Onderzoek naar twee types van immuunresponsen bij insecten: nodulatie bij de vleesvlieg Neobellieria bullata, en profenoloxidase activering bij de woestijnsprinkhaan Schistocerca gregaria.

摘要

In deze thesis werden twee aspecten van de aangeboren immuniteit bij insecten bestudeerd, nl. nodulatie en activering van profenoloxidase. Aangezien Diptera in voorgaande studies omtrent nodulatie over het hoofd werden gezien, ontwikkelden we een in vivo assay om de vorming van nodules te bestuderen bij een vertegenwoordiger van deze belangrijke insectenorde. Het injecteren van laminarine in het derde larvestadium van N. bullata induceerde op een dosis-afhankelijke wijze nodulatie rondom de krop. De laminarine-geïnduceerde respons kon geblokkeerd worden door behandeling van de larven met dexamethasone en naproxen, twee inhibitoren van de eicosanoïd-biosynthese. Deze resultaten tonen aan dat de PLA2- en cyclooxygenase-activiteiten, noodzakelijk voor prostaglandine-biosynthese, een belangrijke rol spelen in de regulatie van de nodulatiereactie. Naast eicosanoïden bestudeerden we eveneens de invloed van de hormonen 20-hydroxyecdyson (20E) en juveniel hormoon (JH) op de laminarine-geïnduceerde nodulatiereactie. Behandeling van de larven met 20E resulteerde in een dosis-afhankelijke stijging van het aantal gevormde nodules in respons op laminarine. Tegengesteld aan dit effect, stelden we bovendien vast dat een behandeling van de larven met JH leidde tot een reductie van het aantal gevormde nodules in respons op laminarine. Deze resultaten suggereren alvast dat componenten van het endocrien systeem betrokken zijn bij de ontwikkeling en regulatie van de laminarine-geïnduceerde nodulatiereactie bij deze tweevleugelige (Diptera). Alhoewel meerdere studies aantoonden dat eicosanoïden betrokken zijn bij de regulatie van nodulatiereacties, is het nog onduidelijk volgens welke mechanismen deze regulatoren hun biologische werking uitoefenen bij arthropoda. Daarom onderzochten we de invloed van diverse prostaglandines op de concentraties van secundaire boodschappers in hemocyt-afgeleide cellijnen van Drosophila. Bovendien identificeerden we een vermoedelijke prostaglandine receptor in het Drosophila genoom. Het cDNA van deze receptor werd gecloneerd, tot expressie gebracht en bestudeerd. Vermits geen van de geteste eicosanoïden deze receptor echter bleek te activeren bij fysiologische concentraties, blijft de moleculaire identiteit van de natuurlijke agonist ervan nog steeds onbekend. In een tweede deel van deze thesis bestudeerden we het profenoloxidase activerend systeem van de woestijnsprinkhaan Schistocerca gregaria. Met behulp van een in vitro assay toonden we aan dat zowel laminarine als LPS de PO-activiteit bij S. gregaria induceerde. Daarnaast onderzochten we de invloed van de S. gregaria serine protease inhibitoren SGPI-1 en SGPI-2 op de laminarine-geïnduceerde PO-activiteit. Onder de geteste experimentele condities hadden deze inhibitoren echter geen invloed op de laminarine-geïnduceerde PO-activiteit. Niettemin werd met behulp van real-time RT-PCR aangetoond dat de mRNA-gehaltes voor de precursoren SGPP-1 en SGPP-2 opgereguleerd waren in het vetlichaam van sprinkhanen, 20 u na laminarine injectie. Deze resultaten suggereren dat SGPI-1, SGPI-2 en SGPI-3 mogelijkerwijze toch een rol vervullen in de immuunrespons bij de woestijnsprinkhaan.