Inhibition of defensin A and cecropin A responses to dengue virus 1 infection in Aedes aegypti / Inhibición de las respuestas de defensina A y cecropina A contra la infección del virus dengue 1 en Aedes aegypti

Abstract | Introduction: It is essential to determine the interactions between viruses and mosquitoes to diminish dengue viral transmission. These interactions constitute a very complex system of highly regulated pathways known as the innate immune system of the mosquito, which produces antimicrobial peptides that act as effector molecules against bacterial and fungal infections. There is less information about such effects on virus infections. Objective: To determine the expression of two antimicrobial peptide genes, defensin A and cecropin A, in Aedes aegypti mosquitoes infected with DENV-1. Materials and methods: We used the F1 generation of mosquitoes orally infected with DENV-1 and real-time PCR analysis to determine whether the defensin A and cecropin A genes played a role in controlling DENV-1 replication in Ae. aegypti. As a reference, we conducted similar experiments with the bacteria Escherichia coli. Results: Basal levels of defensin A and cecropin A mRNA were expressed in uninfected mosquitoes at different times post-blood feeding. The infected mosquitoes experienced reduced expression of these mRNA by at least eightfold when compared to uninfected control mosquitoes at all times post-infection. In contrast with the behavior of DENV-1, results showed that bacterial infection produced up-regulation of defensin and cecropin genes; however, the induction of transcripts occurred at later times (15 days). Conclusion: DENV-1 virus inhibited the expression of defensin A and cecropin A genes in a wild Ae. aegypti population from Venezuela.

Resumen | Introducción. Es esencial determinar las interacciones entre los virus y los mosquitos para disminuir la transmisión viral. Estas interacciones constituyen un sistema muy complejo y muy regulado conocido como sistema inmunitario innato del mosquito, el cual produce péptidos antimicrobianos, moléculas efectoras que funcionan contra las infecciones bacterianas y fúngicas; se tiene poca información de su acción sobre los virus. Objetivo. Determinar la expresión de dos genes AMP (defensina A y cecropina A) en mosquitos Aedes aegypti infectados con el virus DENV-1. Materiales y métodos. Se infectaron oralmente mosquitos de generación F1 con DENV-1 y mediante el análisis con PCR en tiempo real se determinó el potencial papel de los genes defensina A y cecropina A en el control de la replicación del DENV-1 en Ae. aegypti. Como referencia, se infectaron mosquitos con Escherichia coli. Resultados: Los mosquitos no infectados expresaron niveles basales de los ARNm de los genes defensina A y cecropina A en diversos momentos después de la alimentación. Los mosquitos infectados experimentaron una reducción, por lo menos, de ocho veces en la expresión de estos ARNm con respecto a los mosquitos de control en todo el periodo posterior a la alimentación. En contraste con el comportamiento del virus DENV-1, los resultados mostraron que la infección bacteriana produjo una regulación positiva de los genes defensina y cecropina; sin embargo, la inducción de los transcritos ocurrió tardíamente (15 días). Conclusión. El virus DENV-1 inhibió la expresión de los genes defensina A y cecropina A en una población silvestre de Ae. aegypti en Venezuela.

Péptidos antimicrobianos: [revisión] / Antimicrobial peptides: [review]

Los péptidos antimicrobianos son las moléculas efectoras del sistema inmune innato, cuyas familias se encuentran en casi todos los organismos, desde bacterias hasta mamíferos. Son una familia de sustancias polifacéticascon complejos mecanismos deacción relacionados con la interacción con el patógeno a través de su membrana, o afectando blancos internos, como la replicación del ADN y la síntesis de proteínas, e interactuando con el huésped con funciones inmunomoduladoras de la regulación delproceso inflamatorio y de la cicatrización. Aunque la generación de resistencia a los péptidos antimicrobianos es mucho menorsi se compara con la generada por losantibióticos convencionales, existen mecanismos de resistencia ya descritos, como la degradación por proteasas, la liberación de proteínas inhibidoras o los cambios en la conformación de la membrana externa del patógeno. El estudio de estas sustancias hapermitido evidenciar sus usos potenciales en el ámbito clínico para contrarrestar los inconvenientes de la resistencia a los antibióticos; sin embargo, a pesar de los grandesavances logrados en este campo, aún quedan puntos controversiales por dilucidar.

The antimicrobial peptides (AMP) are theeffectors molecules of the innate immunesystem, finding groups of this kind of substances in almost all living organisms from bacteria to mammals. They are a family of versatile substances with complexes action mechanisms in the pathogen they interact with membrane, DNA synthesis and protein synthesis and folding, and also with the hostshowing immunomodulatory functions inwound healing and inflammation process.Even though the generation of resistance to the AMP is lower compare with conventional antibiotics there are resistance mechanism already describe to this kind of substances like degradation by proteases, releasing ofinhibitory substances or conformationalchanges in the external membrane of thepathogen. Actually the study of this group of substances has make them see as potential tools for clinical use helping to coun-teract the problem of antibiotic resistance, but even great progress had been made in this field there still exist some controversial issues for future study.