Caracterização bioquímica e funcional da proteína XadA3 de Xylella fastidiosa / Biochemistry and functional characterization of Xylella fastidiosa XadA3 adhesin

Gram-negativas e é utilizado por diversos patógenos para colonizar seus hospedeiros, sendo o primeiro passo do processo de desenvolvimento do biolfilme. Uma variedade de apêndices celulares e proteínas está envolvida na adesão bacteriana, tais como pili, fimbrias, adesinas fimbriais e afimbriais. O fitopatógeno Xylella fastidiosa, agente causal de importantes doenças como a doença de Pierce de videiras, a clorose variegada dos citros e a síndrome do rápido declínio de oliveiras, possui em sua superfície várias dessas estruturas que são potencialmente responsáveis pela colonização eficiente de insetos-vetores e plantas hospedeiras. Entre as adesinas afimbriais codificadas no genoma dessa bactéria, três XadA (XadA1, Hsf/XadA2 e XadA3) são classificadas como autotransportadores triméricos. Dados da literatura sugerem que XadA1 e XadA2 são importantes para a formação do biofilme, porém a função de XadA3 ainda não havia sido investigada. Nesse trabalho, tivemos como objetivo caracterizar bioquímica e funcionalmente a proteína XadA3 e obter informações adicionais sobre o papel desempenhado por XadA1 e XadA2 na adesão e virulência de X. fastidiosa. Utilizando imunodetecção com um anticorpo policlonal anti-XadA3 por nós obtido, demonstramos que essa proteína localiza-se na superfície bacteriana e medeia a adesão intercelular. A caracterização dos fenótipos de mutantes de deleção de cada um dos genes das adesinas XadA revelou que o mutante ΔxadA3 tem reduzida capacidade de agregação celular e formação de biofilme quando comparado tanto aos mutantes ΔxadA1 e ΔxadA2 como à cepa selvagem Temecula. A deleção dos genes xadA afeta marginalmente o perfil de expressão gênica global avaliado através de RNAseq das cepas mutantes comparativamente à cepa selvagem, porém destaca-se, nas cepas mutantes, o aumento nos níveis dos transcritos de lipases/esterases. Já foi descrito que essas enzimas parecem atuar na degradação do tecido vegetal associada aos sintomas da doença de Pierce de videiras. A deleção de xadA3 resulta em um fenótipo de hipervirulência em videiras, mas também de deficiência de transmissão pelo inseto-vetor. O conjunto dos resultados obtidos nesse trabalho evidenciam o importante papel desempenhado pelas adesinas XadAs, particularmente XadA3, na adesão intercelular, no desenvolvimento do biofilme e na virulência de X. fastidiosa

Adhesion is a widely conserved mechanism of virulence among Gram-negative bacteria that is used by several pathogens to colonize their hosts, being the first step in biolfilm development. A variety of appendages and proteins are involved in bacterial adhesion, such as pili, fimbriae, fimbrial and afimbrials adhesins. The phytopathogen Xylella fastidiosa, causal agent of important diseases such as Pierce's disease of grapevines, citrus variegated chlorosis and olive quick decline syndrome, harbours on its surface several of these structures that are potentially responsible for efficient colonization of insect vectors and plant hosts. Among the afimbrial adhesins encoded in the genome of this bacterium, three XadAs (XadA1, Hsf/XadA2 and XadA3) are classified as trimeric autotransporters. Data from the literature suggest that XadA1 and XadA2 are important for biofilm formation, but XadA3 function has not been yet investigated. In this work, we aimed to biochemically and functionally characterize the XadA3 protein and gather additional information about the role played by XadA1 and XadA2 in X. fastidiosa adhesion and virulence. Using immunodetection with a polyclonal anti-XadA3 antibody, we have demonstrated that this protein localizes to the bacterial surface and mediates intercellular adhesion. Phenotypic characterization of the deletion mutants of XadA adhesins encoded genes revealed that the ΔxadA3 mutant has reduced cell aggregation capacity and biofilm formation when compared to both ΔxadA1 and ΔxadA2 mutants as well as to Temecula wild type strain. Deletion of the xadA genes marginally affects the global gene expression profile assessed by RNA-seq of the mutant strains compared to the wild-type strain, eventhough an increase in lipase/esterase transcripts levels was observed in the mutant strains. It has been reported that these enzymes appear to participate in the degradation of plant tissue that is associated with symptoms of Pierce's disease of grapevines. The deletion of xadA3 results in a phenotype of hypervirulence in grapevines but also of deficiency in insect-vector transmission. The results obtained in this work evidenced the important role played by XadAs adhesins, particularly XadA3, in X. fastidiosa intercellular adhesion, biofilm development and virulence

