forma em um curto período próximo da emergência de adultos e pode possuir um papel de seleção de microrganismos. A microbiota do intestino médio do mosquito influencia a competência em vetores para múltiplos patógenos humanos, no entanto a microbiota é altamente variável e as fontes dessa variabilidade não são bem compreendidas, o que limita a capacidade de entendimento ou prevenção na transmissão de patógenos. Para compreender a relação presente entre a microbiota intestinal e a matriz peritrófica meconial presente durante a transição de larvas para adultos de Ae. aegypti será realizado a degradação da mesma a partir da utilização de polioxina D e com isso será possível realizar uma comparação da diversidade microbiana encontrada na presença e ausência desta estrutura. A estrutura da matriz peritrófica no intestino médio desses animais é responsável por abrigar uma grande parte dessa microbiota adquirida pelo animal em sua fase larval, com isso o objetivo desse projeto foi desvendar a importância da matriz meconial para o estabelecimento das bactérias ao longo do tecido na transição entre pupa e mosquito adulto.