Impacts of parasites on insect moulting

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Queiroz, Elenir Aparecida
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31988
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.745
Resumo: O desenvolvimento dos insetos ocorre por meio de muda, onde o indivíduo gera uma nova cutícula e se libera a antiga, permitindo que ele cresça e se desenvolva. Este processo pode ser afetado por parasitas. No entanto, a forma como diferentes parasitas podem impactar a muda dos insetos é desconhecida. Primeiro revisamos estudos sobre infecção por insetos e seu efeito na muda de insetos, considerando as interações entre insetos e: (i) protozoários; (ii) fungos; (iii) vírus; e (iv) parasitóides. Mostramos que a muda dos insetos é impactada por atrasos na muda, não muda e defeitos após a muda, além de aumentar a mortalidade dos insetos durante a muda. No entanto, embora existam evidências de que os insetos infectados com parasitas podem sofrer um aumento da mortalidade durante a muda, este processo ainda não é bem compreendido. Então, documentamos isso para levantar hipóteses sobre os mecanismos, com foco no comportamento, usando como sistema modelo o inseto triatomíneo Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae) e o parasita protozoário Trypanosoma rangeli. Quantificamos a mortalidade e investigamos alterações no comportamento relacionado à ecdise. Descobrimos que a alta mortalidade de insetos infectados está relacionada ao aumento do tempo necessário para terminar a ecdise. Em seguida, investigamos a espessura cuticular e os níveis de ecdisona como fatores potenciais para explicar esse fenômeno. A mortalidade de insetos infectados foi 6% maior que a de insetos não infectados. Os insetos infectados apresentam cutícula mais fina ao longo do tempo e níveis mais baixos de ecdisona em comparação ao controle. Sugerimos que tal cutícula fina em insetos infectados esteja associada ao retardo da muda. Como a muda é atrasada, investigamos o conteúdo de glicogênio no corpo gorduroso e a morfologia do intestino como possíveis fatores. Os insetos infectados têm baixo teor de glicogênio no corpo gorduroso e a morfologia do intestino não é alterada entre os insetos infectados e o controle, mas o epitélio intestinal é aparentemente mais espesso nos infectados do que no controle. Nossos resultados nos permitem compreender melhor o efeito das infecções por insetos a níveis comportamental, morfológico e hormonal. Este estudo é um ponto de partida para futuras pesquisas sobre a fisiologia da muda de insetos infectados por parasitas, melhorando a nossa compreensão da interação inseto-parasita. Palavras-chave: Cutícula. Desenvolvimento. Ecdise. Ecdisona. Fungo. Muda. Parasitoide. Patógeno. Fisiologia. Vírus.
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spelling Guarneri, Alessandra AparecidaSerrão, José EduardoQueiroz, Elenir Aparecidahttp://lattes.cnpq.br/6361847773845991Elliot, Simon Luke2023-12-19T14:01:32Z2023-12-19T14:01:32Z2023-03-30QUEIROZ, Elenir Aparecida. Impacts of parasites on insect moulting. 2023. 106 f. Tese (Doutorado em Entomologia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.https://locus.ufv.br//handle/123456789/31988https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.745O desenvolvimento dos insetos ocorre por meio de muda, onde o indivíduo gera uma nova cutícula e se libera a antiga, permitindo que ele cresça e se desenvolva. Este processo pode ser afetado por parasitas. No entanto, a forma como diferentes parasitas podem impactar a muda dos insetos é desconhecida. Primeiro revisamos estudos sobre infecção por insetos e seu efeito na muda de insetos, considerando as interações entre insetos e: (i) protozoários; (ii) fungos; (iii) vírus; e (iv) parasitóides. Mostramos que a muda dos insetos é impactada por atrasos na muda, não muda e defeitos após a muda, além de aumentar a mortalidade dos insetos durante a muda. No entanto, embora existam evidências de que os insetos infectados com parasitas podem sofrer um aumento da mortalidade durante a muda, este processo ainda não é bem compreendido. Então, documentamos isso para levantar hipóteses sobre os mecanismos, com foco no comportamento, usando como sistema modelo o inseto triatomíneo Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae) e o parasita protozoário Trypanosoma rangeli. Quantificamos a mortalidade e investigamos alterações no comportamento relacionado à ecdise. Descobrimos que a alta mortalidade de