Muco

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 21768 (2022) Citar este artigo

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A lesma Arion vulgaris atraiu grande atenção como uma das piores pragas herbívoras invasoras na Europa e é conhecida pelo muco duro que segrega para a locomoção. Neste estudo focamos no isolamento e caracterização de vesículas extracelulares, especificamente exossomos e vesículas semelhantes a exossomos, a partir de secreções de Arion. Desenvolvemos um método para coleta de muco de lesmas e posterior isolamento de vesículas por ultracentrifugação. As vesículas isoladas com diâmetro médio de ~100 nm carregam proteínas abundantes e RNAs curtos, bem como moléculas de adesão semelhantes às galectinas de mamíferos. Demonstramos que as vesículas extracelulares da lesma são internalizadas por células vegetais e células cancerosas humanas em ensaios in vitro e são carregáveis ​​por compostos bioativos, o que as torna uma ferramenta interessante para utilização em biotecnologia.

Lesmas espanholas (Arion vulgaris, Moquin-Tandon, 1855) são as espécies de gastrópodes europeias mais comuns, listadas entre as piores pragas invasoras na Europa. As lesmas Arion são herbívoros vorazes conhecidos por causar danos ecológicos substanciais1,2,3,4,5 e econômicos6,7. Além disso, atuam como vetores de bactérias patogênicas e como hospedeiros de parasitas, que prejudicam animais domésticos e bovinos8,9,10. Arion vulgaris produz muco ventral altamente viscoso, pegajoso e difícil de remover, gerado principalmente por cinco tipos de glândulas subepiteliais localizadas lateralmente e ventralmente, o que lhe permite superar muitos tipos de superfícies e obstáculos naturais e artificiais que podem contribuir para o sucesso de sua dispersão geográfica. e o nível de infestação atual em toda a Europa11,12,13.

Neste estudo decidimos procurar vesículas extracelulares, especificamente exossomos e vesículas semelhantes a exossomos (EXs) no muco Arion. EXs são vesículas extracelulares com diâmetro médio de ~ 100 nm que são geradas no compartimento endossomal da maioria das células eucarióticas com enorme potencial em aplicações biomédicas (conforme revisado minuciosamente em 14,15). Por exemplo, a doxorrubicina (DOX, Adriamicina) isolada de Streptomyces sp. frequentemente usado como terapia de primeira linha para uma variedade de malignidades sólidas (aprovado pelo FDA em 1974) é conhecido por sua toxicidade cardíaca e sistêmica grave dependente da dose, que pode ser significativamente reduzida pela conjugação com exossomos derivados de células humanas in vitro culturas16.

Além dos mamíferos serem a fonte tradicional de EXs para pesquisa e terapias recentes, as fontes não-mamíferas de EXs estão recentemente ganhando popularidade por suas propriedades interessantes e papéis complexos (desde interações entre espécies até comunicação entre reinos)17,18, 19,20,21,22. EXs de diversas fontes, como produtos apícolas, veneno de cobra ou plantas e frutas, estão se tornando uma caixa de ferramentas cada vez mais atraente para a indústria agrícola, farmacêutica e biomédica17,20,23,24. Inspirados pelo progresso neste campo de pesquisa (e pela disponibilidade das lesmas Arion para potencial isolamento de EXs em larga escala), nos propusemos a inspecionar o pestífero Arion vulgaris como uma potencial fonte alternativa de EXs para aplicações em biotecnologia.

Neste estudo, fornecemos um método simples e eficiente para coleta de muco de lesmas e posterior isolamento de EXs por ultracentrifugação. Os slug EXs foram caracterizados e visualizados por análise de tamanho de nanopartículas e microscopia eletrônica de transmissão, juntamente com o perfil de distribuição de tamanho fornecido pela técnica de espalhamento dinâmico de luz. O conteúdo de proteína EXs foi quantificado pelos ensaios de quantificação de ácido bicinconínico e proteína CBQCA, o isolamento de RNA foi realizado e a presença de moléculas de adesão foi verificada por western blotting. Além disso, foi demonstrada a eficácia modelo de carregamento do medicamento dos EXs do slug, juntamente com a captação celular em condições in vitro.