Influência do bacterioma intestinal de Triatoma infestans no desenvolvimento de Trypanosoma cruzi no vetor e na infectividade do parasito ao modelo murino

Abstract

A doença de Chagas permanece como uma doença parasitária de alta incidência na América Latina e em outros países e é causada pelo Trypanosoma cruzi que se desenvolve no trato digestivo de triatomíneos. Alguns fatores como o status nutricional podem influenciar no desenvolvimento de T. cruzi em vetores, gerando diversas formas intermediárias, influenciando a metaciclogênese e consequentemente a transmissão da doença. Algumas evidências têm demonstrado que a infecção de triatomíneos pelo T. cruzi promove modificações no seu bacterioma intestinal, também conhecido como microbiota intestinal. Entretanto, existem poucos estudos avaliando a influência desta interação triatomíneo-microbiota-parasito no que diz respeito ao seu desenvolvimento e à capacidade infectiva do T. cruzi. O objetivo deste trabalho é avaliar o desenvolvimento da cepa Bol-5 de T. cruzi em uma microbiota intestinal de T. infestans perturbada e a infectividade de tripomastigotas metacíclicos oriundo de vetores com a microbiota alterada à mamíferos. A caracterização a microbiota intestinal de T. infestans mantido em colônia laboratorial foi realizada pelo sequenciamento do gene rRNA 16S de amostras das porções intestinais anterior, média e posterior. Foi observado o predomínio de Arsenophonus spp. e Rhodococcus spp. em todas as porções intestinais avaliadas. Além disso, a composição de bactérias intestinais na primeira quinzena pós repasto sanguíneo apresentou gêneros bacterianos diferentes da segunda quinzena em todas as porções intestinais avaliadas. O desequilíbrio desta microbiota intestinal promovido pelo repasto sanguíneo com coquetel de antibióticos apresentou uma abundância relativa de Arsenophonus spp. e Rhodococcus spp. mais evidente do que insetos controles nas porções anterior e média. O mesmo fenômeno não foi observado na porção posterior. Para avaliar o desenvolvimento do parasito em microbiota intestinal perturbada de T. infestans, dois grupos de ninfas de 5º estágio larval foram alimentadas com tripomastigotas sanguíneos da cepa Bol-5 de T. cruzi em sangue contendo coquetel de antibióticos ou não (Controle). O estabelecimento da infecção da cepa Bol-5 em todos os insetos do grupo Antibióticos ocorreu cerca de 30 dias mais cedo que no grupo Controle, com maior quantidade de parasitos nas fezes de T. infestans com a microbiota intestinal alterada quando comparado aos controles (p<0,05). A infecção de camundongos, via intradérmica, utilizando fezes de T. infestans do grupo antibióticos apresentou menor parasitemia que camundongos infectados com fezes de insetos controles (p= 0,0002). O mesmo fenômeno não foi observado com infecção realizada via intraperitoneal. Além disso, a mortalidade de camundongos do grupo Antibióticos foi inferior (10%) aos do grupo Controle (60%). A avaliação histológica de orgãos dos camundongos infectados apresentou infiltrado inflamatório semelhante em todos os grupos experimentais. Este conjunto de resultados demonstram que a microbiota intestinal de T. infestans influencia negativamente o desenvolvimento da cepa Bol-5 de T. cruzi e que embora a microbiota intestinal inflencie na infectividade de tripomastigotas metacíclicos em camundongos, não interefere com patogenia da cepa Bol-5 de T. cruzi.

Abstract: Chagas disease remains a parasitic disease of high incidence in Latin America and other countries and is caused by Trypanosoma cruzi that develops in the digestive tract of triatomines. Some factors such as nutritional status may influence the development of T. cruzi in vectors, generating several intermediate forms, influencing metacyclogenesis and consequently the transmission of the disease. Some evidence has shown that T. cruzi infection of triatomines promotes changes in its intestinal bacterioma, also known as intestinal microbiota. However, few studies are evaluating the influence of this triatomine-microbiota-parasite interaction concerning its development and to the infective capacity of T. cruzi. This work aims to evaluate the Tc Bol-5 strain development in a T. infestans disturbed gut microbiota and the vector-derived metacyclic trypomastigotes infectivity to mammals. T. infestans gut microbiota (laboratory colony) evaluation was performed by 16S rRNA gene sequencing from samples of the anterior, middle and posterior gut portions. The predominance of Arsenophonus spp. and Rhodococcus spp. was observed in anterior, middle and posterior portions. Besides, the gut microbiota composition in the first fortnight after blood meal showed different bacterial genus from the second fortnight in anterior, middle and posterior portions. This gut microbiota unbalance promoted by blood meal with antibiotic cocktail showed a more evident relative abundance of Arsenophonus spp. and Rhodococcus spp. in the anterior and middle portions, than control insects. This phenomenon was not observed in the posterior portion. To evaluate parasite development in a T. infestans disturbed GM, two groups of stage 5 nymphs were fed with Bol-5 strain blood trypomastigotes in blood containing antibiotics cocktail or not. The Bol-5 strain infection establishment occurred about 30 days earlier in the antibiotics group. Also, the number of parasites in T. infestans faeces with altered GM was higher. Intradermal infection of mice with T. infestans faeces showed lower parasitemia in mice of the antibiotics group than the control group. Also, mice mortality of the antibiotic group was lower than the control group. Histological evaluation showed similar inflammatory infiltrate in all experimental groups. This set of results shows that the Ti GM negatively influences the development of the Bol-5 strain and although the GM influences the infectivity of metacyclic trypomastigotes to mice, it does not interfere with Bol-5 strain pathogenesis.