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Role on serine protease inhibitors in the pathogenisis of Steinernema carpocapsae

Publication . Martinez-Ávila, Mónica; Simões, Nelson José de Oliveira; Montiel Duarte, Rafael

Steinernema carpocapsae é um nemátodo entomopatogénico altamente eficaz no controlo de diversas pestes de insectos, contudo os mecanismos envolvidos no seu processo parasitário não são inteiramente conhecidos. O presente estudo averigua o papel de inibidores de serino proteases expressados pelo estado parasita de S. Carpocapsae como potenciais factores de virulência. Obteve‐se e analisou‐se o cADN completo de seis inibidores e procedeu‐se ao estudo exaustivo das funções de dois deles, pertences às famílias serpina e Kunitz. Estudos in vitro mostraram que ambos são inibidores competitivos de proteases, sendo que a serpina inibe tripsina (IC50 = 17.3 μM and Ki = 1.22 x 10‐7 M) enquanto a Kunitz inibe quimotripsina e elastase (Ki of 2.6 x 10‐9 M and of 1.8 x 10‐9 M). Ensaios biológicos permitiram concluir que, apesar de não suprimirem a actividade da fenoloxidase, ambos inibidores afectam outros mecanismos da resposta imunitária. A serpina reduziu a formação de coágulos rígidos, uma defesa fundamental do insecto contra patógenos, bloqueando a interacção entre as fibras de coágulo e a melanina. Por seu turno, a Kunitz inibiu a agregação de hemócitos e diminuiu o encapsulamento de partículas estranhas, presumivelmente através da interacção com proteínas de padrões de reconhecimento do insecto, contribuindo desta forma para a ausência de respostas imunitárias. Este é o primeiro trabalho que conclui com sucesso que inibidores de serino proteases participam no estado parasitário do S. carpocapsae e explica como estes interagem com o sistema de defesa de insectos. Isto abre novas possibilidades na melhoria selectiva deste nemátode como agente de controlo biológico de pragas e sua utilização como modelo de estudo da interacção hospedeiro‐parasita.

2013-11-18Doctoral thesis

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