O Papel dos Camundongos de Pés Brancos na Disseminação da Doença de Lyme
Estudo analisa como os camundongos de pés brancos influenciam a transmissão da doença de Lyme.
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Índice
- O Ciclo de Vida da Borrelia burgdorferi e Seus Hospedeiros
- A Relação Entre Camundongos e Borrelia burgdorferi
- Pesquisa Sobre o Processo de Infecção
- Dinâmicas de Infecção a Longo Prazo
- Respostas Moleculares dos Camundongos de Pés Brancos
- Sinais Físicos da Infecção
- A Influência do Gênero na Resposta à Infecção
- Principais Conclusões Sobre a Infecção por Borrelia burgdorferi
- Conclusão
- Fonte original
A doença de Lyme é uma doença que afeta muita gente nos Estados Unidos e é causada por um organismo minúsculo conhecido como espiroqueta da doença de Lyme, que cientificamente é chamada de Borrelia Burgdorferi. Esse germes podem causar diversos sintomas, que vão de leves a graves, nas pessoas. A principal forma de transmissão desse germes é através de picadas de certos tipos de Carrapatos, especialmente o carrapato-de-cervo ou carrapato-de-patas-negras.
Esses carrapatos pegam o germes ao se alimentarem de animais que o carregam. Na América do Norte, um dos principais animais que carrega esse germes é o camundongo de pés brancos. Esses camundongos têm um papel crucial na disseminação da doença de Lyme porque, quando os carrapatos se alimentam deles, podem pegar o germes e depois passar para outros animais ou humanos.
O Ciclo de Vida da Borrelia burgdorferi e Seus Hospedeiros
O ciclo de vida da Borrelia burgdorferi é complexo. Começa quando carrapatos larvais se alimentam de animais infectados, permitindo que eles carreguem o germes. À medida que esses carrapatos crescem, se tornam ninfas e podem espalhar o germes para novos animais que picam. Após alcançar a idade adulta, esses carrapatos podem colocar ovos que se tornam novos carrapatos larvais, que também podem carregar o germes se se alimentarem de animais infectados.
Embora a Borrelia burgdorferi possa infectar muitos animais, o camundongo de pés brancos é especialmente importante. Pesquisas mostram que uma parte significativa da disseminação do germes vem desses camundongos. Em algumas áreas, um grande número desses camundongos pode estar infectado com o germes. No entanto, estudos mostraram que o germes não parece prejudicar muito os camundongos, o que significa que eles podem permanecer saudáveis mesmo carregando a bactéria.
A Relação Entre Camundongos e Borrelia burgdorferi
Os pesquisadores acreditam que pode haver um equilíbrio único entre os camundongos de pés brancos e a Borrelia burgdorferi. Parece que os camundongos não tentam eliminar o germes uma vez infectados, e em troca, o germes não causa danos visíveis aos camundongos. No entanto, os cientistas querem entender melhor como essa relação funciona, especialmente como os camundongos e o germes interagem durante o processo de Infecção.
Algumas evidências sugerem que os camundongos de pés brancos podem não ser tão bons em infectar carrapatos com a Borrelia burgdorferi se comparados a certos tipos de Camundongos de laboratório. Isso pode ser porque os camundongos de pés brancos têm defesas imunológicas que limitam a capacidade do germes de crescer e se espalhar de forma eficaz dentro deles.
Pesquisa Sobre o Processo de Infecção
Para investigar isso mais a fundo, os pesquisadores infectaram camundongos de pés brancos e duas linhagens comuns de camundongos de laboratório com a Borrelia burgdorferi. Eles descobriram que os camundongos de pés brancos mostraram níveis mais baixos do germes no local da injeção do que uma das linhagens de laboratório. Isso sugere que os camundongos de pés brancos podem não sustentar o crescimento da Borrelia burgdorferi tão bem quanto os camundongos de laboratório.
Depois, quando os camundongos foram infectados por carrapatos, a mesma tendência foi observada. Os camundongos de pés brancos tinham níveis significativamente mais baixos da bactéria em seus corpos em comparação com os camundongos de laboratório. Isso indica que os camundongos de pés brancos resistem a altos níveis da Borrelia burgdorferi mesmo depois de serem picados por carrapatos.
Dinâmicas de Infecção a Longo Prazo
Para entender os efeitos de longo prazo dos níveis mais baixos do germes em camundongos de pés brancos, os pesquisadores acompanharam os níveis do germes após a infestação dos camundongos com carrapatos infectados ao longo do tempo. Eles descobriram que os camundongos de pés brancos tinham níveis mais altos do germes em estágios posteriores da infecção, embora ainda mais baixos do que os camundongos de laboratório.
As descobertas sugerem que, embora ambos os tipos de camundongos possam ser infectados com a Borrelia burgdorferi, a capacidade deles de abrigar e transmitir o germes para carrapatos varia significativamente. Camundongos de laboratório tendem a permanecer infecciosos por mais tempo em comparação com camundongos de pés brancos, indicando uma diferença nas dinâmicas de infecção deles.
Respostas Moleculares dos Camundongos de Pés Brancos
Os cientistas também queriam explorar como os sistemas imunológicos dos camundongos de pés brancos reagem à infecção por Borrelia burgdorferi. Analisando os genes presentes na pele dos camundongos infectados, eles observaram uma reação imunológica modesta. A resposta imune incluiu mudanças na expressão de certos genes, indicando que os camundongos de pés brancos estavam combatendo ativamente a infecção.
