Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Vi khuẩn cộng sinh kích hoạt con đường IMD và hạn chế nhiễm virus Sindbis ở Aedes aegypti
Parasites and Vectors - 2017
Tóm tắt
Aedes aegypti là vector chính của các virus arbovirus quan trọng như dengue, Zika và chikungunya. Trong thời gian nhiễm trùng, muỗi có thể kích hoạt các con đường miễn dịch Toll, IMD và JAK/STAT để hạn chế sự sao chép của tác nhân gây bệnh. Ở đây, chúng tôi đánh giá hồ sơ đáp ứng miễn dịch của Ae. aegypti trước virus Sindbis (SINV). Chúng tôi đã phân tích sự biểu hiện gene của các thành phần của các con đường Toll, IMD và JAK/STAT và cho thấy rằng một bữa ăn máu và nhiễm virus đã nâng cao mức aaREL2 theo cách phụ thuộc vào vi khuẩn cộng sinh, vì sự kích thích này bị ngăn chặn bởi kháng sinh. Sự hiện diện của vi khuẩn cộng sinh kích hoạt IMD và làm suy giảm sự sao chép của SINV ở ruột giữa. Việc kích hoạt liên tục con đường IMD, thông qua sự giảm Caspar, dẫn đến việc giảm nồng độ vi khuẩn cộng sinh và tăng tải lượng SINV. Tóm lại, những kết quả này gợi ý rằng một bữa ăn máu có khả năng kích hoạt các con đường miễn dịch bẩm sinh, thông qua sự phát triển vi khuẩn cộng sinh được kích thích bởi các chất dinh dưỡng, dẫn đến sự nâng cao mức aaREL2 và kích hoạt IMD. Mức vi khuẩn cộng sinh dường như có sự tương tác lẫn nhau, trong đó sự phát triển của vi khuẩn cộng sinh kích hoạt con đường IMD mà sau đó kiểm soát mức vi khuẩn, cho phép sự sao chép SINV ở muỗi Ae. aegypti. Việc kích hoạt con đường IMD dường như có tác động gián tiếp đến mức SINV do sự kích thích của vi khuẩn cộng sinh.
Từ khóa
#Aedes aegypti #vi khuẩn cộng sinh #con đường IMD #virus Sindbis #miễn dịch.Tài liệu tham khảo
Bhatt S, Gething PW, Brady OJ, Messina JP, Farlow AW, Moyes CL, Drake JM, Brownstein JS, Hoen AG, Sankoh O, et al. The global distribution and burden of dengue. Nature. 2013;496(7446):504–7.
Adouchief S, Smura T, Sane J, Vapalahti O, Kurkela S. Sindbis virus as a human pathogen-epidemiology, clinical picture and pathogenesis. Rev Med Virol. 2016;26(4):221–41.
Mallet J. The evolution of insecticide resistance: have the insects won? Trends Ecol Evol. 1989;4(11):336–40.
Sim S, Jupatanakul N, Dimopoulos G. Mosquito immunity against arboviruses. Viruses. 2014;6(11):4479–504.
Barletta AB, Silva MC, Sorgine MH. Validation of Aedes aegypti Aag-2 cells as a model for insect immune studies. Parasit Vectors. 2012;5:148.
Shin SW, Bian G, Raikhel AS. A toll receptor and a cytokine, Toll5A and Spz1C, are involved in toll antifungal immune signaling in the mosquito Aedes aegypti. J Biol Chem. 2006;281(51):39388–95.
Xi Z, Ramirez JL, Dimopoulos G. The Aedes aegypti toll pathway controls dengue virus infection. PLoS Pathog. 2008;4(7):e1000098.
Shin SW, Kokoza V, Bian G, Cheon HM, Kim YJ, Raikhel AS. REL1, a homologue of Drosophila dorsal, regulates toll antifungal immune pathway in the female mosquito Aedes aegypti. J Biol Chem. 2005;280(16):16499–507.
Shin SW, Kokoza V, Lobkov I, Raikhel AS. Relish-mediated immune deficiency in the transgenic mosquito Aedes aegypti. Proc Natl Acad Sci USA. 2003;100(5):2616–21.
Antonova Y, Alvarez KS, Kim YJ, Kokoza V, Raikhel AS. The role of NF-kappaB factor REL2 in the Aedes aegypti immune response. Insect Biochem Mol Biol. 2009;39(4):303–14.
Magalhaes T, Leandro DC, Ayres CF. Knock-down of REL2, but not defensin A, augments Aedes aegypti susceptibility to Bacillus subtilis and Escherichia coli. Acta Trop. 2010;113(2):167–73.
Zou Z, Souza-Neto J, Xi Z, Kokoza V, Shin SW, Dimopoulos G, Raikhel A. Transcriptome analysis of Aedes aegypti transgenic mosquitoes with altered immunity. PLoS Pathog. 2011;7(11):e1002394.
