Estudo dos mecanismos genéticos e imunológicos associados à resistência de cordeiros lactentes infectados artificialmente com Haemonchus contortus
Carregando...
Data
2023-06-27
Autores
Orientador
Amarante, Alessandro Francisco Talamini 
Coorientador
Louvandini, Helder
Pós-graduação
Medicina Veterinária - FMVZ
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
Haemonchus contortus é o principal nematódeo gastrointestinal de pequenos ruminantes criados em regiões tropicais e subtropicais. O estudo objetivou avaliar as diferenças entre a resposta imune e os mecanismos genéticos envolvidos na resistência e suscetibilidade de cordeiros lactentes das raças Santa Inês (SI) e Ile de France (IF) em resposta à infecção experimental por H. contortus. Variáveis parasitológicas, da resposta imune humoral local e circulante e a resposta celular local foram avaliadas em cordeiros SI (n=14) e IF (n=12), alocados de forma randomizada em quatro grupos: SI infectado (n=8), SI controle não infectado (n=6), IF infectado (n=8) e IF controle não infectado (n=4). Animais foram infectados pela primeira vez aos 14 dias de idade, e as infecções múltiplas foram realizadas a cada dois dias, até a idade de 66 dias (52 dias após a primeira infecção). Ao final do protocolo de infecção, foram realizadas 27 infecções experimentais, e cada cordeiro recebeu um total de 5400 larvas infectantes (L3). Os cordeiros não infectados foram mantidos livres de infecção durante todo o experimento. Os cordeiros foram eutanasiados aos 68 dias de idade para coleta de tecido e conteúdo abomasal. A taxa de estabelecimento média de L3 de H. contortus foi maior nos cordeiros IF (22,9%) do que nos cordeiros SI (11,1%). Cordeiros SI infectados apresentaram menores valores médios de ovos por grama de fezes, menor carga parasitária total, menor comprimento das fêmeas, maior peso de linfonodos abomasais, maior espessura da mucosa fúndica do abomaso, além de maiores contagens de eosinófilos na região fúndica, e mastócitos e leucócitos glóbulares na mucosa fúndica e pilórica do abomaso. Análises de imuno-histoquímica mostraram que cordeiros SI infectados apresentaram as maiores contagens de células CD3+ T, CD79α+ B, GATA3+ Th2 e POU2F3+ tuft. A mucosa da região fúndica do abomaso de cordeiros SI (n=4) e IF (n=4) infectados foi submetida a análise de sequenciamento de RNA. Ferramentas de bioinformática identificaram 1146 genes diferencialmente expressos (DEGs) entre SI e IF (1011 genes superexpressos para SI) que foram associados a 15 tipos celulares, 312 processos biológicos, 56 componentes celulares, 106 funções moleculares e importantes vias de resistência contra H. contortus. O sistema complemento, a hemostasia e o reparo tecidual apresentaram relação com o desenvolvimento de resposta imune protetora contra H. contortus. Este estudo mostrou ser possível a identificação de animais com alta capacidade de resistência a infecções por H. contortus em idade precoce, antes do desmame. Apresentamos importantes biomarcadores e possíveis alvos para desenvolvimento de biotecnologias, que poderão ser utilizadas na seleção e criação de linhagens de ovinos resistentes à infecção por H. contortus.
Resumo (inglês)
Haemonchus contortus is the main gastrointestinal nematode of small ruminants raised in tropical and subtropical regions. The present study aimed to evaluate to analyze the differences between the immune response and genetic mechanisms involved in the resistance and susceptibility of suckling lambs of Santa Ines (SI) and Ile de France (IF) breeds in response to experimental infection by H. contortus. Parasitological variables, local and circulating humoral immunity, and local cellular response were evaluated in naïve SI (n=14) and IF (n=12) lambs, randomized into four groups: infected SI (n=8), non-infected control SI (n=6), infected IF (n=8) and non-infected control IF (n=4). Lambs were first infected at 14 days old, and multiple infections were conducted every second day, until the age of 66 days old (52 days post first infection). At the end of the infection protocol, 27 experimental infections had been conducted, and each lamb received a total of 5400 infective larvae (L3). Control groups were kept worm-free during the whole trial. Lambs were euthanized at 68 days old for abomasal tissue and content collections. The H. contortus L3 establishment rate was higher in IF (22.9%) than in SI lambs (11.1%). Infected SI lambs had lower mean values of eggs per gram of faeces, lower total H. contortus worm burden, lower females’ length, greater abomasal lymph node weight, greater mucosal thickness in the fundus, higher counts of eosinophils in the fundus, and higher counts of mast cells and globule leukocytes in both fundic and pyloric mucosa of the abomasum. Immunohistochemistry analyses showed that infected Santa Ines lambs presented the highest averages for CD3+ T; CD79α+ B; GATA3+ Th2 and POU2F3+ tuft cells in the fundus. The mucosa of the fundic region of the abomasum of infected SI (n=4) and IF (n=4) lambs was subjected to RNA sequencing analysis. Bioinformatics tools identified 1146 differentially expressed genes (DEGs) between SI and IF lambs (1011 upregulated genes for SI) which were associated with 15 cell types, 312 biological processes, 56 cellular components, 106 molecular functions, and important pathways of resistance against H. contortus. The complement system, hemostasis, and tissue repair have been associated with the development of a protective immune response against H. contortus. This study demonstrated the possibility of identifying animals with a high capacity to resist H. contortus infections at an early age, before weaning. We presented important biomarkers and potential targets for biotechnology development, that could be used for selection and breeding sheep lineages highly resistant to H. contortus infection arise.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português