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Artrópodes Vetores de Doenças
e Parasitas Sirlei Daffre Depto Parasitologia -ICB-USP
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1.5 million NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262
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NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262
Mortalidade
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NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262
Morbidade Burden
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Controle de vetores tem se mostrado eficiente para o controle de doenças
Exemplos: (Programa de controle por Inseticida) erradicação da Malária nos países de clima temperado do Hemisfério Norte redução da Oncocercose em 11 países do oeste da África
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Causas para o sucesso relativo do controle de doenças através dos Vetores:
Pouco incentivo à área de pesquisa em vetores (no passado) Efeitos dos agentes químicos causados ao meio ambiente (spray de DTT) Resistência aos agentes químicos Complexidade biológica das populações de vetores Problemas no uso dos “véus de cama” impregnados de piretróides sintéticos: estratégia limitada, uso impróprio, resistência ao inseticida Além dos problemas relativos à falta de vacinas efetivas e resistência dos parasitas aos medicamentos
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Classe Insecta (os mais numerosos animais da Terra)
todos os artrópodes que apresentam o corpo dividido em cabeça, tórax e abdomen três pares de patas podem ou não apresentar asas muitos deles interagem com o homem
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- Somente fêmeas se alimentam de sangue: mosquitos,
Muitos deles se alimentam de sangue: Ordem Hemiptera (barbeiros, percevejos) Ordem Diptera (moscas e mosquitos) Ordem Siphonaptera (pulgas) - Fêmeas e machos se alimentam de sangue: pulgas, mosca do sono, mosca de estábulo - Somente fêmeas se alimentam de sangue: mosquitos, flebotomímeos e borrachudos.
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Ciclo de vida Ametábolas Formas jovens são semelhantes aos adultos.
Thysanura - traças
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Ciclo de vida Hemimetábola
Insetos que passam por metamorfose gradual (fases de ovo, ninfa e adulto, sendo que as ninfas diferem dos adultos pelo ambiente e alimentação) Odonata - libélulas
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Ciclo de vida Holometábola Insetos que apresen-
tam metamorfose completa (fases de ovo, larva, pupa e adulto. Diptera - moscas e mosquitos; Siphonaptera - pulgas
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Insetos de importância médica
Diptera ocupam diferentes habitats; holometábolos(larvas aquáticas ou terrestres; inseto adulto alado) são vetores de vírus, protozoários e helmintos
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Interesse Médico-Veterinário
Famílias 1. Culicidae 2. Psychodidae 3. Simuliidae 4. Ceratopogonidae 5. Tabanidae 6. Muscidae 7. Calliphoridae 8. Sarcophagidae 9. Oestridae 10. Hippoboscidae 8 9 7 6 10 1 3 4 2 5 Ordem Diptera
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Diptera Psychodidae: flebotomíneos
Simuliidae: borrachudos. Aproximadamente espécies no mundo Culicidae: pernilongos. Aproximadamente espécies no mundo Muscidae: moscas. Compreende as mutucas, as moscas domésticas e a mosca tsé-tsé (mosca do sono) Ceratopogonidae: mosquito pólvora Tabanidae: moscas do gado e dos cavalos
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Diptera hematofagia: fêmeas
estímulos: gás carbônico, odor do corpo, calor, movimentos do ar inoculação de potenciais patógenos
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Psychodidae: os flebotomíneos
Lutzomya: vetores de leishmanioses nas Américas Phlebotomus: vetores de leishmanioses no Velho Mundo
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Simuliidae : os borrachudos
transmissão de oncocercose nas Américas e na África larvas aquáticas: água bem oxigenada
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Culicidae: os pernilongos
duas subfamílias de grande importância médica: Anophelinae e Culicinae
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Fases de desenvolvimento da Família Culicidae
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Anofelinos desenvolvimento em diferen- tes tipos de coleções de água - salobra, doce adulto: hábitos noturnos ou crepusculares ciclo esporogônico completo de Plasmodium Vetores mais importantes da malária no Brasil: A. darlingi, A. aquasalis e A. cruzi
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Culicíneos maior subfamília de mosquitos Culex e Aedes
transmissão de importantes endemias: filariose linfática, febre amarela urbana e silvestre, dengue e outras arboviroses
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Culicíneos Aedes aegypti: urbano e doméstico altamente antropófilo
