L925I mutation in the Para-type sodium channel is associated with pyrethroid resistance in Triatoma infestans from the Gran Chaco region

Background: Chagas' disease is an important public health concern in Latin America. Despite intensive vector control efforts using pyrethroid insecticides, the elimination of Triatoma infestans has failed in the Gran Chaco, an ecoregion that extends over Argentina, Paraguay, Bolivia and Brazil. The voltage-gated sodium channel is the target site of pyrethroid insecticides. Point mutations in domain II region of the channel have been implicated in pyrethroid resistance of several insect species. Methods and Findings: In the present paper, we identify L925I, a new pyrethroid resistance-conferring mutation in T. infestans. This mutation has been found only in hemipterans. In T. infestans, L925I mutation occurs in a resistant population from the Gran Chaco region and is associated with inefficiency in the control campaigns. We also describe a method to detect L925I mutation in individuals from the field. Conclusions and Significance: The findings have important implications in the implementation of strategies for resistance management and in the rational design of campaigns for the control of Chagas' disease transmission.Fil: Capriotti, Natalia. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mougabure Cueto, Gastón Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación de Plagas e Insecticidas; ArgentinaFil: Rivera Pomar, Rolando. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Departamento de Ciencias Básicas y Experimentales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ons, Sheila. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Orcokinins contribute to the regulation of vitellogenin transcription in the cockroach Blattella germanica

Orcokinins (OKs) are neuropeptides that were first identified in crustacean through their myotropic activity. In insects, the OK gene gives rise to two mRNAs coding for two different families of conserved mature neuropeptides: OKA and OKB. Although OKs are conserved in many insect species, its physiological role in this animal class is not fully understood. Until now prothoracicotropic, regulatory of light entrainment to the circadian clock and >awakening> activities have been reported for these peptides in different insect species. Here we report the identification of OKA and OKB precursors in the cockroach Blattella germanica. OKA mRNA was detected in brain, whereas OKB mRNA was detected both in brain and midgut. In vivo silencing of OK precursors suggests the involvement of OK gene products in the regulation of vitellogenin expression in the fat body, an action that appears to be independent of juvenile hormone. This is the first time that a function of this kind has been reported for OKs.This work was supported by the Spanish MICINN (Grants CGL2008-03517/BOS to XB and BFU2010-15906 to JLM) and MINECO (Grant CGL2012-36251 to XB), and Catalan Government (2014 SGR 619). The research has also benefited from FEDER funds. SO was recipient of an external fellowship from National Council of Scientific and Technical Research (CONICET-Argentina) to work in the Institute of Evolutionary Biology, in Barcelona.Peer Reviewe

DOPA decarboxylase is essential for cuticle tanning in Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae), affecting ecdysis, survival and reproduction

Cuticle tanning occurs in insects immediately after hatching or molting. During this process, the cuticle becomes dark and rigid due to melanin deposition and protein crosslinking. In insects, different from mammals, melanin is synthesized mainly from dopamine, which is produced from DOPA by the enzyme DOPA decarboxylase. In this work, we report that the silencing of the RpAadc-2 gene, which encodes the putative Rhodnius prolixus DOPA decarboxylase enzyme, resulted in a reduction in nymph survival, with a high percentage of treated insects dying during the ecdysis process or in the expected ecdysis period. Those treated insects that could complete ecdysis presented a decrease in cuticle pigmentation and hardness after molting. In adult females, the knockdown of AADC-2 resulted in a reduction in the hatching of eggs; the nymphs that managed to hatch failed to tan the cuticle and were unable to feed. Despite the failure in cuticle tanning, knockdown of the AADC-2 did not increase the susceptibility to topically applied deltamethrin, a pyrethroid insecticide. Additionally, our results showed that the melanin synthesis pathway did not play a major role in the detoxification of the excess (potentially toxic) tyrosine from the diet, an essential trait for hematophagous arthropod survival after a blood meal.Fil: Sterkel, Marcos. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Ons, Sheila. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Oliveira, Pedro L.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; Brasi

The neuropeptidome of Rodhnius Prolixus brain

Comunicaciones a congreso

The neuropeptide CCHamide2 regulates diuresis in the Chagas disease vector Rhodnius prolixus

