Avaliação do perfil transcricional de genes potencialmente envolvidos na imunidade intestinal do camarão Litopenaeus vannamei

Abstract

Organismos aquáticos estão em constante contato, em seu ambiente natural, com uma grande quantidade de microrganismos. Em camarões, o sistema gastrointestinal funciona como uma importante barreira para a entrada de agentes infecciosos e na seleção da microbiota intestinal. No entanto, muito do que conhecemos sobre o sistema imune de camarões está restrito às reações de defesa que ocorrem hemolinfa e pouco ainda se conhece a respeito da sua imunidade intestinal. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o perfil transcricional de genes associados ao sistema imune de crustáceos nas diferentes regiões do trato gastrointestinal do camarão Litopenaeus vannamei. Primeiramente, foi realizada uma análise semi-quatitativa da expressão de genes de diferentes categorias funcionais em quatro regiões do trato gastrointestinal (estômago, intestino médio, intestino posterior e hepatopâncreas) de animais estimulados ou não com a bactéria Vibrio harveyi ATCC 14126 (inativada por calor). Dos 54 genes avaliados, 37 deles mostraram-se expressos no estômago, 16 no hepatopâncreas, 35 no intestino médio e 35 no intestino posterior. As categorias funcionais mais representadas foram os peptídeos antimicrobianos ou AMPs (estômago e intestinos), vias de sinalização celular (estômago e intestinos), proteínas de reconhecimento de padrões moleculares (hepatopâncreas) e sistema de RNA de interferência ou RNAi (intestino médio). Os níveis de expressão de 19 genes candidatos foram posteriormente quantificados por PCR quantitativa em tempo rela (RT-qPCR) no intestino médio de animais experimentalmente infectados com V. harveyi ATCC 14126 ou com o vírus da Síndrome da Macha Branca (WSSV). De maneira interessante, enquanto os genes Litvan ALF-A (AMPs), Litvan ALF-C (AMPs) e LvDcr 2 (RNAi) foram induzidos em resposta à infecção bacteriana, a expressão do gene Litvan ALF-A (AMPs) foi reprimida frente à infecção pelo WSSV. A ocorrência da expressão de genes associados ao sistema imune no trato gastrointestinal evidencia a importância desses órgãos nos mecanismos de defesa de camarões, podendo estar envolvidos na manutenção da microbiota intestinal e/ou no controle de agentes infecciosos.<br>

Abstract : Aquatic organisms are in constant contact, in their natural environment, with a large number of microorganisms. In shrimp, the gastrointestinal system acts as an important barrier to the entry of infectious agents and in the selection of the intestinal microbiota. However, much of our knowledge about shrimp immune system is restricted to the defense reactions occurring in the hemolymph and little is known about the intestinal immunity of these animals. Thus, the objective of this work was to characterize the transcriptional profile of crustacean immune-related genes in different regions of the gastrointestinal tract of the shrimp Litopenaeus vannamei. Firstly, a semi-quantitative RT-PCR analysis was performed to evaluate the expression of genes from different functional categories in four regions of the gastrointestinal tract (foregut, midgut, hindgut and hepatopancreas) from animals stimulated or not with heat-killed Vibrio harveyi ATCC 14126. From the 54 analyzed genes, 37 showed to be expressed in foregut, 16 in the hepatopancreas, 35 in midgut and 35 in hindgut. The most representative functional categories were the antimicrobial peptides or AMPs (foregut, midgut and hindgut), the cell signaling (foregut, midgut and hindgut), the pattern recognition proteins (hepatopancreas) and the RNA interference system or RNAi (midgut). Then, the expression levels of 19 candidate genes was quantified by real-time quantitative PCR (RT-qPCR) in the midgut of animals experimentally infected with the bacterium V. harveyi ATCC 14126 or the White Spot Syndrome Virus (WSSV). Interestingly, while the genes Litvan ALF-A (AMPs), Litvan ALF-C (AMP) and LvDcr 2 (RNAi) showed to be induced in response to the bacterial infection, the expression of Litvan ALF-A (AMPs) was down-regulated upon the WSSV infection. The occurrence of the expression of immune-related genes in the gastrointestinal tract highlights the importance of these organs in the shrimp immune defense, whose may be involved in the maintenance of the intestinal microbiota and/or in the control of infectious agents.