Anopheles acquasalisの反応性酸素種の役割vivax感染に対する反応

マラリアは、ブラジルで毎年世界中で何百万人もの人々に影響を与えています。Anopheles aquasalisは、アメリカ大陸の主要なヒトマラリア寄生虫であるマラリア原虫Vivaxの重要なベクターです。反応性酸素種（ROS）は、強力な病原体殺害剤としての昆虫の自然免疫応答に役割を果たしていることが示されています。P. vivaxによるA. aquasalis感染後のフリーラジカル変調のメカニズムを調査しました。ROS代謝は、3つの重要な解毒酵素、1つのカタラーゼ、2つのスーパーオキシドジスムターゼ（SOD3AおよびSOD3B）の発現と活性を研究することにより、ベクターで評価されました。また、蚊の免疫におけるフリーラジカルの関与は、カタラーゼ遺伝子をサイレンシングすることにより測定され、それに続いてP. vivaxのA. aquasalisの感染が測定されました。A. aquasalis全体におけるカタラーゼ、SOD3AおよびSOD3B発現は、24時間で同じレベルのコントロールであり、P。vivaxを含む血液の摂取の36時間後に上方制御されました。しかし、昆虫の分離中腸では、これらの酵素のmRNAはP. vivax感染によって調節されませんでしたが、カタラーゼ活性は感染性の食事の24時間後に減少しました。カタラーゼのRNAiを介したサイレンシングは、中腸の酵素活性を低下させ、P。vivax感染と有病率の増加をもたらし、蚊中腸の細菌負荷の減少をもたらしました。私たちの発見は、A。aquasalisとP. vivaxの相互作用がROS誘発性寄生虫殺害のモデルに従っていないことを示唆しています。P. vivaxは、独自の開発を可能にするために蚊の解毒システムを操作するようです。これは、カタラーゼサイレンシング後のROSの増加によって引き起こされる蚊中腸に存在する競合バクテリアが少ないことの間接的な影響となります。これらの発見は、アメリカの自然ベクターの1つとのアメリカの相互作用における主要なマラリア寄生虫のユニークな側面に関する新しい情報を提供します。

Malaria affects millions of people worldwide and hundreds of thousands of people each year in Brazil. The mosquito Anopheles aquasalis is an important vector of Plasmodium vivax, the main human malaria parasite in the Americas. Reactive oxygen species (ROS) have been shown to have a role in insect innate immune responses as a potent pathogen-killing agent. We investigated the mechanisms of free radicals modulation after A. aquasalis infection with P. vivax. ROS metabolism was evaluated in the vector by studying expression and activity of three key detoxification enzymes, one catalase and two superoxide dismutases (SOD3A and SOD3B). Also, the involvement of free radicals in the mosquito immunity was measured by silencing the catalase gene followed by infection of A. aquasalis with P. vivax. Catalase, SOD3A and SOD3B expression in whole A. aquasalis were at the same levels of controls at 24 h and upregulated 36 h after ingestion of blood containing P. vivax. However, in the insect isolated midgut, the mRNA for these enzymes was not regulated by P. vivax infection, while catalase activity was reduced 24 h after the infectious meal. RNAi-mediated silencing of catalase reduced enzyme activity in the midgut, resulted in increased P. vivax infection and prevalence, and decreased bacterial load in the mosquito midgut. Our findings suggest that the interactions between A. aquasalis and P. vivax do not follow the model of ROS-induced parasite killing. It appears that P. vivax manipulates the mosquito detoxification system in order to allow its own development. This can be an indirect effect of fewer competitive bacteria present in the mosquito midgut caused by the increase of ROS after catalase silencing. These findings provide novel information on unique aspects of the main malaria parasite in the Americas interaction with one of its natural vectors.