Given that hematophagous insects ingest large quantities of blood in a single meal, they must undergo a rapid post-prandial diuresis in order to maintain homeostasis. In the kissing bug Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae), the coordinated activity of the Malpighian tubules and anterior midgut maintains water and ion balance during the post-prandial diuresis. Three to four hours after the meal, the diuretic process finishes, and the animal enters an antidiuretic state to ensure water conservation until the next blood intake. The diuretic and antidiuretic processes are tightly regulated by serotonin and neuropeptides in this insect. In the present work, we report that the neuropeptide precursor CCHamide2 is involved in the regulation of the post-prandial diuresis in R. prolixus. Our results suggest a dual effect of RhoprCCHamide2 peptide, enhancing the serotonin-induced secretion by Malpighian tubules, and inhibiting serotonin-induced absorption across the anterior midgut. To our knowledge, this is the first report of a hormone presenting opposite effects in the two osmoregulatory organs (i.e. midgut and Malpighian tubules) in insects, probably reflecting the importance of a well-tuned diuretic process in hematophagous insects during different moments after the blood meal.Fil: Capriotti, Natalia. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Ianowski, Juan Pablo. University of Saskatchewan; CanadáFil: Gioino, Paula. University of Saskatchewan; CanadáFil: Ons, Sheila. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentin

L925I Mutation in the Para-Type Sodium Channel Is Associated with Pyrethroid Resistance in Triatoma infestans from the Gran Chaco Region

Background:Chagas' disease is an important public health concern in Latin America. Despite intensive vector control efforts using pyrethroid insecticides, the elimination of Triatoma infestans has failed in the Gran Chaco, an ecoregion that extends over Argentina, Paraguay, Bolivia and Brazil.The voltage-gated sodium channel is the target site of pyrethroid insecticides. Point mutations in domain II region of the channel have been implicated in pyrethroid resistance of several insect species.Methods and Findings:In the present paper, we identify L925I, a new pyrethroid resistance-conferring mutation in T. infestans. This mutation has been found only in hemipterans. In T. infestans, L925I mutation occurs in a resistant population from the Gran Chaco region and is associated with inefficiency in the control campaigns. We also describe a method to detect L925I mutation in individuals from the field.Conclusions and Significance:The findings have important implications in the implementation of strategies for resistance management and in the rational design of campaigns for the control of Chagas' disease transmission.Facultad de Ciencias Exacta

Implicancias del neuropéptido CCH amida en la diuresis postprandial en el insecto Rhodnius prolixus, vector de la enfermedad de Chagas

La diuresis postprandial del insecto hematófago Rhodnius prolixus es regulada y coordinada con precisión a través de procesos de transporte en el intestino medio anterior y los segmentos proximal y distal de los túbulos de Malpighi. Es decir, el volumen de hemolinfa debe ser regulado de forma autónoma por factores que estimulan la secreción de los túbulos de Malpighi y la absorción en el intestino anterior. Se sabe que estos procesos involucran la participación de serotonina y hormonas peptídicas. Hasta el momento, los estudios publicados para estudiar la función de CCH amida han sido escasos; estableciéndose una posible acción reguladora sobre la alimentación en Bombyx mori y en Drosophila melanogaster. A fin de evaluar el efecto del neuropéptido CCH amida en la diuresis post prandial de R. prolixus, se silenció el gen RhopCCHa con ARN doble cadena.Facultad de Ciencias Exacta

Regulación neuroendocrina de la diuresis postprandial en el insecto Rhodnius prolixus, vector de la enfermedad de Chagas

