Influência de diferentes estados nutricionais e infecção por Herpetomonas muscarum no metabolismo redox de Stomoxys calcitrans, a mosca-dos-estábulos

Abstract

Stomoxys calcitrans, comumente conhecida como mosca-dos-estábulos, é um vetor mecânico significativo que desempenha um papel crucial na transmissão de patógenos em ambientes pecuários, impactando a saúde animal e causando perdas econômicas. Nosso estudo foca na expressão das NADPH oxidases (NOX), enzimas que produzem espécies reativas de oxigênio (EROs) sob determinados estímulos e com papéis diversos nas atividades metabólicas e o metabolismo redox de S. calcitrans, sob condições nutricionais variadas, incluindo jejum, alimentação com sacarose e alimentação com sangue. Investigamos também os mesmos parâmetros após infecção com Herpetomonas muscarum, um tripansomatídeo monoxênico encontrado previamente infectando naturalmente a mosca por nosso grupo. O objetivo desta pesquisa é verificar a expressão das enzimas NOX e a modulação das respostas pró e antioxidante em S. calcitrans, particularmente em resposta a diferentes estados nutricionais e à infecção com o protozoário. A metodologia adotada englobou técnicas de análise bioinformática para identificação, caracterização das isoformas de NOX, seguidas de experimentos de expressão gênica quantitativa por PCR em tempo real para medir os níveis de NOX no intestino e corpo gorduroso do inseto, além das atividades redox, tanto pró como antioxidantes. Genes para as enzimas NOX 5 e DOUX1/2 foram identificados a partir do genoma de S. calcitrans, apresentando homologia com os de Drosophila melanogaster e Musca domestica Os resultados revelaram uma variação significativa na expressão dos genes das enzimas NOX em resposta aos diferentes estados nutricionais, além de um aumento notável na expressão de NOX5 no corpo gorduroso após a infecção por H. muscarum. Além disso, foi observado que o estado nutricional afeta diretamente a atividade redox, modulando tanto a produção de moléculas pró oxidantes quanto a ativação de respostas antioxidantes. As moscas em jejum e alimentadas com sangue mostraram um aumento na atividade redox, indicando um possível mecanismo adaptativo para lidar com o estresse oxidativo. Em contraste, as moscas alimentadas com sacarose apresentaram uma resposta redox menos intensa, sugerindo diferenças na gestão do estresse oxidativo de acordo com a dieta. Sugere-se um papel das enzimas NOX na regulação do metabolismo redox de S. calcitrans, influenciando a capacidade do inseto de responder a desafios nutricionais e patogênicos. A modulação da expressão de NOX e da atividade redox, investigados pela primeira no presente trabalho vez em S. calcitrans, sugere mecanismos adaptativos complexos que permitem ao inseto manter a homeostase em face de variações ambientais e infecções. Estes achados ampliam a compreensão sobre a biologia de vetores de doenças, oferecendo perspectivas para o desenvolvimento de estratégias de controle vetorial que explorem a vulnerabilidade do inseto ao estresse oxidativo.