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INVESTIGACIÓN UNIVERSITARIA MULTIDISCIPLINARIA - AÑO 8, No8, DICIEMBRE 2009
Ciencia y Tecnología
Discusión
Tres especies de mosquitos se consideran más impor- tantes en salud pública: Aedes, Anopheles y Culex, por ser vectores de enfermedades. La transmisión de enfermedades la realizan sólo las hembras, debido a que éstas requieren de alimentarse con sangre para obtener proteínas indispensables para la formación de los huevos, proceso durante el cual pueden adquirir y transmitir patógenos (Noriega y Wells, 1999; Noriega et al., 2002). En el estómago de la hembra se almacena y digiere la sangre, para lo cual se producen enzimas digestivas; también se activa la respuesta inmune; se generan hormonas necesarias para los procesos reproductivos y se sin- tetizan proteínas para formar la matriz peritrófica, estructura que recubrirá al bolo alimenticio durante la digestión (Okuda et al., 2002; Villalon et al., 2003). Las tripsinas digestivas de Ae aegypti se producen en al menos dos fases, una temprana, que se regula a nivel de traducción, y otra tardía, que es inducida por la alimentación con sangre y es regulada trans- cripcionalmente (Barillas-Mury et al., 1991). En Ae. aegypti, Jiang et al. (1997), observaron que también la quimotripsina es inducida por una alimentación rica en proteínas o por la alimentación con sangre. Otras moléculas inducidas por la alimentación con sangre en Ae. aegypti, son las asociadas con la MP, como las proteínas AeIMUCI, Ae-Aper50 y AEG12 de Ae. aegypti (Devenport et al., 2006; Shao et al., 2005). En estudios orientados a conocer de forma global las proteínas que se expresan en el estómago de los mosquitos después de una alimentación con sangre, se utilizó la electroforesis uni y bidimensio- nal. Moskalyk et al. (1996), analizaron las proteínas de la matriz peritrófica de Ae. aegypti y An. gambiae y observaron cambios en la expresión de alrededor de 40 proteínas presentes en ambos mosquitos; sin embargo, no las identificaron. Cázares-Raga et al. (1998), analizaron las proteínas presentes en el es- tómago de hembras de An. albimanus y observaron numerosas proteínas inducidas por la ingesta de sangre, entre ellas serina proteasas y algunas de matriz peritrófica, aunque tampoco se llegó a su identificación. Posteriormente Prevot et al. (2003), hicieron estudios parecidos en An. gambiae y sólo observaron 10 proteínas inducidas por la ingesta de sangre, pero tampoco se determinó la identidad de alguna de ellas.
En este trabajo, se observaron por PAGE-SDS varias proteínas, posiblemente proteínas solubles no aso- ciadas a membranas, que modificaron su expresión
después de la alimentación con sangre en los estó- magos de Ae. aegypti. La proteína de 40 kDa, se eli- gió para su identificación por MALDI-TOF/MS debido a que mostró cambios muy marcados al comparar su presencia en mosquitos alimentados con azúcar, donde es una banda intensa que disminuye inme- diatamente después de la alimentación con sangre y después se incrementa paulatinamente hasta al- canzar un máximo a las 9 h PAS, lo que indica que su expresión es regulada por la hematofagia. Mediante una estrategia proteómica usando MALDI-TOF/MS (Wu y MacCoss, 2002), se encontró que la banda de 40 kDa corresponde a la serpina 4 de Ae. aegypti, ortólogo de la serpina 4 de D. melanogaster. Las serpinas son proteínas inhibidoras de serina pro- teasas, que regulan la maduración de las proteínas de secreción, activación de receptores unidos a membrana y péptidos bioactivos, en un proceso dependiente del rompimiento proteolítico realizado por proprotein convertasas. Estas moléculas se han identificado en poxvirus, bacterias y arqueas y me- diante análisis genómicos se ha revelado que todos los eucariontes multicelulares presentan serpinas (Gent et al., 2003; Law et al., 2006). En humanos, las serpinas participan en la coagulación de la sangre, activación del complemento, fibrinolisis, angiogé- nesis e inflamación, entre otras funciones. En la hemolinfa de los insectos se han identificado varios inhibidores de serina proteasas pertenecientes a la superfamilia de las serpinas, las cuales se clasifican en dos grupos: serpinas de bajo peso molecular (menores a 10 kDa) que son inhibidores canónicos y las serpinas de alto peso molecular (de alrededor de 45 kDa) (Clynen et al., 2005). En los insectos, las serpinas participan en la respuesta inmune regulan- do la activación de la cascada de la profenol oxidasa (proPO), mediante la inactivación de las enzimas activadoras de la profenol oxidasa (PAP) (Kanost et al., 2004). En D. melanogaster se identificaron serpi- nas extracelulares que regulan la respuesta inmune innata, la cascada de la melanización y el desarrollo dorsoventral. En los genomas de D. melanogaster y An. gambiae se encontró gran número de serpinas; sin embargo, la mayoría carece de péptido señal y, por lo tanto, se considera que son intracelulares (Da- nielli et al., 2005). La serpina 4 identificada en este trabajo presenta 41% de homología con la serpina 4 (Spn4) de D. melanogaster y 57% de homología con la serpina 10 (SRPN10) de An. gambiae. En D. melanogaster; Richer et al. (2004), analizaron al gen Spn4 y encontraron que codifica una proteína que inhibe a la proprotein convertasa furina y a la proprotein convertasa 2 (PC2) humana, ambas