Diversidad de Triatominae (Hemiptera: Reduviidae) en Santander, Colombia: implicaciones epidemiológicas / Diversity of Triatominae (Hemiptera: Reduviidae) in Santander, Colombia: Epidemiological implications

Resumen Introducción: Los triatominos domiciliados y silvestres constituyen un problema de impacto epidemiológico en el departamento de Santander, pues se han asociado recientemente con brotes agudos de la enfermedad de Chagas, por lo cual el análisis de su diversidad y variación temporal contribuye al conocimiento de su biología y ecología en una de las áreas más endémicas del país. Objetivo: Analizar la diversidad de triatominos en dos regiones de Santander. Materiales y métodos: Se analizó la información de la base de datos del Laboratorio de Entomología del Centro de Investigaciones en Enfermedades Tropicales de la Universidad Industrial de Santander (CINTROP-UIS), la cual contiene registros de triatominos en Santander. La información se separó en dos regiones, el Magdalena Medio y la zona andina, para cada una de las cuales se diseñaron curvas de acumulación de especies y de rango de abundancia, se calcularon los índices de diversidad y de igualdad, se analizó la colonización y se evaluó la variación temporal o persistencia de la comunidad. Resultados: El 95 % de los triatominos provenía de la zona andina y, el 4,57 %, del Magdalena Medio, con nueve y diez especies, respectivamente. Se encontró mayor diversidad y riqueza en el Magdalena Medio en comparación con la zona andina. Las especies dominantes en la zona andina fueron Rhodnius prolixus y Triatoma dimidiata, mientras que en Magdalena Medio fueron Rhodnius pallescens y Panstrongylus geniculatus. La variación temporal mostró persistencia de las comunidades en el tiempo. Conclusiones:. Los resultados evidenciaron diferencias en la diversidad de las dos regiones, además del potencial de las especies silvestres para ocupar ecótopos artificiales. La intrusión de triatominos y la reciente incriminación de especies silvestres en la transmisión de Trypanosoma cruzi, indican la necesidad de un mayor conocimiento de la ecología de estos vectores para orientar las estrategias de control.

Abstract Introduction: Domestic and wild triatomines in the department of Santander have an epidemiological impact, as recently they have been linked to outbreaks of acute Chagas disease. The analysis of their diversity and temporal variation contributes to the understanding of their biology and ecology in one of the most endemic areas of the country. Objectives: To analyze triatominae diversity in two regions of Santander. Materials and methods: We analyzed the triatomine records for Santander contained in the CINTROPUIS entomology lab database. We grouped the information for two regions: the Middle Magdalena area and the Andean region, and for each one we designed species accumulation and range-abundance curves, we calculated diversity and equality indices, and we analyzed colonization and temporal variation or persistence of the community. Results: Ninety five percent of triatomines came from the Andean area and 4.57% from Magdalena Medio, with nine and ten species each. The dominant species in the Andean area were Rhodnius prolixus and Triatoma dimidiata while in Magdalena Medio they were Rhodnius pallescens and Panstrongylus geniculatus. We found a greater diversity and richness in Middle Magdalena compared to the Andean area. The temporal variation showed persistence of communities over time. Conclusions: Results revealed differences in the diversity of the two regions and the potential of wild species to occupy artificial ecotopes. Triatomines intrusion and the recent involvement of wild species in the transmission of Trypanosoma cruzi emphasize the need to further investigate the ecology of these vectors in order to guide population control strategies.