La enfermedad de Chagas es una enfermedad tropical desatendida causada por el parásito protozoario Trypanosoma cruzi. La principal vía de transmisión es a través de insectos hematófagos de la familia Triatominae. Los insectos triatominos ingieren en pocos minutos una gran cantidad de sangre que supera hasta doce veces su propio peso corporal inicial, lo cual requiere una diuresis postprandial rápida y efectiva. Numerosos estudios han determinado que la diuresis en Rhodnius prolixus es regulada y coordinada con precisión a través de procesos de transporte de fluidos en el intestino medio anterior y los segmentos proximal y distal de los túbulos de Malpighi. La regulación de estos procesos involucra la participación de serotonina (5HT) y hormonas peptídicas (neuropéptidos). En este trabajo, caracterizamos por primera vez la implicancia del neuropéptido CCH-amida (CCHa) en la diuresis post prandial en ninfas de IV y V estadio de R. prolixus. Se silenció el gen RhopCCHa por la técnica de ARN de interferencia y se evaluó el volumen de orina excretada a distintos tiempos post ingesta de sangre. Se logró determinar un efecto dual del neuropéptido al actuar inhibiendo la diuresis inmediata (10 y 30 minutos post alimentación) y estimularla hacia el final del proceso (4 horas post alimentación). A través de ensayos in vitro, profundizamos en el efecto de CCHa en el transporte de fluidos en intestino medio anterior. Se logró determinar una inhibición de la absorción en el tejido estimulado con 5HT. Por otra parte, evaluamos mediante el ensayo de Ramsay el efecto de CCHa en la tasa de secreción de los túbulos de Malpighi. Pudimos determinar que los túbulos de Malpighi tratados con 5HT y CCHa presentaban un aumento significativo de la excreción respecto de los controles estimulados solo con 5HT. Los resultados revelan un nuevo factor hormonal en la regulación de la diuresis postprandial en insectos triatominos, un evento central para el mantenimiento de la homeostasis en insectos hematófagos.Universidad Nacional de La Plat

L925I Mutation in the Para-Type Sodium Channel Is Associated with Pyrethroid Resistance in Triatoma infestans from the Gran Chaco Region

Background:Chagas' disease is an important public health concern in Latin America. Despite intensive vector control efforts using pyrethroid insecticides, the elimination of Triatoma infestans has failed in the Gran Chaco, an ecoregion that extends over Argentina, Paraguay, Bolivia and Brazil.The voltage-gated sodium channel is the target site of pyrethroid insecticides. Point mutations in domain II region of the channel have been implicated in pyrethroid resistance of several insect species.Methods and Findings:In the present paper, we identify L925I, a new pyrethroid resistance-conferring mutation in T. infestans. This mutation has been found only in hemipterans. In T. infestans, L925I mutation occurs in a resistant population from the Gran Chaco region and is associated with inefficiency in the control campaigns. We also describe a method to detect L925I mutation in individuals from the field.Conclusions and Significance:The findings have important implications in the implementation of strategies for resistance management and in the rational design of campaigns for the control of Chagas' disease transmission.Facultad de Ciencias Exacta

BIOLARVICIDAS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL PARA EL CONTROL DE AEDES AEGYPTI: ESTUDIO DE LOS MECANISMOS MOLECULARES DE TOXICIDAD DE ACEITES ESENCIALES DE EUCALIPTUS

Aedes aegypti es un mosquito vector de enfermedades virales de potencial gravedad, tales como dengue, zika y chikungunya. Para controlarlo se utilizan insecticidas neurotóxicos que presentan un alto impacto ambiental, propician el surgimiento de poblaciones resistentes y son letales para insectos benéficos. La estrategia propuesta por la Organización Mundial de la Salud para el control de vectores es un manejo integrado, que optimice todos los recursos disponibles a fin de reducir a un mínimo el uso de neurotóxicos. Los aceites esenciales de ciertas especies de Eucaliptus son compuestos naturales con una alta actividad larvicida contra mosquitos. A pesar de su potencial como insecticidas de bajo impacto ambiental, sus mecanismos de acción y las vías metabólicas a las cuales afectan no han sido dilucidados, y existen escasos estudios reportados al respecto. Esto último resulta una clara limitación, dificulta la búsqueda de variantes más eficientes hacia mosquitos y menos tóxicas para especies benéficas, así como el monitoreo y manejo de posible surgimiento de resistencia. Para optimizar el uso de los aceites esenciales es necesario explorar sus modos de acción, vías metabólicas a las cuales afectan y mecanismos de detoxificación que activan en los insectos. El proyecto propone combinar técnicas de transcriptómica (RNASeq) y silenciamiento génico por RNAi , a fin de conocer los mecanismos de acción larvicida sobre Ae. aegypti por parte de aceites esenciales de Eucaliptus. El conocimiento e información generados a partir de las actividades experimentales realizadas podrá contribuir a la optimización de un recurso sostenible y renovable, para su uso dentro de una estrategia integrada de control de mosquitos. &nbsp