Sangue

Communications Biology volume 6, Número do artigo: 517 (2023) Citar este artigo

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Dermanyssus gallinae é um ácaro hematófago que parasita aves silvestres e de criação. Seu processamento de sangue notavelmente rápido, juntamente com a capacidade de se alimentar de sangue durante a maioria dos estágios de desenvolvimento, torna esse ácaro uma praga altamente debilitante. Para identificar adaptações específicas para a digestão de uma dieta rica em hemoglobina, construímos e comparamos transcriptomas de estágios de fome e alimentados com sangue do parasita e identificamos transcritos enriquecidos no intestino médio. Observamos que os transcritos do intestino médio que codificam proteases de cisteína foram regulados positivamente com uma refeição de sangue. Mapeando todo o aparato proteolítico, observamos uma redução no conjunto de proteases de cisteína, faltando homólogos para Catepsina B e C. Identificamos e analisamos filogeneticamente três transcritos distintos que codificam vitelogeninas que facilitam a capacidade reprodutiva dos ácaros. Também mapeamos totalmente as transcrições para a biossíntese do heme e o sistema baseado em ferritina de armazenamento de ferro e tráfego intertecido. Além disso, identificamos transcritos que codificam proteínas envolvidas na sinalização imune (vias Toll e IMD) e atividade (defensinas e proteínas contendo tioéster), RNAi e canalização iônica (com alvos para acaricidas comerciais como Fluralaner, Fipronil e Ivermectina). As sequências virais foram filtradas das leituras do Illumina e descrevemos, em parte, o RNA-viroma de D. gallinae com a identificação de um novo vírus, Red mite quaranjavirus 1.

Os ácaros Dermanyssus são ectoparasitas hematófagos de aves1. O ácaro vermelho das aves (D. gallinae) é uma praga global em aviários de poedeiras tanto para a produção doméstica quanto para a produção intensiva de ovos2,3,4, parte de um mercado global importante e em constante crescimento5. Os ácaros D. gallinae têm um ciclo de vida muito curto, indo do estágio juvenil ao adulto maduro em uma semana. A necessidade de se alimentar de sangue na maioria dos estágios de desenvolvimento e a rápida dinâmica reprodutiva tornam D. gallinae uma praga altamente irritante e problemática. Durante a alimentação sanguínea, os ácaros D. gallinae podem transmitir vários patógenos animais importantes para seus hospedeiros6, incluindo alguns que são zoonóticos7. Embora um grande número de vírus e bactérias tenha sido encontrado associado a D. gallinae, sua capacidade de atuar como vetor ou reservatório foi comprovada experimentalmente para apenas alguns patógenos8,9,10. Isso é especialmente alarmante para a transmissão de Salmonella spp.10, causando salmonelose associada ao ovo e tifo aviário11, bem como a disseminação do vírus da influenza aviária A12. D. gallinae também tem sido associada a várias outras espécies bacterianas e virais, com comprovação aguardando confirmação experimental de sua capacidade vetorial2,10,13,14.

Apesar do conhecimento geral do impacto global da infestação de ácaros no bem-estar das galinhas na produção de ovos, nossa compreensão dos processos moleculares que permitem alimentação sanguínea rápida e repetitiva, digestão do sangue, desenvolvimento e reprodução permanece escassa. Estudos transcriptômicos anteriores descreveram transcriptomas de corpos inteiros de ácaros D. gallinae, principalmente em um estágio de desenvolvimento ou modo específico de alimentação15,16,17,18. Para aumentar ainda mais nosso conhecimento, buscamos identificar transcritos específicos do intestino médio que codificam proteínas que são essenciais para o sucesso da alimentação e digestão do sangue. Para conseguir isso, comparamos transcriptomas recém-sequenciados e montados, com seleção subsequente para transcritos enriquecidos em ácaros alimentados com sangue em vez de ácaros não alimentados, com clara expressão específica do intestino. Atenção especial foi dada aos processos inerentes aos sugadores de sangue bem-sucedidos, incluindo digestão enzimática de proteínas do sangue do hospedeiro, biologia do heme e do ferro, vitelogênese e imunidade inata. Os dados de RNA-seq foram então verificados por RT-qPCR em conjuntos de cDNA preparados a partir de múltiplas réplicas biológicas independentes. Além disso, complementamos a análise de dados de RNA-seq com vários bioensaios, nos quais inibidores de pequenas moléculas foram introduzidos no ácaro por alimentação de membrana ex vivo ou microinjeção em sua hemocele, a fim de entender a importância de moléculas e vias selecionadas. Além disso, as leituras de Illumina de origem viral foram filtradas e usadas para uma montagem parcial do viroma de RNA do ácaro.