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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.42.2000.tde-30032001-141738
Documento
Autor
Nome completo
Mauro Toledo Marrelli
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2000
Orientador
Banca examinadora
Marinotti, Osvaldo (Presidente)
Galati, Eunice Aparecida Bianchi
Momen, Hooman
Tadei, Wanderli Pedro
Winter, Lucile Maria Floeter
Título em português
Anopheles oswaldoi (Diptera, Culicidae): análise do segundo espaçador interno transcrito (ITS2) do DNA ribossômico e da susceptibilidade à infecção com Plasmodium vivax.
Palavras-chave em português
Anopheles oswaldoi
DNA ribossômico
espécies crípticas
malária
Plasmodium vivax
segundo espaçador interno transcrito (ITS2)
susceptibilidade
Resumo em português
Resultados anteriores sugerem que existem diferenças biológicas entre espécimens de Anopheles oswaldoi capturados no Estado do Acre e os do Estado de Rondônia, Brasil. Esta espécie tem sido apontada como um importante vetor de malária em localidades do Peru e Acre. Entretanto, em Rondônia, somente um número pequeno de A. oswaldoi alimentados em pacientes com malária desenvolveram infecção nas glândulas salivares. Além disso, há suspeita de que espécimens identificados como A. oswaldoi, capturados em áreas abertas em Costa Marques, Rondônia, são na verdade A. konderi, e que A. oswaldoi sensu stricto estaria restrito a áreas de florestas. Estes dados, juntamente com as dificuldades encontradas na identificação de anofelinos do grupo Oswaldoi, baseadas em critérios morfológicos, sugerem que espécimens de A. oswaldoi são membros de um complexo de espécies crípticas. A distinção de espécies crípticas de insetos vetores é de grande importância, já que diferentes membros em um complexo podem exibir diferenças na ecologia, capacidade vetorial e resposta a medidas de controle. Análise de sequências de DNA, particularmente da região do ITS2 do cistron do DNA ribossômico, tem sido usada como um caracter diagnóstico em alguns grupos de espécies crípticas, tornando-se um instrumento para estudos taxonômicos e filogenéticos. A primeira parte deste estudo teve o objetivo de determinar as diferenças encontradas nas sequências de ITS2 de espécimens de A. oswaldoi capturados em várias localidades da América do Sul. As regiões dos ITS2 destes anofelinos foram amplificadas usando oligonucleotídeos iniciadores conservados das regiões 5.8S e 28S e os produtos de PCR foram clonados e sequenciados. Os ITS2 de todos os mosquitos capturados tiveram tamanho aproximado de 350 nucleotídeos, com aproximadamente 53% de conteúdo de GC. Análise do alinhamento destas sequências, mostrou similaridade variando entre 87% e 100%, e a análise de uma árvore de similaridade, neighbor-joining, produzida com p-distance usando as diferenças nas sequências de ITS2, separou estes espécimens em quatro grupos. Um deles está provavelmente relacionado ao A. oswaldoi sensu stricto, e um outro pode estar relacionado à espécie A. konderi. Os outros dois grupos podem corresponder a espécies cuja identificação morfológica permanece para ser esclarecida no complexo A. oswaldoi. Estes dados são evidências de que espécimens de A. oswaldoi estão incluídos em um complexo de espécies crípticas e que identificação por DNA pode resolver estas questões taxonômicas. A. konderi tem sido considerado uma sinonímia de A. oswaldoi. Embora estágios adultos e imaturos destas espécies de anofelinos apresentem características morfológicas idênticas, aspectos encontrados na genitália masculina podem distinguir estes taxa. A segunda parte deste estudo foi conduzida com o objetivo de comparar a susceptibilidade de A. oswaldoi s.s. e de A. konderi à infecção com Plasmodium vivax. A susceptibilidade foi baseada na proporção de mosquitos com oocistos e esporozoítos. Os anofelinos foram capturados no Acre e em Rondônia para obtenção de progênies F1. Após a emergência dos adultos, as genitálias masculinas dos mosquitos de cada progênie foram dissecadas e examinadas. Todas progênies originadas dos mosquitos capturados em Rondônia corresponderam a A. konderi, enquanto que cerca de 85,0% das progênies do Acre eram A. oswaldoi s.s.. Estas progênies F1 de A. oswaldoi s.s., A. konderi e A. darlingi foram alimentadas simultaneamente com sangue infectado com P. vivax. Estes mosquitos foram dissecados 10-12 dias após infecção e examinados para verificação da presença de oocistos e esporozoítos. Tanto A. oswaldoi s.s. como A. konderi apresentaram oocistos nos tratos digestivos, entretanto, a porcentagem de tratos digestivos positivos para oocistos foi maior em A. oswaldoi s.s. (13,8%) do que em A. konderi (3,3%). Esporozoítos foram encontrados somente nas glândulas salivares de A. oswaldoi s.s., com 6,9% de positividade. As taxas de infecção nos controles A. darlingi foram de 22,5% a 30,0%, para ambos oocistos e esporozoítos. Estes resultados indicam que A. oswaldoi s.s. pode transmitir P. vivax e sugerem que esta espécie é mais susceptível que A. konderi. Embora A. oswaldoi s.s. seja uma espécie exofílica e zoofílica, este anofelino pode estar envolvido na transmissão da malária humana como parece estar ocorrendo no Estado do Acre.
