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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/68826
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ThesisCopyright
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Sustainable Development Goals
03 Saúde e Bem-Estar09 Indústria, inovação e infraestrutura
11 Cidades e comunidades sustentáveis
13 Ação contra a mudança global do clima
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ANOFELINOS EM FOCOS DE MALÁRIA URBANA EM PORTO VELHO, RONDÔNIA: INFECÇÃO POR PLASMODIUM SPP. E CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL
Infecção Natural
Adaptação de Vetores
Criadouros
Índices Espectrais
Parâmetros Físico-químicos
Natural Infection
Vector Adaptation
Breeding Sites
Spectral Indices
Physicochemical Parameters
Meireles, Anne Caroline Alves | Date Issued:
2024
Alternative title
Anopheles mosquitoes in urban malaria foci at Porto Velho, Rondônia: infection by Plasmodium spp. and environmental characterizationAdvisor
Co-advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Embora a incidência de malária seja maior em áreas rurais, a preocupação quanto à transmissão em ambientes urbanos vem aumentando. Rondônia, estado historicamente assolado por epidemias de malária, apresenta atualmente a maior taxa de casos da doença em áreas urbanas comparado aos outros estados brasileiros. Dessa forma, esse estudo foi dividido em dois capítulos objetivando: (i) Caracterizar e avaliar a abundância e riqueza de Anopheles spp. em dez áreas urbanas de Porto Velho, Rondônia; (ii) Investigar a relação entre a abundância, riqueza e composição de espécies de imaturos e as características socioambientais e físico-químicas de seus criadouros urbanos; (iii) Relacionar as características da paisagem das áreas urbanas como preditores da abundância, riqueza e composição da fauna de adultos e imaturos; (iv) Estimar as taxas de infecção e transmissão de P. vivax, P. falciparum e P. malariae em anofelinos de campo e (v) Estimar as taxas de infecção e transmissão experimental de P. vivax em An. aquasalis. Para tal, foram coletados anofelinos adultos e imaturos em dez localidades da área urbana, com casos de malária. As localidades foram caracterizadas a partir de imagens de satélite e foram calculados os índices espectrais de vegetação (NDVI), água (MNDWI) e áreas construídas (NDBI) em raios no entorno dos pontos amostrais. Dados sobre aspectos socioambientais, estruturais, limnológicos dos habitats larvais que se encontravam próximos aos pontos amostrais também foram coletados. A abundância, riqueza e composição da fauna anofélica foram analisadas em função dos dados ambientais. Os anofelinos capturados nas áreas urbanas foram dissecados e seu DNA genômico analisado por PCR em tempo real para verificação da infecção natural por Plasmodium spp. Além disso, mosquitos An. aquasalis foram infectados experimentalmente, induzidos a se alimentar de solução açucarada em cartão FTA, que posteriormente foi analisado por qPCR para recuperação do DNA do parasita. E por fim, cartões FTA oferecidos a mosquitos de campo foram também examinados. Nesse estudo, foram coletados 1.247 espécimes de anofelinos entre adultos e imaturos identificados em 16 espécies, sendo An. darlingi mais abundante. Habitats larvais mais próximos às residências, com menor quantidade de resíduos sólidos e correnteza moderada apresentaram significativamente um número maior de indivíduos imaturos. A abundância de imaturos também foi afetada significativamente pelo pH. Foi observado que não existem correlações de caráter forte entre a abundância e a riqueza aos índices espectrais. Dos anofelinos capturados em campo, nove pools foram positivos para Plasmodium spp. (MIR = 0,85%), que eram compostos por três espécies: An. nuneztovari s.l., An. triannulatus s.l. e An. darlingi. Nos ensaios experimentais foi recuperado DNA do parasita em 30,4% dos cartões FTA oferecidos aos grupos de An. aquasalis, não havendo detecção em cartões oferecidos aos mosquitos de campo. Nossos resultados apontam que as áreas urbanas estudadas fornecem habitats adequados à reprodução e sobrevivência de mosquitos anofelinos. Além disso, a evidência de infecção natural por Plasmodium spp. em espécies vetoras secundárias indicam que estas espécies podem estar contribuindo na transmissão de malária nessas áreas especiais.
Abstract
Although the incidence of malaria is higher in rural settings in the Brazilian Amazon, there are increasing concerns about the risk of transmission in urban cores. Rondônia, a state historically plagued by malaria epidemics, currently has the highest rate of disease cases in urban settings compared to other Brazilian states. Therefore, this study was divided into two chapters aiming: (i) to characterize and to evaluate the abundance and richness of Anopheles spp. in ten urban sites of Porto Velho, Rondônia; (ii) to investigate the relationships between the immature abundance, richness, and species composition, and the socio-environmental, and physical-chemical characteristics of their urban breeding sites, (iii) to relate the landscape characteristics of urban sites as predictors for the adult and immature abundance, richness, and fauna composition; (iv) to estimate the infection and transmission rates of P. vivax, P. falciparum, and P. malariae in field anophelines, and (v) to estimate the infection and experimental transmission rates of P. vivax in An. aquasalis. To this end, adult and immature anophelines were collected in ten sites in the urban setting, where malaria cases had been recorded. These locations were characterized from satellite images and the spectral indices of vegetation (NDVI), water (MNDWI) and built-up areas (NDBI) were calculated in radii around the sampling points. Data on socio-environmental, structural and limnological aspects of larval habitats nearest to the sampling points were also collected. Anopheles abundance, richness, and species composition were the response variables in environmental data analysis. Field mosquitoes were dissected and their genomic DNA analyzed by real-time PCR to verify natural infection by Plasmodium spp. Furthermore, An. aquasalis mosquitoes were experimentally infected, induced to feed on a sugar solution on an FTA card, which was later analyzed by qPCR to recover the parasite's DNA. Finally, FTA cards offered to field mosquitoes were also examined. In this study, 1,247 adult and immature anophelines were collected, identified in 16 species, and An. darlingi being the most abundant. Larval habitats closer to residences, with less solid waste and moderate water flow showed significantly more immature individuals. The immature abundance was also significantly affected by pH. It was observed that there are no strong correlations between mosquito abundance and richness, and the spectral indices. For field mosquitoes, nine pools were positive for Plasmodium spp. (MIR = 0.85%), which were composed of three species: An. nuneztovari s.l., An. triannulatus s.l. and An. darlingi. In the experimental assays, parasite DNA was recovered in 30.4% of FTA cards offered to An. aquasalis groups, while cards offered to field mosquitoes showed no detection. Our results indicate that the Amazonian urban settings provide suitable habitats for the reproduction and survival of anopheline mosquitoes. Furthermore, evidence of natural infection by Plasmodium spp. in secondary vectors indicate that these species may be contributing to the malaria transmission in these special areas.
Keywords in Portuguese
AmazôniaInfecção Natural
Adaptação de Vetores
Criadouros
Índices Espectrais
Parâmetros Físico-químicos
Keywords
AmazonNatural Infection
Vector Adaptation
Breeding Sites
Spectral Indices
Physicochemical Parameters
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