Metabolismo de lipídeos na reprodução de carrapatos

Abstract

Carrapatos são artrópodos parasitas e também vetores de patógenos de risco à saúde humana e animal. Dentre as espécies de carrapato de importância econômica mundial, destaca-se o Rhipicephalus microplus. Este causa prejuízos anuais à pecuária, estimados em 3,4 bilhões de dólares no Brasil. Acaricidas químicos são mundialmente usados para o controle deste carrapato, sendo a principal ferramenta para seu controle. No entanto, devido a seleção de populações resistentes a maioria dessas drogas e a possibilidade da persistência de resíduos de acaricidas nos produtos de origem animal, métodos alternativos de controle são necessários. Para isso, uma das estratégias é a identificação de componentes de vias fisiológicas que são cruciais para o desenvolvimento do parasito e que possam ser alvos para desenvolvimento de métodos de controle. Nesse sentido, esta tese tem dois objetivos principais, (i) elucidar o papel do órgão de Gené (GO) na reprodução de carrapatos, e (ii) testar a hipótese que propõe que interferir no metabolismo de lipídeos, especificamente no de colesterol, prejudica o desempenho reprodutivo do carrapato. O GO é uma estrutura exclusiva de carrapatos e fundamental no processo de oviposição, pois secreta a cera protetora que recobre os ovos. No Capítulo 1, o metabolismo de lipídeos no GO foi analisado antes e durante a oviposição, por meio de ferramentas “ômicas”. Estes dados confirmam o papel indispensável do GO na reprodução dos carrapatos, tanto por sintetizar lipídeos quanto secretar a cera. O GO apresenta uma maquinaria para síntese, alongamento, modificação, oxidação e secreção de ácidos graxos, além de modificação, degradação e secreção de esteroides. Devido aos carrapatos não possuírem enzimas da via de síntese de colesterol, propõe-se a hipótese de que componentes de uma via essencial e sem redundância podem ser alvo para manipulações que interfiram na viabilidade do carrapato, sendo a base para novos métodos de controle. Assim, o Capítulo 2 mostra que a administração de inibidores (ezetimibe e avasimibe) de proteínas envolvidas no metabolismo de colesterol reduz a capacidade reprodutiva das fêmeas, prejudica o desenvolvimento dos ovos e os tornam mais suscetíveis à colonização por bactérias. Os resultados desta tese mostram que o metabolismo de lipídeos, especificamente de colesterol obtido da dieta, é uma via com potencial para ser usada como alvo para o controle de carrapatos.

Ticks are parasitic arthropods and vectors of human and animal health-threatening pathogens. Among the tick species of worldwide economic importance, Rhipicephalus microplus is noticeable. In Brazil, annual losses related to this tick are estimated to be 3.4 billion dollars. Chemical acaricides are the main and globally used tool to control this tick. However, the selection of populations resistant to most of these drugs, and the possibility of acaricide residues persistence in animal products encourage research for new control methods. So, one strategy relies on the identification of components with a role in physiological pathways that are crucial to parasite life, and that could be useful to develop control methods. Thus, this thesis has two aims, (i) to elucidate the Gené's organ (GO) role in tick reproduction, and (ii) to prevent tick reproduction by interfering in lipids metabolism, precisely in cholesterol metabolism. GO is a particular structure of ticks and is elementary for the egg laying process, since it secretes the protective wax that covers the eggshell. In Chapter 1, the GO lipid metabolism was analyzed before and during oviposition, through "omics" tools. These data confirm the indispensable role of this organ for tick reproduction, either by synthesizing lipids or secreting the wax. GO presents machineries to synthesize, elongate, modify, oxidize and secrete fatty acids, as well as modify, degrade and secrete steroids. Since ticks do not synthesize cholesterol, the hypothesis is that components of a fundamental and not redundant pathway could be an approach in order to interfere in tick viability and be used as the basis for a new control method. Therefore, Chapter 2 shows that administrating inhibitors (ezetimibe and avasimibe) of proteins involved in cholesterol metabolism reduces the reproductive capacity of females, impairs egg development and make them more susceptible to bacterial colonization. Results presented in this thesis show that cholesterol metabolism a pathway is suitable to be used as target for tick control.