Functional aspects of salivary nitric oxide synthase of Rhodnius prolixus (Hemiptera, Reduviidae) and nitric oxide trafficking at the vector-host interface

Abstract

Rhodnius prolixus expresses nitric oxide synthase (NOS) in the cytosol of the salivary gland (SG) cells. The NO produced is stored in the SG lumen bound to NO-carrier haemeproteins called nitrophorins (NPs). NPs bind tightly to NO in the acidic SG lumen, but release NO when the pH becomes high, e.g., at the host skin (pH~7.4). NO elicits potent and transient relaxation of vascular smooth muscle. Here, we investigated the role of salivary NO in the R. prolixus feeding behaviour and the salivary vasodilator activity of the host microcirculation. NOS knockdown in R. prolixus changed the SG colour, decreased the number of NO-loaded NPs and caused impairment of feeding performance. When salivary gland extracts (SGEs) were obtained from NOS- and NPs-knockdown insects and prepared in pH 5.0 solution and injected (i.v.) into mice via the tail vein, no vasodilation was observed, whereas SGEs from control insects caused long-term venodilation in the mouse skin. SGs disrupted directly in PBS (pH 7.4) containing BSA produced long-term vasodilation compared to the controls without BSA due to the possible formation of nitroso-albumin, suggesting that host serum albumin extends the NO half-life when NO is injected into the host skin by triatomine during their blood-feeding.

Untitled

“…Питание тлей и многих других полужесткокрылых связано исключительно с флоэмой, что существенным образом отражается на их физиологии, включая секрецию в растение продуцируемых слюнными железами эффекторных белков и ферментов, облегчающих доступ к пище, оптимизирующих ее состав и питательные свойства, а также нейтрализующих защитные реакции растения (McAllan, Adams, 1961;Nalam et al, 2018;Ahman et al, 2019;Liu et al, 2020;Silva-Sanzana et al, 2020;Zhang et al, 2022c). Ферменты и другие белки слюнных желез клопов способствуют, например, усвоению нерастворимых в воде запасных белков и углеводов семян растений (Konarev et al, 2019) или питанию кровью человека и животных (Paim et al, 2017). Многие из генов, вовлеченных в данные процессы, могут послужить эффективными мишенями для сайленсинга, обусловленного РНКи.…”

“…Исследования кровососущего триатомового клопа Rhodnius prolixus (Stål.) (Reduviidae), известного как «поцелуйный клоп» -опасного переносчика паразитов человека и животных, проводившиеся с использованием РНКи, посвящены, в частности, одорант-связывающим белкам, вовлеченным в процессы распознавания запахов и восприятия половых феромонов (Oliveira et al, 2018), иммунным системам, участвующим в регуляции взаимоотношений клопа и переносимого им паразита (Salcedo-Porras et al, 2019), а также особенностям функционирования синтезируемой слюнными железами синтазы оксида азота, обеспечивающей релаксацию гладкой мускулатуры кровеносных сосудов жертвы (Paim et al, 2017). Последние авторы изучали долговременные последствия РНКи и «родительскую» РНКи у R. prolixus, что может представлять интерес для функциональной геномики Hemiptera.…”

RNA interference in the study of gene functions in aphids and other hemipterans and the fight against their harmful representatives

“…Питание тлей и многих других полужесткокрылых связано исключительно с флоэмой, что существенным образом отражается на их физиологии, включая секрецию в растение продуцируемых слюнными железами эффекторных белков и ферментов, облегчающих доступ к пище, оптимизирующих ее состав и питательные свойства, а также нейтрализующих защитные реакции растения (McAllan, Adams, 1961;Nalam et al, 2018;Ahman et al, 2019;Liu et al, 2020;Silva-Sanzana et al, 2020;Zhang et al, 2022c). Ферменты и другие белки слюнных желез клопов способствуют, например, усвоению нерастворимых в воде запасных белков и углеводов семян растений (Konarev et al, 2019) или питанию кровью человека и животных (Paim et al, 2017). Многие из генов, вовлеченных в данные процессы, могут послужить эффективными мишенями для сайленсинга, обусловленного РНКи.…”

“…Исследования кровососущего триатомового клопа Rhodnius prolixus (Stål.) (Reduviidae), известного как «поцелуйный клоп» -опасного переносчика паразитов человека и животных, проводившиеся с использованием РНКи, посвящены, в частности, одорант-связывающим белкам, вовлеченным в процессы распознавания запахов и восприятия половых феромонов (Oliveira et al, 2018), иммунным системам, участвующим в регуляции взаимоотношений клопа и переносимого им паразита (Salcedo-Porras et al, 2019), а также особенностям функционирования синтезируемой слюнными железами синтазы оксида азота, обеспечивающей релаксацию гладкой мускулатуры кровеносных сосудов жертвы (Paim et al, 2017). Последние авторы изучали долговременные последствия РНКи и «родительскую» РНКи у R. prolixus, что может представлять интерес для функциональной геномики Hemiptera.…”

The limpet transcription factors of Triatoma infestans regulate the response to fungal infection and modulate the expression pattern of defensin genes

“…Fourth instar nymphs of T. infestans came from a colony regularly maintained and reared at 30 °C, 50-60% relative humidity, under a 12 h photophase, and fed on ketamineanesthetized rats (Paim et al, 2017), at the INIBIOLP, Facultad de Ciencias Médicas, La Plata, Argentina. All animal care and laboratory experimental protocols were approved by the Directive Board of the INIBIOLP (Animal Welfare Assurance No.…”