Estudio del gen NADPH Citocromo P450 reductasa en Triatoma infatans: su relación con la resistencia a insecticidas en el vector de la enfermedad de Chagas

• Autores: Varela, Gonzalo Matías
• Año de publicación: 2023
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: García, Beatriz Alicia; Stroppa, María Mercedes
• Materia: Gen CPR; Insectos; MEDICINE; NATURAL SCIENCES::Biology; Insecticidas piretroides
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Fil: Varela, Gonzalo Matías. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Doctorado en Ciencias Biológicas; Argentina.
Los programas de control de la enfermedad de Chagas promueven la eliminación de las poblaciones del insecto vector Triatoma infestans mediante la fumigación con insecticidas piretroides. Sin embargo, se han observado fallas en el control debido a la existencia de resistencia a los insecticidas. Incrementos en la expresión de genes citocromos P450 son considerados responsables de aumentar el metabolismo de insecticidas y parece ser en un fenómeno común en el desarrollo de resistencia. Las reacciones de mono-oxigenación catalizadas por los citocromos P450 requieren de electrones provistos por la NADPH citocromo P450 reductasa (CPR). Dada la diversidad de funciones que tienen los citocromos P450 y que existen múltiples genes P450, el estudio del gen CPR, que generalmente presenta una única copia en el genoma de insectos, resultó de interés para esclarecer el rol que tendrían los genes P450 en la resistencia a insecticidas piretroides en T. infestans. Para tal fin, en primer lugar, se aisló y secuenció el ADN copia (ADNc) completo del gen CPR de T. infestans. El resultado del alineamiento de la secuencia de aminoácidos deducida a partir de la secuencia obtenida del gen CPR de T. infestans y de las secuencias de otras especies de insectos mostró dominios conservados de importancia funcional. El análisis filogenético realizado agrupó a cada especie junto con especies de su propio orden y a T. infestans con otras especies de hemípteros con elevados valores de bootstrap. El análisis comparativo de la expresión a nivel de transcripción del gen CPR en diferentes tejidos de ninfas V y adultos de T. infestans, reveló que gónadas y cuerpo graso son los tejidos que presentan niveles de expresión significativamente más elevados en ambos estadios. Los patrones de expresión del gen CPR observados en los tejidos y estadios estudiados responderían a requerimientos metabólicos diferenciales. La determinación de la expresión del gen CPR en distintos intervalos de tiempo después de la aplicación tópica de la dosis letal 50% (DL50) del principio activo deltametrina mostró un incremento en los niveles de ARNm luego de dos horas de la aplicación. El perfil de expresión diaria del gen CPR mostró un ritmo circadiano en hembras adultas y se observó un patrón de expresión circadiano diferenciado según el sexo en la expresión de un gen P450 relacionado con la resistencia a insecticidas piretroides (CYP4EM7). Los picos de expresión observados para el gen CPR coinciden con momentos específicos del día en que la actividad de los insectos es mayor. Los resultados obtenidos sugieren que la expresión de este gen se encontraría bajo regulación del reloj endógeno. Por otra parte, el análisis de la expresión del gen CPR en individuos provenientes de poblaciones susceptibles y resistentes reveló sobre-expresión del gen en algunas poblaciones resistentes. Por último, el silenciamiento del gen CPR utilizando ARN de interferencia (ARNi) en una población de T. infestans resistente a insecticidas piretroides, que presenta sobre-expresión del gen CPR, produjo una disminución significativa en la expresión del gen y promovió un incremento significativo en la susceptibilidad a deltametrina. Estos resultados evidencian que el proceso de desintoxicación metabólica mediado por citocromos P450 constituye un factor fundamental en la resistencia a insecticidas piretroides observada en T. infestans.
Fil: Varela, Gonzalo Matías. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Doctorado en Ciencias Biológicas; Argentina.