Anticoagulant activity in salivary gland homogenates of Thyrsopelma guianense (Diptera: Simuliidae), the primary vector of onchocerciasis in the Brazilian Amazon

In this study, anticoagulant activity was detected in salivary gland homogenates (SGHs) of Thyrsopelma guianense (Diptera: Simuliidae). The SGH yielded 1.07 ìg ± 0.03 (n = 15) of total soluble protein per pair of glands. In addition, following SDS-PAGE (12.5 percent gel) and silver nitrate staining, 12 polypeptides with molecular weights ranging from 14-69 kDa were detected in all physiological ages analyzed (12 h, 24 h, 48 h and 72 h following emergence). Coagulation bioassays showed that the SGHs had activities that interacted at all levels of coagulation (the intrinsic, extrinsic and common pathways), by extending the plasma recalcification time, prothrombin time, thrombin time. This is the first report on the activity of salivary gland proteins from the main vector of onchocerciasis in Brazil. We also suggest detailed studies on the morphology and function of the salivary glands in order to understand the role of these proteins in host/vector interactions.

Salivary gland proteins of the human malaria vector, Anopheles dirus B (Diptera: Culicidae)

Salivary gland proteins of the human malaria vector, Anopheles dirus B were determined and analyzed. The amount of salivary gland proteins in mosquitoes aged between 3 - 10 days was approximately 1.08 ± 0.04 æg/female and 0.1 ± 0.05 æg/male. The salivary glands of both sexes displayed the same morphological organization as that of other anopheline mosquitoes. In females, apyrase accumulated in the distal regions, whereas alpha-glucosidase was found in the proximal region of the lateral lobes. This differential distribution of the analyzed enzymes reflects specialization of different regions for sugar and blood feeding. SDS-PAGE analysis revealed that at least seven major proteins were found in the female salivary glands, of which each morphological region contained different major proteins. Similar electrophoretic protein profiles were detected comparing unfed and blood-fed mosquitoes, suggesting that there is no specific protein induced by blood. Two-dimensional polyacrylamide gel analysis showed the most abundant salivary gland protein, with a molecular mass of approximately 35 kilodaltons and an isoelectric point of approximately 4.0. These results provide basic information that would lead to further study on the role of salivary proteins of An. dirus B in disease transmission and hematophagy.

Proteínas das glândulas salivares do Anopheles dirus B (Diptera: Culicidae), vetor da malária humana foram determinadas e analisadas. A quantidade de proteínas das glândulas salivares em mosquitos com três a 10 dias de idade foi de aproximadamente 1,08 ± 0,04 æg/ fêmea e de 0,1 ± 0,05 æg/macho. As glândulas salivares de ambos os sexos mostraram organização morfológica semelhante à de outros mosquitos anofelinos. Em fêmeas, apirase acumula-se nas regiões distais, enquanto alfa-glucosidase foi encontrada na região proximal dos lóbulos laterais. Esta distribuição diferencial das enzimas analisadas reflete a especialização de diferentes regiões para alimentação de açucares e sangue. Análise SDS-PAGE revelou que pelo menos sete proteínas foram encontradas nas glândulas salivares de fêmeas, das quais cada região morfológica continha diferentes proteínas principais. Perfis eletroforéticos de proteínas semelhantes foram detectados comparando-se mosquitos não alimentados e alimentados por sangue, sugerindo que não existe proteína específica induzida pelo mesmo. Análise por gel poliacrilamida bi-dimensional mostrou a mais abundante proteína de glândulas salivares com aproximadamente 35 kilodaltons de massa molecular e ponto isoelétrico de aproximadamente 4,0. Estes resultados dão informações básicas que levariam a estudos adicionais sobre o papel das proteínas salivares do An. dirus B na transmissão da doença e hematofagia.