Curiosamente, enquanto alguns genes mostraram aumento na expressão durante os estágios iniciais da infecção, outros permaneceram superexpressos por mais tempo, sugerindo uma resposta imune sustentada. A atividade imunológica geral não foi tão pronunciada quanto a vista em camundongos de laboratório.
Sinais Físicos da Infecção
Dado que os camundongos de pés brancos pareciam estar gerenciando com sucesso a infecção em nível molecular, os pesquisadores exploraram se havia sinais físicos de inflamação em seus corpos. Eles examinaram os corações dos camundongos infectados e encontraram sinais leves de inflamação, indicando que algum nível de resposta imunológica estava ocorrendo em resposta à Borrelia burgdorferi.
No entanto, essa resposta inflamatória foi muito menos severa do que a observada em camundongos de laboratório, enfatizando ainda mais as diferenças em como esses dois tipos de camundongos reagem à infecção.
A Influência do Gênero na Resposta à Infecção
Nos vários estudos realizados, tanto camundongos machos quanto fêmeas foram usados para ver se havia diferenças baseadas no gênero. Embora os pesquisadores não tenham encontrado diferenças significativas relacionadas ao gênero nas infecções gerais, algumas tendências indicaram que camundongos machos de laboratório tinham níveis mais altos do germes em alguns casos. No fim, a influência do gênero no processo de infecção continua sendo uma área interessante para mais estudos.
Principais Conclusões Sobre a Infecção por Borrelia burgdorferi
O principal objetivo dessa pesquisa foi entender como os camundongos de pés brancos gerenciam infecções com a Borrelia burgdorferi em comparação com camundongos de laboratório. Os resultados sugerem que, embora ambos os tipos de camundongos possam abrigar o germes, as interações deles com ele diferem significativamente.
Camundongos de laboratório, frequentemente usados em estudos, podem não refletir com precisão como o germes interage com hospedeiros naturais na natureza. Camundongos de pés brancos, sendo um dos principais hospedeiros da Borrelia burgdorferi na América do Norte, desempenham um papel essencial na disseminação da doença de Lyme.
Entender como esses camundongos limitam a disseminação do germes pode ajudar a informar estratégias para controlar a doença de Lyme na natureza.
Conclusão
O estudo da doença de Lyme e seus vetores destaca a importância de entender como diferentes animais interagem com patógenos. Os camundongos de pés brancos são reservatórios críticos da Borrelia burgdorferi e sua relação única com o germes demonstra um aspecto significativo da ecologia da doença de Lyme. Pesquisas futuras devem continuar a investigar essas dinâmicas, potencialmente levando a melhores práticas de gestão para prevenir a transmissão da doença de Lyme para humanos.
Ao integrar o conhecimento sobre o processo de infecção, respostas imunes e diferenças entre espécies hospedeiras, pode ser possível desenvolver estratégias eficazes para controlar a disseminação da doença de Lyme e proteger a saúde pública.
De maneira geral, essa pesquisa revela as complexidades das interações entre hospedeiros e patógenos e a necessidade de estudá-las no contexto de ecossistemas naturais.
Título: Comparative reservoir competence of Peromyscus leucopus, C57BL/6J, and C3H/HeN for Borrelia burgdorferi B31
Resumo: Borrelia burgdorferi, a Lyme disease spirochete, causes a range of acute and chronic maladies in humans. However, a primary vertebrate reservoir in the United States, the white-footed deermouse Peromyscus leucopus, is reported not to have reduced fitness following infection. While laboratory strains of Mus musculus mice have successfully been leveraged to model acute human Lyme disease, the ability for these rodents to model B. burgdorferi-P. leucopus interactions remains understudied. Here we compared infection of P. leucopus with B. burgdorferi B31 with infection of the traditional B. burgdorferi murine models--C57BL/6J and C3H/HeN Mus musculus, which develop signs of inflammation akin to human disease. We find that B. burgdorferi were able to reach much higher burdens (10- to 30-times higher) in multiple M. musculus skin sites, and that the overall dynamics of infection differed between the two rodent species. We also found that P. leucopus remained transmissive to larval Ixodes scapularis for a far shorter period than either M. musculus strain. In line with these observations, we found that P. leucopus does launch a modest but sustained inflammatory response against B. burgdorferi in the skin, which we hypothesize leads to reduced bacterial viability and rodent-to-tick transmission in these hosts. Similarly, we also observe evidence of inflammation in infected P. leucopus hearts. These observations provide new insight into reservoir species and the B. burgdorferi enzootic cycle. ImportanceA Lyme disease-causing bacteria, Borrelia burgdorferi, must alternate between infecting a vertebrate host--usually rodents or birds--and ticks. In order to be successful in that endeavor the bacteria must avoid being killed by the vertebrate host before it can infect a new larval tick. In this work we examine how B. burgdorferi and one of its primary vertebrate reservoirs, Peromyscus leucopus, interact during an experimental infection. We find that B. burgdorferi appear to colonize its natural host less successfully than conventional laboratory mouse models which aligns with a sustained seemingly anti-bacterial response by P. leucopus against the microbe. These data enhance our understanding of P. leucopus host-pathogen interactions and could potentially serve as a foundation to uncover ways to disrupt the spread of B. burgdorferi in nature.
Autores: Linden Hu, J. Bourgeois, S. S. You, L. H. Clendenen, M. Shrestha, T. Petnicki-Ocwieja, S. Telford
Última atualização: 2024-05-02 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.28.559638
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.28.559638.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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