insetos infectados está relacionada ao aumento do tempo necessário para terminar a ecdise. Em seguida, investigamos a espessura cuticular e os níveis de ecdisona como fatores potenciais para explicar esse fenômeno. A mortalidade de insetos infectados foi 6% maior que a de insetos não infectados. Os insetos infectados apresentam cutícula mais fina ao longo do tempo e níveis mais baixos de ecdisona em comparação ao controle. Sugerimos que tal cutícula fina em insetos infectados esteja associada ao retardo da muda. Como a muda é atrasada, investigamos o conteúdo de glicogênio no corpo gorduroso e a morfologia do intestino como possíveis fatores. Os insetos infectados têm baixo teor de glicogênio no corpo gorduroso e a morfologia do intestino não é alterada entre os insetos infectados e o controle, mas o epitélio intestinal é aparentemente mais espesso nos infectados do que no controle. Nossos resultados nos permitem compreender melhor o efeito das infecções por insetos a níveis comportamental, morfológico e hormonal. Este estudo é um ponto de partida para futuras pesquisas sobre a fisiologia da muda de insetos infectados por parasitas, melhorando a nossa compreensão da interação inseto-parasita. Palavras-chave: Cutícula. Desenvolvimento. Ecdise. Ecdisona. Fungo. Muda. Parasitoide. Patógeno. Fisiologia. Vírus.Insect development occurs through moulting, where the individual generates a new cuticle and sheds the old one, allowing the insect to grow and develop. This process can be impacted by parasites. However, the way different parasites can impact insect moulting is unknown. We first review studies on insect infection and its effect on insect moulting by considering interactions between insects and: (i) protozoans; (ii) fungi; (iii) viruses; and (iv) parasitoids. We show that insect moulting is impacted by moulting delays, non-moult and defects after moulting, besides increasing insect mortality during moulting. However, while there is evidence that parasite- infected insects can experience increased mortality during moulting, this process is not well understood yet. We then documented this so as to raise hypotheses about the mechanisms, with a focus on behaviour, using as a model system the triatomine bug Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae) and the protozoan parasite Trypanosoma rangeli. We quantified mortality and investigated alterations in ecdysis-related behaviour. We found that the high mortality of infected insects is related to increases in the time taken to finish ecdysis. We then investigated cuticular thickness and ecdysone levels as potential factors to explain this phenomenon. Mortality of infected insects was 6% higher than that of uninfected insects. Infected insects show a thinner cuticle over time and lower ecdysone levels compared to controls. We suggest this thin cuticle in infected insects is associated with the moulting delay. As moulting is delayed, we investigate glycogen content in the fat body and intestine morphology as possible factors. Infected insects have low glycogen content in the fat body and intestine morphology is not altered between infected and control insects, but intestine epithelium is apparently thicker in infected than the control. Our results allow us to understand better the effect of insect infections at behavioural, morphological and hormonal levels. This study is a starting point for further reasearch on the moulting physiology of insects infected by parasites in order to improve our understanding of insect-parasite interaction. Keywords: Cuticle. Development. Ecdysis. Ecdysone. Fungus. Moult. Parasitoid. Pathogen. Physiology. Virus.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorengUniversidade Federal de ViçosaInsetos - FisiologiaEcdiseEcdisonaFungosParasitosVírusEntomologia agrícolaImpacts of parasites on insect moultingImpactos de parasitas na muda dos insetosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de EntomologiaDoutor em EntomologiaViçosa - MG2023-03-30Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf2800089https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31988/1/texto%20completo.pdf215bff8c8e93e5c17b84998b4b1f5584MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31988/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/319882023-12-19 11:01:32.921oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452023-12-19T14:01:32LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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