Garver LS, Bahia AC, Das S, Souza-Neto JA, Shiao J, Dong Y, Dimopoulos G. Anopheles Imd pathway factors and effectors in infection intensity-dependent anti-Plasmodium action. PLoS Pathog. 2012;8(6):e1002737.
Lagueux M, Perrodou E, Levashina EA, Capovilla M, Hoffmann JA. Constitutive expression of a complement-like protein in toll and JAK gain-of-function mutants of Drosophila. Proc Natl Acad Sci USA. 2000;97(21):11427–32.
Agaisse H, Petersen UM, Boutros M, Mathey-Prevot B, Perrimon N. Signaling role of hemocytes in Drosophila JAK/STAT-dependent response to septic injury. Dev Cell. 2003;5(3):441–50.
Souza-Neto JA, Sim S, Dimopoulos G. An evolutionary conserved function of the JAK-STAT pathway in anti-dengue defense. Proc Natl Acad Sci USA. 2009;106(42):17841–6.
Dong Y, Morton Jr JC, Ramirez JL, Souza-Neto JA, Dimopoulos G. The entomopathogenic fungus Beauveria bassiana activate toll and JAK-STAT pathway-controlled effector genes and anti-dengue activity in Aedes aegypti. Insect Biochem Mol Biol. 2012;42(2):126–32.
Jupatanakul N, Sim S, Dimopoulos G. The insect microbiome modulates vector competence for arboviruses. Viruses. 2014;6(11):4294–313.
Ramirez JL, Short SM, Bahia AC, Saraiva RG, Dong Y, Kang S, et al. Chromobacterium Csp_P reduces malaria and dengue infection in vector mosquitoes and has entomopathogenic and in vitro anti-pathogen activities. PLoS Pathog. 2014;10(10):e1004398.
Gendrin M, Rodgers FH, Yerbanga RS, Ouedraogo JB, Basanez MG, Cohuet A, Christophides GK. Antibiotics in ingested human blood affect the mosquito microbiota and capacity to transmit malaria. Nat Commun. 2015;6:5921.
Ryu JH, Kim SH, Lee HY, Bai JY, Nam YD, Bae JW, et al. Innate immune homeostasis by the homeobox gene caudal and commensal-gut mutualism in Drosophila. Science. 2008;319(5864):777–82.
Ramirez JL, Souza-Neto J, Torres Cosme R, Rovira J, Ortiz A, Pascale JM, Dimopoulos G. Reciprocal tripartite interactions between the Aedes aegypti midgut microbiota, innate immune system and dengue virus influences vector competence. PLoS Negl Trop Dis. 2012;6(3):e1561.
Lanciotti RS, Calisher CH, Gubler DJ, Chang GJ, Vorndam AV. Rapid detection and typing of dengue viruses from clinical samples by using reverse transcriptase-polymerase chain reaction. J Clin Microbiol. 1992;30(3):545–51.
Gentile C, Lima JB, Peixoto AA. Isolation of a fragment homologous to the rp49 constitutive gene of Drosophila in the Neotropical malaria vector Anopheles aquasalis (Diptera: Culicidae). Mem Inst Oswaldo Cruz. 2005;100(6):545–7.
Oliveira Gde A, Lieberman J, Barillas-Mury C. Epithelial nitration by a peroxidase/NOX5 system mediates mosquito antiplasmodial immunity. Science. 2012;335(6070):856–9.
Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001;25(4):402–8.
Pfaffl MW. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR. Nucleic Acids Res. 2001;29(9):e45.
Oliveira JH, Goncalves RL, Lara FA, Dias FA, Gandara AC, Menna-Barreto RF, et al. Blood meal-derived heme decreases ROS levels in the midgut of Aedes aegypti and allows proliferation of intestinal microbiota. PLoS Pathog. 2011;7(3):e1001320.
Engel P, Moran NA. The gut microbiota of insects - diversity in structure and function. FEMS Microbiol Rev. 2013;37(5):699–735.
Cirimotich CM, Dong Y, Clayton AM, Sandiford SL, Souza-Neto JA, Mulenga M, Dimopoulos G. Natural microbe-mediated refractoriness to Plasmodium infection in Anopheles gambiae. Science. 2011;332(6031):855–8.
Sim S, Dimopoulos G. Dengue virus inhibits immune responses in Aedes aegypti cells. PLoS One. 2010;5(5):e10678.
Sanders HR, Foy BD, Evans AM, Ross LS, Beaty BJ, Olson KE, Gill SS. Sindbis virus induces transport processes and alters expression of innate immunity pathway genes in the midgut of the disease vector, Aedes aegypti. Insect Biochem Mol Biol. 2005;35(11):1293–307.
Upton LM, Povelones M, Christophides GK. Anopheles gambiae blood feeding initiates an anticipatory defense response to Plasmodium berghei. J Innate Immun. 2015;7(1):74–86.