Título em inglês
Anopheles oswaldoi (Diptera, Culicidae): analysis of the second internal transcribed spacer (ITS2) of the ribosomal DNA and the susceptibility to infection by Plasmodium vivax.
Palavras-chave em inglês
cryptic species
ribosomal DNA
second internal transcribed spacer (ITS2)
susceptibility
Resumo em inglês
Previous results have suggested that biological differences could exist between specimens of Anopheles oswaldoi captured in the State of Acre and those from the State of Rondônia, Brazil. This species has been appointed as an important malaria vector in localities of Peru and Acre. However, in Rondônia, only a very low percentage of A. oswaldoi fed on malaria patients developed salivary gland infections. In addition, it was suspected that specimens identified as A. oswaldoi captured in open clearings in Costa Marques, Rondônia, were actually A. konderi, and that A. oswaldoi sensu stricto would be restricted to forested areas. These data, together with the difficulties found to identify anophelines of the Oswaldoi group based on morphologic criteria suggest that specimens of A. oswaldoi are members of a complex of cryptic species. The distinction of cryptic species of insects is of critical importance, since different members in a Complex could exhibit differences in ecology, vectorial capacity and response to control measures. DNA sequence analysis and particularly that of the ITS2 region of the rDNA cistron has provided diagnostic characters in some groups of cryptic species becoming a general tool for taxonomic and phylogenetic studies. The first part of the present study was undertaken to determine the extent of differences over the ITS2 sequence of specimens of A. oswaldoi s.l. captured in several localities of South America. The ITS2 of these anophelines were amplified using conserved primers of the 5.8S and 28S regions, cloned and sequenced. The lengths of ITS2 of all mosquitoes captured were about 350 nucleotides, with about 53% GC content. Analysis of the alignment of the sequences, which showed that the similarity varied between 87% and 100%, and analysis of a neighbor-joining tree produced with p-distance using the ITS2 sequences, separated these specimens in four groups. One of them is probably related to A. oswaldoi sensu stricto, and another one can possibly be related to A. konderi. The other two groups may correspond to species the morphologycal identification of which remains to be clarified in the A. oswaldoi complex. These data are evidences that specimens of A. oswaldoi are included in a complex of cryptic species and that the DNA identification could solve some taxonomic questions. A. konderi has been currently considered to be a synonym of A. oswaldoi. Although adults and immature stages of both these anopheline species have identical morphological characters, features of the male genitalia can distinguish these taxa. The second part of this study was conducted in order to compare the susceptibility of A. oswaldoi s.s. and of A. konderi to infection by Plasmodium vivax. The susceptibility was based on the proportion of mosquitoes with oocysts and sporozoites. Anophelines were captured in the State of Acre and Rondônia and used to obtain F1 progenies. After emergency of adults, male genitalia of mosquitoes of each family were dissected. All families originated from mosquitoes captured in Rondônia corresponded to A. konderi, while about 85.0% of the families from Acre were A. oswaldoi s.s.. F1 progeny of field-captured A. oswaldoi s.s., A. konderi and A. darlingi were fed simultaneously on P. vivax infected blood. Mosquitoes were dissected on day 10-12 after infection and examined for the presence of oocysts and sporozoites. Both A. oswaldoi s.s. and A. konderi developed oocysts in midguts, however, the percentage of oocyst-positives in A. oswaldoi s.s. (13.8%) was higher than in A. konderi (3.3%), and only A. oswaldoi s.s. developed salivary infection with sporozoites (6.9% of positivity). Infection rates in A. darlingi ranged from 22.5% to 30.0% for both oocysts and sporozoites. These results indicate that A. oswaldoi s.s. can transmit P. vivax and suggest that it is more susceptible than A. konderi. Although A. oswaldoi s.s. is an exophilic and zoophilic species, it may be involved in human malaria transmission as it seems to be occuring in the State of Acre.
 
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Data de Publicação
2001-05-14
 
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