Determinación del estadio ninfal y la edad reproductiva de la hembra de Rhodnius prolixus, Stal 1859 (Heteroptera, Triatominae) por medio de Resonancia Magnética Nuclear / Instar and female reproductive ages of Rhodnius prolixus by nuclear magnetic resonance

En este trabajo se determinó cualitativa y cuantitativamente la composición química de un extracto en benceno de ejemplares de Rhodnius prolixus en diferentes estadios ninfales y edades reproductivas de las hembras. El análisis fue realizado mediante técnicas uni- y bidimensionales (1D y 2D) de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Se han clasificado los compuestos químicos presentes en el extracto como A, B y C, según sus zonas de desplazamiento químico. El compuesto A, situado en la zona entre d 5,0 y 5,33 ppm, puede ser atribuido a hidrógenos olefínicos (alquenos) y está presente en todo los estadios ninfales y edades reproductivas, por lo que no es de utilidad para ser marcador de edades. El Compuesto C, situado en la zona entre 2,5 ppm y 3,5 ppm, representa distintas señales las cuales presumiblemente según sus desplazamientos químicos corresponden a hidrógenos sobre carbonos nitrogenados y sirve como marcador de edad para diferenciar entre los estadios ninfales y el comienzo de la edad adulta. El Compuesto B, presente en la zona entre 4 y 5 ppm, corresponde a un triacilglicerol, y es un marcador importante para diferenciar entre las hembras no ovipositoras (HNO) y ovipositoras (HO), ya que esta última edad carece de este compuesto. También es útil usar la relación de concentraciones de los compuestos A y B, que viene dada por la integral de la señal para determinar la diferencia de edades entre los estadios ninfales. Se proponen estas técnicas para determinar los estadios ninfales y las edades reproductivas de las hembras en una muestra de triatominos colectados en condiciones de campo, lo que revelaría información importante para conocer algunas de las variables de las que depende la capacidad vectora de estos insectos en la transmisión de la Enfermedad de Chagas.

Leishmaniose visceral canina: avaliação de modelo experimental utilizando saliva de Flebotomíneos e parámetros imunológicos associados à proteção / Canine leishmaniasis: evaluation of experimental model using Flebotomine saliva and immunological parameters associated with protection

A expansão geográfica das leishmanioses justifica a necessidade de pesquisas sobre vacinas, testes de drogas e imunoterapia da leishmaniose canina. O presente trabalho estuda o modelo experimental de infecção por Leishmania chagasi em cão, e alterações clínicas e imunes na infecção natural. A associcação de fatores na saliva à promastigotas de Leishmania não aumentou a infectividade em camundongos nem em cães Beagle, em nossas condições. Para identificar padrões de resposta lmune que possam ser utilizados como marcadores de progressão de doença, foram estudados parâmetros imunológicos e parasitológicos em câes infectados por L. chagasi, os quais exibiram padrões de aparente resistência ou doença progressiva. O teste de Montenegro, contendo timerosal, provocou enduração e deve ser evitado. Altos títulos de anticorpos anti-Leishmania associados à uma fraca resposta ao teste de Montenegro indicariam doença progressiva, enquanto o contrário indicaria resistência adquirida ou imunidade protetora. Há concomitância de uma baixa resposta linfoproliferativa à concanavalina A e ao lisado de Leishmania, o que é indicativo de imunodepressão. Os resultados confirmam e ampliam dados da literatura sobre a existência de diferentes características clínicas e imunológicas, que estão relacionadas a resistência ou susceptibilidade, demonstrando a possibilidade de distinguir grupos de cães com diferentes perfis. Os resultados da infecção por L.(L.) chagasi e o desenvolvimento de leishmaniose visceral em cães revelam vários aspectos peculiares, que não mostram similaridade com o que acontece no homem.