Detoxificación de insecticidas en triatominos: un enfoque transcriptómico

Abstract

La Enfermedad de Chagas afecta a millones de personas en Argentina y Latinoamérica. Se considera que el control vectorial de los insectos triatominos que la transmiten es el método más efectivo para controlarla. Sin embargo, el surgimiento de focos de resistencia a insecticidas en Triatoma infestans constituye un obstáculo en la ecorregión del Gran Chaco, donde 1 de cada 16 personas se encuentra infectada. El estudio de las causas de resistencia a insecticidas resulta importante para lograr un correcto manejo del vector. Se han hallado mutaciones en el sitio de acción de los insecticidas piretroides (el canal de sodio dependiente de voltaje presente en membranas de las células excitables) que explican en buena parte la resistencia. Además, se ha observado que la estructura cuticular y el rol de algunas enzimas detoxificativas de estos insectos podrían contribuir al fenómeno. Sin embargo, es poco lo que se conoce sobre la respuesta transcriptómica global de estos insectos frente a la intoxicación. Teniendo en cuenta las desventajas de los insecticidas neurotóxicos, se ha planteado la necesidad de desarrollar insecticidas de nueva generación que sean específicos para el organismo que se desea controlar, con un bajo impacto en la salud humana y el medio ambiente. Los neuropéptidos, moléculas clave para la regulación de diversos procesos fisiológicos en insectos, podrían ofrecer nuevos blancos para el diseño de estos insecticidas. Por todo lo expuesto, conocer la secuencia de los genes y su nivel de expresión constituye el primer paso para iniciar estudios moleculares y funcionales. Las tecnologías de secuenciación de nueva generación, en complemento con técnicas moleculares tales como el silenciamiento génico por ARN de interferencia (ARNi) ofrecen herramientas que permiten brindar información valiosa sobre la función génica. En este trabajo de Tesis se propuso realizar un análisis comparativo del repertorio de las principales superfamilias de enzimas detoxificativas de insectos (Citocromos P450, Carboxil/Colinesterasas y Glutatión Transferasas) presentes en los transcriptomas de Triatoma infestans, Triatoma dimidiata y Triatoma pallidipennis, así como en el genoma de Rhodnius prolixus. Asimismo, se exploró la expresión de estos genes en diferentes tejidos provenientes de bases de datos transcriptómicas disponibles. Se hallaron características distintivas en estas superfamilias en triatominos que podrían impactar en la respuesta a los tóxicos. Por otra parte, se identificaron candidatos interesantes a estudiar en relación a los fenómenos detoxificativos. Por otra parte, se realizaron búsquedas de las secuencias de neuropéptidos presentes en los transcriptomas de Triatoma spp., a fin de analizarlas comparativamente con las de otros insectos. Como resultado, se observó una conservación estructural de algunas familias de neuropéptidos, mientras que en otros se evidenciaron variaciones incluso dentro de la subfamilia Triatominae. Con el fin de conocer la respuesta transcriptómica global en T. infestans causada por la intoxicación con el piretroide deltametrina, se realizó un análisis de expresión diferencial mediante la técnica RNA-seq. El análisis de los resultados evidenció modulación significativa de transcriptos involucrados en procesos tales como desarrollo post-embrionario, metabolismo, organización del citoesqueleto, transporte y señalización celular, estrés oxidativo, inmunidad, cutícula y sistema sensorial y cognitivo. Por último, se evaluó la contribución del neuropéptido ITG-like a la respuesta a la intoxicación con deltametrina en R. prolixus, utilizando la técnica de ARNi. Los resultados apuntaron a un rol de este neuropéptido en la respuesta a deltametrina. En conjunto, mediante la aplicación de análisis genómicos, transcriptómicos, filogenéticos y moleculares se obtuvo información novedosa que permite ampliar las fronteras del conocimiento en el marco de la respuesta detoxificativa en triatominos. Asimismo, a partir de los resultados obtenidos en este trabajo de Tesis podrán plantearse nuevas hipótesis en pos de profundizar el conocimiento sobre las causas genéticas subyacentes al fenómeno de resistencia a insecticidas..