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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/22987
TRIPANOSOMATÍDEOS DE INSETOS E PLANTASANÁLISE DO CRESCIMENTO, DIFERENCIAÇÃO E DIVISÃO CELULAR, BIOMETRIA E FENÔMENOS SUGESTIVOS DE SEXUALIDADE; VALOR TAXONÔMICO
Sousa, Maria Auxiliadora de | Date Issued:
2000
Author
Advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Neste trabalho, cinqüenta amostras de tripanosomatídeos de insetos e plantas foram analisadas comparativamente por técnicas parasitológicas clássicas, com os seguintes objetivos: conhecer suas características biológicas, morfológicas e biométricas, identificar marcadores de valor diagnóstico, classificálas em grupos com base em suas similaridades, além de rever questões taxonômicas. Todas as amostras foram cultivadas à temperatura de ~27,3oC em meio LIT, ou este com 20% de soro para permitir o estudo das espécies fastidiosas. As análises foram feitas em intervalos de 24 h, entre 48\F02D144 h de cultivo, visando a avaliação quantitativa do crescimento de cada amostra e o preparo de esfregaços corados pelo Giemsa para estudos ao microscópio óptico (1.000\F0B4). Estes incluíam a determinação dos percentuais de cada estágio evolutivo e suas dimensões, das taxas dos tipos de divisão celular, como também a pesquisa de formas ou pares peculiares sugestivos de sexualidade. Com exceção de três amostras, que precisam de análises complementares, as demais puderam ser classificadas em catorze grupos (morfobiodemas), sete dos quais foram identificados com gêneros já propostos, com uma revisão de sua diagnose: Crithidia, Wallaceina, Angomonas, Strigomonas, Herpetomonas (sensu Prowazek), Cercoplasma e Phytomonas. Para melhor definir o complexo padrão de diferenciação celular das amostras com a forma coanomastigota, denominamos procoanomastigotas, paracoanomastigotas e metacoanomastigotas, respectivamente, aqueles estágios com cinetoplasto ante-, para- e posnuclear, e denominamos endocoanomastigotas aquelas formas com o flagelo intracelular curvado. No gênero Angomonas, predominaram as metacoanomastigotas (médias \F03E 55,0%) e, em Wallaceina, as endocoanomastigotas (médias \F03E 50,0%) Já nas espécies de Crithidia, estes dois estágios foram ausentes ou encontrados em taxas médias \F0A3 2,3%, enquanto as pequenas coanomastigotas aflageladas, livres ou aderidas ente si (haptomonas), revelaram-se marcadores auxiliares importantes para a identificação deste gênero. Em Strigomonas, predominaram as paracoanomastigotas, mas as endocoamastigotas e haptomonas aflageladas foram ausentes, enquanto as metacoanomastigotas ocorreram em taxas médias baixas (~5,0%). O gênero Herpetomonas, conforme identificado por quase um século, na realidade contem uma mistura de táxons. Com base em descrições e ilustrações de diversos autores pioneiros, apenas a chamada H. muscarum ingenoplastis foi considerada semelhante à espécie-tipo (H. muscarum), apresentando promastigotas avantajadas, usualmente biflageladas, com cinetoplasto volumoso e peculiar. As demais espécies identificadas como Herpetomonas são muito distintas e sua classificação precisa ser revista. Confirmamos a grande diversidade das amostras identificadas como Leptomonas, classificando-as em sete grupos. Por conta das incertezas sobre a autenticidade da espécie-tipo (L. bütschlii), é difícil afirmar se alguma das amostras estudadas poderia ser classificada como Leptomonas. Entretanto, observamos que duas espécies cistogênicas isoladas de hemípteros fitófagos apresentavam similaridade morfológica com L. jaculum, a primeira espécie encontrada em inseto identificada neste gênero. Somente a singular "L." mirabilis pôde ser associada a um gênero anteriormente proposto (Cercoplasma), no qual já havia sido classificada. Esta espécie, sugerida como referência, apresenta uma complexa combinação de caracteres, destacando-se a ocorrência de formas espiraladas "gigantes" (70\F02D200\F06Dm), as quais são de grande valor diagnóstico As espécies de Phytomonas basicamente apresentam promastigotas e formas espiraladas em percentuais variáveis. Contudo, elas podem ser facilmente distinguidas por, pelo menos, dois caracteres: formas aflageladas alongadas, livres nas culturas e usualmente menores que as flageladas, além de um tipo peculiar de divisão que origina duas células com flagelos de tamanhos muito diferentes, ou uma forma flagelada e outra não. No presente estudo, evidenciamos que a divisão celular também pode originar estágios distintos, além de multiplicar formas altamente diferenciadas. Confirmamos que estágios com cinetoplasto posnuclear ou com flagelo intracelular curvado, além das formas espiraladas, não são exclusivas de apenas um gênero na família Trypanosomatidae. Formas e pares peculiares, previamente descritos como sugestivos de etapas de um processo de sexualidade, também foram observados em Crithidia, Leptomonas e Phytomonas, mas principalmente nas chamadas Herpetomonas, nas quais possíveis eventos de migração e fusão de núcleos foram mais freqüentes. Nossos estudos confirmaram que é possível identificar e classificar tripanosomatídeos por técnicas parasitológicas clássicas, considerando o conjunto de seus caracteres, preferencialmente conhecidos por análises em condições experimentais padronizadas e incluindo amostras de referência
