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Título: Transmissão da malária residual de sistemas de Mata Atlântica no Espírito Santo : comportamento vetorial e caracterização molecular das espécies de Plasmodium circulantes
Autor(es): Buery, Julyana Cerqueira
Orientador: Cerutti Junior, Crispim
Coorientador: Fux, Blima
Data do documento: 22-Mar-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: BUERY, Julyana Cerqueira. Transmissão da malária residual de sistemas de Mata Atlântica no Espírito Santo: comportamento vetorial e caracterização molecular das espécies de Plasmodium circulantes. Tese (Doutorado em Doenças Infecciosas) - Programa de Pós-Graduação em Doenças Infecciosas, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2018.
Resumo: Nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, casos de malária autóctone podem ser encontrados próximos a fragmentos de Mata Atlântica. No estado do Espírito Santo, tal doença é particularmente frequente, sendo Plasmodium vivax o parasito comumente reconhecido como o agente etiológico das infecções humanas. Porém, observadas as distâncias espaciais e temporais entre os casos relatados e o comportamento dos insetos vetores locais, especialmente Anopheles (Kerteszia) cruzii, o ciclo de transmissão parece não corresponder ao ciclo tradicional da malária. Sendo assim, a hipótese da existência de uma zoonose, com símios infectados mantendo a transmissão, é estabelecida. Considerando que há pontos obscuros em relação à malária-bromélia, como é chamada, a avaliação do comportamento dos componentes dessa cadeia de transmissão se faz necessária. No presente estudo, a transmissão da malária-bromélia na região rural endêmica do Espírito Santo é investigada com base em dois pilares principais: análise comportamental dos vetores do gênero Anopheles, principalmente os do subgênero Kerteszia, e a comparação do genoma mitocondrial completo do DNA extraído de diversos isolados de Plasmodium spp. que infectaram humanos, um símio do gênero Allouata e mosquitos Anopheles spp. da mesma região. Armadilhas luminosas com CO2 (CDC-CO2) foram instaladas nas áreas abertas, na margem e no interior da floresta, e armadilhas Shannon foram instaladas na margem da floresta para a captura dos mosquitos. O genoma mitocondrial dos Plasmodium spp. enontrados nos diferentes hospedeiros foi completamente sequenciado e comparado em uma rede de haplótipos que incluiu todas as sequências de genomas mitocondriais de P. vivax/simium de amostras de seres humanos e símios de outras regiões do Brasil. Foram capturados 1.414 anofelinos distribuídos em 13 espécies. Anopheles (Kerteszia) cruzii Dyar&Knab foi a espécie mais capturada na copa das árvores e foi também o vetor com maior prevalência de infecção por Plasmodium vivax, de acordo com técnicas moleculares de PCR. A rede de haplótipos nostrou que humanos e símios da Mata Atlântica estavam infectados pelo mesmo haplótipo, mas alguns isolados de seres humanos não eram idênticos ao isolado de símio. Além disso, o DNA de plasmódios extraído de mosquitos revelou sequências diferentes das obtidas de simios, mas semelhantes a de dois isolados de seres humanos. O estudo revelou, portanto, a maior prevalência de infecção em A. (K.) cruzii entre os anofelinos e o comportamento acrodendrofílico desses vetores, principalmente dos infectados, reforçando a hipótese de que a presença de P. vivax nesses espécimes surja pelos repastos sanguíneos em animais que vivem na copa das árvores, como os símios. A comparação dos genomas mitocondriais dos parasitos mostra que, na Mata Atlântica e especialmente no Espírito Santo, parasitos com estruturas moleculares semelhantes são compartilhados por seres humanos e símios. A reconhecida identidade entre P. vivax e P. simium ao nível de espécie, o compartilhamento de haplótipos, e a participação do mesmo vetor na transmissão da infecção para ambas as espécies hospedeiras indica transferência interespécies dos parasitos.
In the Southern and Southeastern regions of Brazil, autochtonous malaria cases can be found close to the Atlantic Forest fragments. In Espírito Santo state, this disease is particularly frequent, and Plasmodium vivax is the parasite commonly recognized as the etiological agent of human infections. However, when spatial and temporal distances between the reported cases and the behavior of local insect vectors, especially the Anopheles (Kerteszia) cruzii, are observed the transmission cycle does not correspond to the traditional cycle of malaria. Thus, the hypothesis of the existence of a zoonosis, with infected simians maintaining the transmission, was established. Considering that there are obscure aspects regarding bromeliad-malaria, as it is called, the evaluation of the components of the transmission cycle is necessary. In the present study, the transmission of bromeliad-malaria in the rural endemic region of Espírito Santo is investigated based on two main pillars: behavioral analysis of the Anopheles vectors, mainly those of the subgenus Kerteszia, and comparison of the complete mitochondrial genome from several isolates of Plasmodium spp. The isolates were infecting humans, simians of the genus Allouata and mosquitoes Anopheles spp. from the same region. Light CO2 traps (CDC-CO2) were installed in open areas, inside the forest and at its edge, and Shannon traps were installed on the edge of the forest. The mitochondrial genome of Plasmodium spp. found in the different hosts was completely sequenced and compared in a haplotype network that included all sequences of P. vivax/simian mitochondrial genomes from samples from humans and simians from other regions of Brazil. A total of 1,414 anophelines were captured from 13 species. Anopheles (Kerteszia) cruzii DyarΛ continued to be the more captured species in the forest canopy and was also the vector with the highest prevalence of Plasmodium vivax infection according to molecular PCR techniques. The haplotype network indicated that humans and simians of the Atlantic Forest were infected by the same haplotype, but some isolates of humans are not identical to the simian isolate. In addition, DNA of Plasmodium spp. extracted from mosquitoes presented sequences different from those obtained from simians, but similar to those retrieved from two isolates from humans. This study revealed that the acrodendrophilic behavior of vectors, especially those infected, reinforces the hypothesis that the presence of P. vivax in these specimens arises from the blood of animals that live in the top of the trees, such as monkeys. The comparison of the mitochondrial genomes of the parasites shows that, in the Atlantic Forest, especially in Espírito Santo, parasites with similar molecular structures are shared by humans and simians. The recognized identity between P. vivax and P. simium, the shared haplotypes, and the participation of the same vector in the transmission of the infection to both host species indicates interspecies transfer of the parasites.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7168
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