Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/68905
PERFIL GENÉTICO E PARASITOLÓGICO DE SCHISTOSOMA MANSONI DA LINHAGEM ISOLADA DO ROEDOR SILVESTRE NECTOMYS SQUAMIPES E ANÁLISE BIOQUÍMICA HEPÁTICA EM CAMUNDONGOS SWISS WEBSTER APÓS INFECÇÃO E TRATAMENTO COM PRAZIQUANTEL
Barros, Thayná Couto de | Date Issued:
2024
Alternative title
Genetic and parasitological profile of Schistosoma mansoni from the lineage isolated from the wild Nectomys squamipes rodent and hepatic biochemical analysis in Swiss Webster mice after infection and treatment with PraziquantelAuthor
Advisor
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
A esquistossomose continua sendo um problema de saúde pública no mundo com aproximadamente 240 milhões de pessoas infectadas, ocorrendo na África Subsaariana, nas Américas, no Mediterrâneo Oriental, região do Sudeste Asiático e o Pacífico Ocidental, e afetando mais de 140 mil pessoas no Brasil. O ciclo biológico de Schistosoma mansoni é heteroxênico, tendo seres humanos e roedores silvestres como principais hospedeiros definitivos e moluscos do gênero Biomphalaria como hospedeiros intermediários no Brasil. O único medicamento preconizado para o tratamento da esquistossomose é o Praziquantel (PZQ), que apresenta boa eficiência e baixo custo na produção. Até o momento poucos estudos genéticos foram realizados visando esclarecer a relação entre o tratamento com PZQ e seu efeito sobre populações de S. mansoni. Tem sido observado que as populações de S. mansoni no município de Sumidouro, estado do Rio de Janeiro, possuem características biológicas e morfológicas particulares. Dezoito roedores Swiss Webster foram infectados com 120 cercárias por via transcutânea através da cauda. Seis grupos com 6 animais foram constituídos: grupo infectado e tratado no período patente da infecção com três doses em dias subsequentes na concentração de 150 mg/kg de PZQ; grupo infectado e tratado com três doses subsequentes na concentração de 300 mg/kg de PZQ; grupo controle infectado; grupo não infectado e tratado com três doses subsequentes na concentração de 150 mg/kg de PZQ, grupo não infectado e tratado com três doses subsequentes na concentração de 300 mg/kg de PZQ, e grupo sem infecção e sem tratamento (controle). Foi observado um período pré-patente de 45 dias após a infecção, com o aumento no número de ovos nas fezes como o transcorrer da infecção, seguido de redução acentuada ou ausência de ovos nas fezes nos grupos tratados com 150 e 300 mg/kg de PZQ, respectivamente. O oograma revelou aumento do número de ovos sem miracídios na parede intestinal após o tratamento. Foi constatada redução significativa da carga parasitária após o tratamento com 300 mg/kg de PZQ, tendo o fármaco reduzido preferencialmente o número de espécimes machos. Os resultados bioquímicos indicaram hepatite medicamentosa com aumento dos níveis de ALT e AST tanto nos animais infectados como nos apenas administrados com o fármaco. A análise genética molecular com o marcador MT-CO1 identificou dois haplótipos diferindo em apenas um sítio polimórfico, com um haplótipo representando 84,2% da população, e baixa diferenciação genética da população de S. mansoni. Com a análise dos microssatélites o tratamento com Praziquantel causou gargalo populacional e reduziu a variabilidade genética em ambos os grupos de dosagem: 150 mg/kg (Rꜱт = 0,14043, p = 0,000) e 300 mg/kg (Rꜱт = 0,13610, p = 0,005) eliminando alelos com baixas frequências iniciais. Conclui-se que a infecção experimental de camundongos com S. mansoni seguido de tratamento com doses subcurativas de PZQ produziu um gargalo populacional com eliminação dos alelos raros, e redução do número de helmintos recuperados resultando na interrupção da eliminação de ovos do parasito nas fezes dos hospedeiros. Também foi constatado alteração da bioquímica hepática associada à infecção e ao tratamento com PZQ nos camundongos.
Abstract
Schistosomiasis remais a public health issue worldwide, with approximately 240 million people infected, occurring in Sub-Saharan Africa, the Americas, the Eastern Mediterranean, the Southeast Asian region and the Western Pacific, and affecting more than 140 thousand people in Brazil. The biological cycle of Schistosoma mansoni is heteroxenic, with humans and wild rodents as the main definitive hosts and snails of the Biomphalaria genus as intermediate hosts in Brazil. The only recommended drug for the treatment of schistosomiasis is the Praziquantel (PZQ), which has good therapeutic efficacy and low production cost. To date, few genetic studies have been carried out to clarify the relationship between PZQ treatment and its effect on S. mansoni populations. It has been observed that S. mansoni populations in the municipality of Sumidouro, state of Rio Janeiro, have particular biological and morphological characteristics. Eighteen Swiss Webster rodents were infected with 120 cercariae transcutaneously through the tail. Six groups with 6 animals were constituted: group infected and treated during the patent period of infection with three doses on subsequent days at a concentration of 150 mg/kg of PZQ; group infected and treated with three subsequent doses at a concentration of 300 mg/kg of PZQ; infected control group; uninfected group and treated with three subsequent doses at a concentration of 150 mg/kg of PZQ, uninfected group and treated with three subsequent doses at a concentration of 300 mg/kg of PZQ, and group without infection and without treatment (control). A prepatent period of 45 days after infection was observed, with an increase in the number of eggs in the feces as the infection progressed, followed by a marked reduction or absence of eggs in feces in the groups treated with 150 and 300 mg/kg of PZQ, respectively. The oogram revealed an increase in the number of eggs without miracidia in the intestinal wall after treatment. A significant reduction in parasite burden was observed after treatment with 300 mg/kg of PZQ, with the drug preferentially reducing the number of male specimens. The biochemical results indicate drug-induced hepatitis with increased levels of ALT and AST in both infected animals and those only administered with the drug. Molecular genetic analysis with the MT-CO1 marker identified two haplotypes differing in only one polymorphic site, with one haplotype representing 84.2% of the population, and low genetic differentiation of the S. mansoni population. With microsatellite analysis, treatment with Praziquantel caused a population bottleneck and reduced genetic variability in both dose groups: 150 mg/kg (Rꜱт = 0.14043, p = 0.000) and 300 mg/kg (Rꜱт = 0.13610, p = 0.005) eliminating alleles with low initial frequencies. It is concluded that the experimental infection of mice with S. mansoni followed by treatment with subcurative doses of PZQ produced a population bottleneck with elimination of rare alleles, and a reduction in the number of worms recovered resulting in the interruption of the elimination of parasite eggs in the feces of hosts. Changes in liver biochemistry associated with infection and treatment with PZQ were also found in mice.
Share