Expressão gênica de peptídeos antimicrobianos de Macrobrachium rosenbergii (De Man, 1879) submetidoa desafio séptico com Aeromonas hydrophila

Abstract

Resumo: A aquicultura vem ganhando destaque no cenário atual. A produção de camarão, principalmente de água doce, são atividades em expansão devido ao importante valor econômico. A espécie Macrobrachium rosenbergii (De Man 1879), conhecido como camarão gigante de água doce, destaca-se por ser um dos crustáceos mais importantes economicamente por possuir elevado valor de mercado, e dessa forma, é produzido em larga escala em diferentes partes do mundo. Em seu ambiente de produção, o camarão está exposto a uma infinidade de microrganismos benéficos ou patógenos que podem onerar os sistemas de produção fazendo com que a cultura do camarão esteja ameaçada. Pequenas cadeias de aminoácidos denominados de peptídeos antimicrobianos (PAMs) são secretados e reagem de forma ativa no combate a infecções adversas e são eficientes na eliminação dos patógenos. O hepatopâncreas é um órgão essencial presente nos invertebrados, considerado como fonte de moléculas imunes. Este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar a expressão de genes para PAMs, no hepatopâncreas de camarões adultos de M. rosenbergii em resposta a injúria séptica com a bactéria Aeromonas hydrophila nos tempos de 0, 12 e 24 horas após inoculação. Os experimentos foram realizados na Universidade Federal do Paraná (UFPR - Setor Palotina). Os animais foram avaliados quanto ao tempo de coagulação da hemolinfa como parâmetro para avaliar a sanidade dos animais utilizados nos experimentos. A bactéria A. hydrophila foi avaliado por testes bioquímicos e morfológicos, sendo caracterizada como A. hydrophila com teste negativo para indol. Nas análises moleculares, o perfil transcricional de genes relacionados com os PAMs foram analisados através da técnica de RT-PCR quantitativa e semiquantitativa e as proteínas do órgão foram extraídas e visualizadas em gel de poliacrilamida. O gene da ?-actina, utilizado como normalizador da expressão gênica demonstrou estar presente em todas as condições testadas. Os resultados indicaram que os genes, Pellino-1 e ALF-6 foram expressos em maior quantidade com 12 horas após desafio séptico com a bactéria, enquanto para Crustina na presença da bactéria, houve a repressão do gene (tempo 12 e 24 horas após inoculação). O gene ALF-6 apresentou uma super expressão com fold change de 17x, apontando um papel específico no combate a infecção causada por A. hidrophila. Portanto, foi possível observar em nosso trabalho que o hepatopâncreas foi capaz de expressar os PAMs aqui estudados, regulando a expressão dos genes nos diferentes tempos avaliados para os animais desafiados, como esperado, validando a presença de um sistema imunológico respondendo a infecções por organismos patogênicos, como a A. hydrophila. Faz-se necessários estudos complementares através de técnicas bioquímicas mais sofisticadas, para que a imunologia de M. rosenbergii possa ser mais bem compreendida.

Abstract: Aquaculture has been gaining prominence in the current scenario. Shrimp production, mainly freshwater, is an expanding activity due to its important economic value. The species Macrobrachium rosenbergii (De Man 1879), known as giant freshwater shrimp, stands out for being one of the most economically important crustaceans for having a high market value, and therefore, it is cultivated on a large scale in different parts of the world. In their production environment, shrimp are exposed to a multitude of beneficial microorganisms or pathogens that can burden production systems, making shrimp culture endangered. Small chains of amino acids called antimicrobial peptides (AMPs) are secreted and react actively to combat adverse infections and are efficient in eliminating pathogens. The hepatopancreas is an essential organ present in invertebrates, considered as a source of immune molecules. This work aimed to evaluate and compare the expression of genes for AMPs in the hepatopancreas of adult M. rosenbergii shrimp in response to septic injury with the bacterium Aeromonas hydrophila at 0, 12 and 24 hours after inoculation. The experiments were carried out at the Universidade Federal do Paraná (UFPR - Setor Palotina). The animals were evaluated regarding the hemolymph clotting time as a parameter to assess the health of the animals used in the experiments. The bacterium A. hydrophila was evaluated by biochemical and morphological tests, being characterized as A. hydrophila with negative test for indole. In the molecular analyses, the transcriptional profile of genes related to the AMPs were analyzed using the quantitative and semi-quantitative RT-PCR technique and the organ proteins were extracted and visualized on a polyacrylamide gel. The ?-actin gene, used as a gene expression normalizer, proved to be present in all conditions tested. The results indicated that the genes Pellino-1 and ALF-6 were expressed in greater quantity 12 hours after septic challenge with the bacteria, while for Crustina in the presence of the bacteria, there was gene repression (time 12 and 24 hours after inoculation). The ALF-6 gene showed an overexpression with a fold change of 17x, pointing to a specific role in combating the infection caused by A. hydrophila. Therefore, it was possible to observe in our work that the hepatopancreas was able to express the AMPs studied here, regulating gene expression at different times evaluated for the challenged animals, as expected, validating the presence of an immune system responding to infections by pathogenic organisms, such as A. hydrophila. Complementary studies are necessary through more sophisticated biochemical techniques, so that the immunology of M. rosenbergii can be better understood.