Termotolerancia e efeito do jejum, realimentação e infecção por Trypanosoma cruzi na resposta a choques de temperatura em Panstrongylus megistus (Burmeister)

Autor(es)

Simone Lopes Garcia

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2002-10-23

Membros da banca

Maria Luiza Silveira Mello; Silmara Marques Allegretti; Marlene Tiduko Ueta; Sérgio Furtado dos Reis

• Orientador: Maria Luiza Silveira Mello

Resumo

O efeito dos choques térmicos, quentes e mos, foi estudado buscando-se investigar a ocorrência de tolerância termal em Panstrongylus megistus. A taxa de sobrevivência e mudas foi acompanhada em ninfas de 5º estádio e alados de ambos os sexos de P. megistus após choques térmicos seqüenciais nos quais o primeiro foi de 35°C ou 40°C (1 h) (hipertérmico) ou de 5°C ou O°C (1 h) (hipotérmico) precedendo um choque mais severo de 40°C ou O°C (12 h), respectivamente. Os choques foram separados por intervalos de 8, 18, 24 ou 72 h a 28°C. A fim de se investigar se a tolerância termal nessa espécie era acompanhada por alterações nucleares, ninfas foram dissecadas após intervalos de 24 h, 10 e 30 dias seguindo-se o segundo choque, para determinação e contagem de fenótipos nucleares em túbulos de Malpighi. Demonstrou-se tolerância aos choques quentes e mos sendo que dependendo da temperatura do choque, do intervalo entre os tratamentos à 28°C, fase do desenvolvimento e sexo, a intensidade de tolerância desenvolvida diferiu. Enquanto a tolerância ao calor nas ninfas se verificou quando o período entre os choques foi de até 24 h (choque inicial a 35°C) ou mais (choque inicial a 40°C), taxa expressiva de tolerância nos alados foi verificada apenas em condições de 8 h de intervalo entre os choques, sendo o choque inicial dado a 40°C. Também diferindo do que acontece nas ninfas, cuja tolerância ao choque mo se expressou de modo semelhante em todas as situações analisadas, nos alados foi demonstrada expressiva tolerância ao choque mo apenas quando o choque inicial foi dado a O°C e o tempo entre choques seguidos ultrapassou 18 h. As fêmeas apresentaram maior tolerância termal. Os resultados de tolerância termal foram os primeiros reportados em triatomíneos e sugerem o envolvimento de proteínas de choque térmico (HSP), embora outros mecanismos possam também estar envolvidos. Essa ação protetora, no entanto, parece perder a eficácia com o desenvolvimento do inseto. Igualmente foram encontrados modelos diferentes de alterações nos fenótipos nucleares induzidos pelos choques quentes e mos e identificados após reação de Feulgen. Tolerância ao choque quente envolveu alterações morfológicas representadas por um decréscimo na forma de morte celular por apoptose simultaneamente a um aumento nas respostas de sobrevivência celular. Choques mos seqüenciais não envolveram fusão celular/nuclear e ainda elicitaram aumento de necrose com a avanço do tempo pós-choque. As temperaturas de 40 e 0° C foram mais efetivas que as temperaturas de 35 e 5°C em elicitar tolerância ao calor e ao mo, respectivamente, como foi demonstrado pela análise dos fenótipos nucleares. Diferentes choques térmicos podem ativar diferentes mecanismos de proteção celular contra o estresse em P. megistus, favorecendo uma adaptação do inseto a vários ecótopos. O efeito do jejum seguido por realimentação e choque térmico nos fenótipos nucleares de P. megistus foi também estudado citologicamente em túbulos de Malpighi de ninfas de 40. estádio. Os insetos foram mantidos em jejum até 100 dias a 28°C e sua sobrevivência examinada diariamente. Parte dos insetos em jejum foi realimentada e parte dos insetos em jejum, ou realimentados após jejum, recebeu um choque de 40°C por 1 h. A análise dos fenótipos foi procedida 1 e 7 dias após tais procedimentos. Detectou-se que após 40 dias de jejum, a taxa de sobrevivência dos espécimes foi alta (90)%), decrescendo logo após. Com o avanço do tempo de jejum, a frequência de necroses aumentou. Realimentação após jejum agiu como um estresse médio, aumentando a frequência de apoptose. Ausência de núcleos gigantes foi observada em todos os insetos. Embora o choque térmico tenha promovido um aumento na frequência de núcleos necróticos, não afetou a resposta ao jejum e à realimentação, já que não se verificou uma associação entre os fatores. Espécimes bem nutridos apresentaram uma menor taxa de fenótipos alterados quando comparados a espécimes mantidos em jejum ou realimentados após o jejum. Uma vez que períodos de estresse nutricional podem influenciar a distribuição geográfica e temporal das espécies, as alterações celulares, de morte ou proteção, podem contribuir para o conhecimento do comportamento de P. megistus em condições naturais e em laboratório. O efeito dos choques térmicos em espécimes infectados com Trypanosoma cruzi sobre a incidência de sobrevivência e mudas, fenótipos nucleares, prevalência e intensidade de infecção por Trypanosoma crozi bem como multiplicação e metaciclogênese, inclusive após choque quente (40°C, 1 h), foi investigado em P. megistus. Ninfas de 4º. instar foram submetidas a infecção com a cepa Y de T. crozi e acompanhadas durante 45 dias. O número de epimastigotas e tripomastigotas foi determinado por exame do conteúdo da glândula retal e os fenótipos nucleares de P. megistus estudados em seus túbulos de Malpighi. Demonstrou-se que o choque térmico não promoveu diferenças na sobrevivência e na incidência de mudas em espécimes infectados e não infectados. A infecção promoveu aumento na taxa de sobrevivência e decréscimo na ocorrência de mudas. Não houve diferença significante quanto à prevalência e à magnitude de infecção em espécimes submetidos ou não a choque térmico. Os espécimes submetidos a choque tiveram um decréscimo no número de epimastigotas e tripomastigotas, indicando que alterações na multiplicação do parasita e na metaciclogênese foram induzidas pelo choque térmico. Somente para núcleos com suspeita de apoptose, os fatores infecção e estresse, isoladamente, foram significantes, sugerindo que a presença do parasita possa ser um estímulo para indução do programa de morte celular. As alterações induzidas pela infecção em associação ao choque térmico, especialmente com relação à multiplicação e metaciclogênese, poderão vir a contribuir para nossa compreensão do sistema vetor-parasita, dos modelos epidemiológicos envolvidos e criação adequada desses insetos em laboratório (AU)

• Processo FAPESP: 98/00826-4 - Termotolerância e efeito de jejum, realimentação e infecção por Trypanosoma cruzi na resposta a choques de temperatura, em Panstrongylus megistus Burmeister
• Beneficiário: Simone Lopes Garcia
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado