Efecto del silenciamiento de HIP-1 alfa sobre la expresión génica de enzimas antioxidantes en camarón blanco infectado con el WSSV

Abstract

El camarón blanco Litopenaeus vannamei se encuentra distribuido en la costa del pacífico desde el Golfo de California hasta el norte de Perú (Menz A. y Blake B.F., 1980.) y es uno de los peneidos más estudiados, comercializados y cultivados en la costa del Pacifico y algunas zonas de Asia (Rosenberry R., 1994; Treece G.D., 2000). Sin embargo, su supervivencia es afectada por diversos virus, como el virus del síndrome de la mancha blanca (; NSSV) (Aguirre G. y Valle F., 2000; Godínez-Siordia D.E. y col., 2012). A nivel celular, el WSSV causa estrés oxidativo mediante la formación de especies reactivas del oxígeno (ROS}, esto como mecanismo de defensa ante la infección (Primero se produce radical superóxido (0-2), a partir de este mediante una serie de reacciones se produce peróxido de hidrogeno (H,O,), oxigeno singlete (O,), radical hidroxilo (OH·), entre otras) (li Y. y col., 2016; Liu K. F y col., 2010; Mohankumar y Ramasamy, 2006; Mohankumar K. y Ramasamy P., 2006; Muñoz M. y col., 2000). Las ROS son moléculas altamente reactivas que tienen uno o más electrones desapareados (radicales libres) de oxígeno. Las más comunes son el peróxido de hidrogeno (H, O,), el radical hidroxilo (OH·), el radical superóxido (O²) y el oxígeno singlete (0₂). Las ROS producen cambios patológicos en tejidos y en la función de diferentes órganos ya que pueden dañar proteínas, DNA, y membranas celulares. Para contrarrestar las ROS, las células cuentan con sistemas de defensa antioxidantes. (Apel K. y Hirt H., 2004; Foyer C.H. y Noctor G., 2005; Halliwell B., 2006; Halliwell B. y Gutteridge J.M., 1986; Livingstone D.R., 2001). Las defensas antioxidantes ayudan a mantener el ambiente reductor dentro de cada célula, previniendo cualquier daño causado por las ROS. Estas son de tipo enzimático como; superóxido dismutasa (SOD), catalasa, glutatión reductasa (GR), glutatión peroxidasa (GPx), glutatión S transferasa (GST), y compuestos de bajo peso molecular de tipo no enzimático como; ácido ascórbico (A o vitamina C), glutatión reducido (GSH), carotenoides, a-tocoferol (vitamina E) y retinol (vitamina A),(Li C. y col., 2010; Lushchak V.I., 2011; Yang C. y col., 2011; Zhang y col., 1990; Zhang L. y col., 2011; Zhang Y. y col., 1990). En camarones infectados con el WSSV, la actividad de las enzimas antioxidantes SOD, catalasa, GPx y GST disminuyen durante las primeras horas de la infección (Taylor-P y col., 2012). Estudios recientes en hemocitos de camarón blanco demuestran que las ROS producidas durante la infección con el WSSV son contrarrestadas mediante la regulación del efecto Warburg vía Pl3K-Akt¬mTOR (Chen l. T. y col., 2016). El efecto Warbug es una respuesta anormal de la glucólisis en donde aumenta el consumo de glucosa y acumulación de lactato, y la cual es regulada a nivel transcripcional por el factor inducido por hipoxia -1 (HIF-1) (Semenza G. L., 2000). El factor inducido por hipoxia 1 (HIF-1) es un factor de transcripción que participa en la regulación de genes involucrados en el metabolismo energético anaerobio (Semenza G.L., 2000) y la respuesta inmune (Zinkernagel A.S. y col., 2007). HIF-1 consiste en una subunidad a (HIF-1 a) regulada por oxígeno y una constitutiva subunidad J3 {HI F-1 J3). En camarón blanco, HIF-1 regula la glucólisis anaerobia durante condiciones de hipoxia mediante la expresión de genes glucolíticos claves (Soñanez-Organis J.G. y col., 2011). Resultados recientes demuestran que HI F-1 regula la glucólisis inducida por el WSSV en tejidos de camarón blanco infectados mediante la inducción de la lactato deshidrogenasa, enzima que reduce el piruvato a lactato (Hernandez-Palomares M.L.E. y col., 2018). Durante la infección por el WSSV, se producen ROS como un mecanismo de defensa del camarón en contra del virus y se activa el efecto Warburg para satisfacer las necesidades energéticas tanto del camarón como del virus, el cual en última instancia genera ROS por un desbalance en el metabolismo oxidativo(Chen I.T. y col., 2011). Gracias al silenciamiento de HIF-1a se observó que disminuye la carga viral y mortalidad de camarones infectados con el WSSV, induciendo la actividad de enzimas antioxidantes, y así disminuyendo el daño oxidativo (Miranda-Cruz MM. y col., "En revisión"). Por lo tanto, en este trabajo se analizó la expresión de las enzimas antioxidantes en camarones infectados con WSSVy con HIF-1 silenciado.