Evaluation of genes signatures related to resistance and susceptibility of bovine infested with ticks Rhipicephalus microplus

As infestações por Rhipicephalus microplus, conhecido como o carrapato do boi, causam enormes prejuízos econômicos na produção de gado na região tropical e países subtropicais em todo o mundo. O método atual de controle do ectoparasito depende exclusivamente de produtos tóxicos como os acaricidas, que deixam resíduos no meio ambiente e seu uso contínuo tem provocado o aparecimento de carrapatos resistentes, sendo, portanto, de pouca eficácia. O grupo de pesquisa em carrapatos da FMRP-USP tria antígenos candidatos que foram testados em vacinação experimental feita em bovinos, utilizando formulação antigênica multicomponente. Baseando-se nos resultados do transcriptoma de leucócitos do sangue periférico de bovinos vacinados, que identificou genes diferencialmente expressos, cuja expressão é afetada pelas infestações e a partir do transcriptoma da pele de bovinos da raça Nelore e Holandês, o presente estudo tem objetivo avaliar, através da técnica Nanostring, genes que possam ser empregados em testes para identificar bovinos geneticamente resistentes ao carrapato e comparar com os dados já obtidos dos transcriptomas de sangue periférico e de pele. Foi analisada a expressão gênica de leucócitos de sangue periférico de vacas da raça holandesa pouco e muito infestada, e da raça nelore durante períodos de baixa e alta infestação natural por carrapatos. Os dados obtidos mostraram que a infestação modulou um número maior de genes nos holandeses muito infestados do que nas outras raças. De acordo com a análise funcional realizada dos genes diferencialmente expressos (DEGs) encontrados pode-se observar uma possível relação do perfil de expressão gênica dos holandeses com a imunidade inata, ao passo que o perfil de expressão gênica encontrado na raça nelore pode estar relacionado tanto com a imunidade inata quanto a imunidade adaptativa. Dessa forma, avaliando o perfil de resistência e suscetibilidade, este trabalho sugere que os genes CXCL6, S100A8 (Calgranulina A) TYRP1, IgM, ELANE, CCL19, PDGFRL, VCAM1, NOX1 e CEBPE, podem ser possíveis assinaturas gênicas relacionadas a resistência ou suscetibilidadeInfestations with the cattle tick, Rhipicephalus microplus, cause huge economic losses in cattle production in tropical and subtropical countries worldwide. Control of ticks and tick-borne diseases of livestock depends almost exclusively of chemical control, such as use of acaricides, which leads to environmental concerns and due to their continued use, has generated resistance mechanisms in ticks, presenting steadily decreasing efficiency in controlling tick infestations. The research group of ticks of FMRP-USP selects new antigens that were tested in an experimental immunization, using a multicomponent antigen formulation. Based on the transcriptome results from peripheral blood leukocytes from vaccinated cattle, which identified genes whose expression is affected by infestations, and from the skin transcriptome of Nelore and Holstein bovine, the aim of this project is evaluate, by Nanostring technology, genes that may be used in tests to identify genetically resistant cattle to bovine tick and compare with the data already obtained from peripheral blood transcriptome and skin transcriptome. Gene expression was analyzed in peripheral blood of Holstein (much infested or less infested), and Nelore during periods of low and high natural infestation of ticks. The results showed that a greater number of genes were modulated in Holstein than the other breeds. According to the functional analysis of differentially expressed genes (DEGs) it can be observed a possible correlation from Holsteins profile with innate immunity, while the gene expression profile found in Nelore can be related both with the innate and adaptive immunity. Thus, evaluating the resistance and susceptibility profile, this work suggests that genes CXCL6, S100A8 (Calgranulin A) TYRP1, IgM, ELANE, CCL19, PDGFRL, VCAM1, NOX1 and CEBPE may be possible gene signatures related to resistance or susceptibility