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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/49208
IMPORTÂNCIA EPIDEMIOLÓGICA DE ESPÉCIES DO SUBCOMPLEXO TRIATOMA RUBROVARIA POR MEIO DA ANÁLISE DE COMPETÊNCIA VETORIAL E HÁBITO ALIMENTAR
Verly, Thaiane de Sousa | Date Issued:
2021
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
O controle da doença de Chagas, que é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, concentra-se principalmente na eliminação de vetores com comprovada adaptação aos domicílios humanos. Ainda que insetos vetores domiciliados sejam os de maior importância epidemiológica, vetores autóctones de importância secundária são coletados constantemente em ambientes antrópicos, proporcionando risco de transmissão do parasito para humanos. Este estudo propôs identificar espécies do subcomplexo Triatoma rubrovaria por taxonomia molecular (Cyt b) e analisar seu potencial vetorial na transmissão do parasito no bioma Pampa. Diferentes aspectos relacionados à capacidade vetorial foram avaliados, como fonte alimentar, taxa de infecção e genotipagem parasitária. Em paralelo, parâmetros bionômicos de T. rubrovaria após infecção por T. cruzi foram analisados experimentalmente. Um total de 1.724 triatomíneos foi coletado no Rio Grande do Sul, dos quais 927 insetos tiveram o DNA de seus intestinos extraídos para as análises moleculares. A filogenia do subcomplexo agrupou as 92 amostras sequenciadas com sucesso para o fragmento de Cyt b em nove clados. Das amostras sequenciadas, 19 (20,7%) foram identificadas como T. carcavalloi, 17 (18,5%) como T. circummaculata e 12 (13,04%) como T. rubrovaria. As restantes foram agrupadas em cinco clados sem sequência-referência, sendo quatro no clado 1, três no clado 2, cinco no clado 3, quinze no clado 4 e dezessete no clado 5. Dada a baixa divergência entre as sequências do subcomplexo e a sobreposição das divergências intra e interclados (K2P = 0,0-2,6% e 0,7-5,0%), é provável que os membros do subcomplexo estejam em processo de especiação e que ainda haja fluxo gênico interespecífico. Foram observadas no campo uma taxa de infecção por T. cruzi de 2,8% (26/927), com variação de carga parasitária de 1,5 × 101 a 2,3 × 107 equivalentes de parasito/intestino e a presença de TcI, TcV e coinfecção por TcI + TcIV. A partir de iniciadores universais para vertebrados, doze espécies de mamíferos foram identificadas, além de aves e insetos, sendo Homo sapiens a fonte alimentar detectada com maior frequência (73,5%), seguida de Gallus gallus (33,1%). Para análises de competência vetorial, ninfas N5 de T. rubrovaria e T. infestans foram alimentadas em camundongos infectados com T. cruzi (TcVI), em condições de laboratório. Comparamos a presença e o número de formas evolutivas do parasito nas excretas de ambas as espécies de triatomíneos aos 30, 60 e 90 dias pós-infecção. Triatoma rubrovaria e T. infestans apresentaram resultados semelhantes nas taxas de infecção e metaciclogênese de T. cruzi TcVI. Em relação ao comportamento vetorial, confirmamos que o triatomíneo tende a se afastar do local de picada após o repasto sanguíneo. Diferenças interespecíficas foram observadas quanto ao volume de sangue ingerido e proporção de indivíduos que excretaram após alimentação de sangue, revelando a maior eficiência alimentar e taxa de dejeção de T. infestans. O volume de sangue ingerido e o comportamento de picada de T. rubrovaria parecem ser influenciados pela infecção por TcVI. Espécimes infectados tendem a ingerir ~25% a mais de sangue e a picar mais a cabeça do hospedeiro. Comportamentos de cleptohematofagia e de coprofagia também foram observados em T. rubrovaria. Os resultados obtidos aqui sugerem a necessidade urgente de uma revisão taxonômica do grupo. Ademais, nossas análises evidenciam que T. rubrovaria é um vetor potencial de T. cruzi, apresentando parâmetros bionômicos associados à sua capacidade vetorial semelhantes ao do vetor T. infestans, principalmente quando infectados, alertando para a importância da vigilância entomológica constante nas áreas estudadas.
Abstract
The control of Chagas disease, which is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, focuses mainly on the elimination of vectors with proven adaptation to human dwellings. Although domiciled insect vectors are the most important epidemiologically, autochthonous vectors of secondary epidemiological relevance are constantly collected in anthropic environments, providing a risk of transmission of the parasite to humans. This study proposed to identify species of the subcomplex Triatoma rubrovaria through molecular taxonomy (Cyt b) and to analyze their vector potential on the transmission of the parasite in the Pampa biome. Different aspects related to vectorial capacity were evaluated, such as food source, infection rate and parasitic genotyping. In parallel, bionomic parameters of T. rubrovaria after infection by T. cruzi were analyzed experimentally. A total of 1.724 triatomines were collected in Rio Grande do Sul, of which 927 insects had DNA from their intestines extracted for molecular analysis. The phylogeny of the subcomplex grouped the 92 samples successfully sequenced for the Cyt b fragment in nine clades. Of the sequenced samples, 19 (20.7%) were identified as T. carcavalloi, 17 (18.5%) as T. circummaculata and 12 (13.04%) as T. rubrovaria. The remaining samples were grouped into five clades without reference sequence, four in clade 1, three in clade 2, five in clade 3, fifteen in clade 4 and seventeen in clade 5. Given the low divergence between the subcomplex sequences and the overlapping of intra and interclade divergences (K2P = 0.0-2.6% and 0.7-5.0%), it is likely that the members of the subcomplex are in speciation process and that there is still an interspecific gene flow. We observed an infection rate by T. cruzi of 2.8% (26/927) in the field, with parasitic load variation ranging from 1.5 × 101 to 2.3 × 107 parasite equivalents/intestine and the presence of TcI, TcV and coinfection by TcI + TcIV. Using universal vertebrate primers, twelve species of mammals were identified, in addition to birds and insects, being Homo sapiens the most frequently detected food source (73.5%), followed by Gallus gallus (33.1%). For vector competence analyses, N5 nymphs of T. rubrovaria and T. infestans were fed on mice infected with T. cruzi (TcVI), in laboratory conditions. We compared the presence and number of evolutionary forms of the parasite in the excreta of both species of triatomines at 30, 60 and 90 days postinfection. Triatoma rubrovaria and T. infestans presented similar results in infection rates and of T. cruzi TcVI metacyclogenesis. Regarding vectorial behavior, we confirm that the triatomine tends to move away from the bite site after the blood meal. Interspecific differences were observed in the volume of ingested blood and in the proportion of individuals who excreted after blood feeding, revealing the higher feeding efficiency and rate of T. infestans dejection. The volume of blood ingested and the bite behavior of T. rubrovaria seem to be influenced by TcVI infection. Infected specimens tend to ingest ~25% more blood and to bite more frequently the host's head. Kleptohematophagy and coprophagy behaviors were also observed in T. rubrovaria. The results obtained here suggest the urgent need for revising the taxonomy of the group. Furthermore, us analyzes show that T. rubrovaria is a potential vector of T. cruzi, having bionomic parameters associated with its vectorial capacity similar to the primary vector T. infestans, especially when infected, thus alerting to the importance of constant entomological surveillance in the studied areas.
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