Abstract
In this study, fifty trypanosomatid isolates from insect and plants were comparatively analyzed by classic parasitological techniques with intend to know their biological, morphological, and biometric features, to group them according their similarities, to identify characters with diagnostic value, as well as to review taxonomic questions. The isolates were grown at ~27.3oC in "liver infusion tryptose" (LIT) medium or LIT with 20% fetal calf serum (LIT 20%), the latter to enable the growth of the fastidious isolates. All isolates were analyzed between 48\F02D144 h of cultivation, at 24 h intervals, to evaluate their growth rates, and to prepare Giemsa stained smears for studies under optical microscope (1,000\F0B4). The measures and the percent of each developmental stage and the division types were determined. Peculiar cells and pairs suggesting steps of a sexual phenomenon were also searched. With of exception three species, which are awaiting further analyses, the trypanosomatids under study were classified in fourteen groups (morphobiodemes), seven of them being identified with previously named genera, whose diagnose was reviewed in the present study: Crithidia, Wallaceina, Angomonas, Strigomonas, Herpetomonas (sensu Prowazek), Cercoplasma e Phytomonas. Aiming to better define the complex differentiation pattern found in the choanomastigote-shaped trypanosomatids, we proposed the names prochoanomastigote, parachoanomastigote and metachoanomastigote, respectively, to those stages having ante-, para- and postnuclear kinetoplast, besides the name endochoanomastigote to those forms with internal bent flagellum In Angomonas genus, the metachoanomastigotes were the predominant forms (mean \F03E 55.0%), whereas in Wallaceina predominated the endochoanomastigotes (mean \F03E 50.0%). Crithidia species did not present these two stages or they were seen at low mean rates (\F0A3 2.3%). However, their small choanomastigotes, mainly aflagellates, either free or adhered to each other (haptomonads), were helpful markers for their identification. In Strigomonas, the parachoanomastigotes predominated, the endochoanomastigotes and aflagellate haptomonads were absent, and the metachoanomastigotes occurred at low mean rate (~5.0%). The Herpetomonas genus, as it has been identified by nearly one century, actually contains a mixture of taxa. Based on descriptions and illustrations from several pioneering authors, only the so-called H. muscarum ingenoplastis is similar to the type-species of this genus (H. muscarum), presenting very large promastigotes, mainly biflagellates, with a great and peculiar kinetoplast. The others species identified as Herpetomonas are very distinct from H. m. ingenoplastis, and their generic classification needs revision. The great diversity of the species identified in the Leptomonas genus was confirmed, and they were classified into seven groups. Accounting the uncertainties about the authenticity of the typespecies (L. bütschlii), it is difficult to know if any species studied herein could be classified as Leptomonas. However, it is noteworthy that two cystogenic isolates from phytophagous hemiptera presented morphological similarity with the first insect trypanosomatid classified in this genus (L. jaculum). Solely L. mirabilis could be associated to a previously reported genus (Cercoplasma), in which it was already been placed. This species is suggested as reference, and it presents a very complex combination of features, among them the "giant" twisted forms (70\F02D200\F06Dm), which are of great diagnostic value The Phytomonas species basically present promastigotes and a variable percent of twisted cells. However, at least, two features could easily distinguish them: their elongated aflagellate forms, only free in cultures, usually smaller than the flagellate ones, and their peculiar division process, which gives rise either to two cells with very different flagellum size, or one having flagellum and the other not. In the present study, it was evidenced that the cellular division can also generate distint stages, besides multiplying highly differentiated forms. It was also confirmed that stages with postnuclear kinetoplast, internal bent flagellum, and the twisted cells are not exclusive from a single genus of the Trypanosomatidae family. Peculiar cells and pairs, previously described as suggestive steps of a sexual phenomenon, were also found in Crithidia, Leptomonas e Phytomonas species, but mainly in the so-called Herpetomonas, which more frequently displayed possible events of migration and fusion of nuclei. Our studies confirmed that it is possible to identify and classify trypanosomatids by classical parasitological approaches, taking into account their set of features, these rather known by analyses under standardized experimental conditions, and including reference strains
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