hábitos diurnos principal transmissor da febre amarela urbana e do dengue desenvolvimento: água limpa parada
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Aedes albopictus
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Mosaic White Rockfeller Red Pink
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Papo distendido por alimentação com água+açucar
Intestino médio distendido por alimentação subseqüente com sangue Scient. Amer., 218: , 1978
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Culicíneos Culex quinquefasciatus: mosquito doméstico
altamente antropófilo hábitos noturnos transmissor da filariose linfática desenvolvimento: água limpa ou poluída
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Culex sp
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Mosquitos e AIDS o HIV é digerido pelo aparelho digestivo dos mosquitos portanto, ele não se multiplica e não infecta as glândulas salivares a possibilidade de se infectar através de peças bucais contaminadas é 1:10 milhões
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Mosquitos - controle inseticidas predadores
telas em janelas e caixas de água controle de objetos que possam formar coleções de água repelentes químicos e roupas compridas mosquitos transgênicos
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Vitellogenin promoter:
Carboxypeptidase promoter:
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Transgenic anopheline mosquitoes impaired in transmission of a
malaria parasite Nature 2002, vol 417: Ito, J., Ghosh, A., Moreira, L. A., Wimmer, E. A.,Jacobs-Lorena, M. Linhagem estável de transgênico com SM1 (obtido por uma biblioteca de phago-display) Fitness of anopheline mosquitoes expressing transgenes that inhibit Plasmodium development Genetics 2004, vol 166: Moreira, L. A., Wang, J., Collins, F. H., Jacobs-Lorena, M. Parâmetros analisados: sobrevivência, fecundidade, fertilidade medida em mosquitos mantidos em “gaiolas”. Diferenças no fitness de mosquitos transformados com SM1 e fosfolipase. SM1 = não transg.; Foslip < não transg. Transgenic malaria-resistant mosquitoes have a fitness advantage when feeding on Plasmodium-infected blood Proc Natl Acad Sci U S A, 2007, vol 104: Marrelli, M. T., Li, C., Rasgon, J. L., Jacobs-Lorena, M.
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Muscidae : as moscas motucas ou mutucas: algumas espécies são hospedeiras intermediá- rias da filária Loa Loa mosca doméstica: vetor mecânico de bactérias e vírus moscas do berne e varejeiras
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miíases afecções produzidas pela presença de larvas de moscas em tecidos de animais vertebrados; larvas biontófagas, capazes de invadir tecidos sadios (Dermatobia hominis = berne; Cochliomya hominivorax = mosca varejeira ou bicheiras). Pode ser a porta de entrada de tétano; larvas necrobiontófagas, invasoras de lesões preexistentes (importantes em medicina forense)
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Outros insetos de importância médica
Hemiptera :espécies hematófagas 1.Reduviidae - Triatominae (barbeiros) 2.Cimicidae - percevejos de cama hemimetábolos todos os estágios e ambos os sexos são hematófagos
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Interesse Médico-Veterinário
1 2 Famílias: 1. Reduviidae 2. Cimicidae Ordem Hemiptera
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Triatomíneos mais importantes na transmissão da doença de Chagas
Triatoma infestans Panstrongylus megistus Rhodnius prolixus Triatoma dimidiata Triatoma pallidipennis Triatoma sordida Triatoma brasiliensis
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Triatomas hemíptero hematófago (Barbeiro) hemíptero predador
hemíptero fitófago
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Triatomas (barbeiros)
Triatoma infestans: principal vetor na América do Sul Clima temperado e seco Habitat doméstico ou peridomiciliar Cada repasto sangüíneo desencadeia a produção de ovos pela fêmea (fecundada ou não)
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Triatomas (barbeiros)
Panstrongylus e Rhodnius: Habitat doméstico e silvestre
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Dentro da Ordem Hemiptera, além dos triatomíneos, temos os percevejos:
Fitófagos e hematófagos Hematógagos: 2 espécies vivem habitualmente no domicílio humano: Cimex lectularius (regiões temperadas e áreas de imigração européia) 5 mm 3 mm Cimex hemipterus (regiões tropicais) Conhecidos como percevejos de cama Hábitos noturnos Além do homem, picam outros mamíferos (rato, morcego, etc...) Patogenia: Urticárias, crises asmáticas e transmissor de doenças (?)
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Outros insetos de importância médica, além dos dípteros e hemípteros:
Pulgas (Ordem Siphonapera) Piolhos (Ordem Anaplura)
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Peste (Bactéria Gram-negativa Yersinia pestis)
Pulgas Domicílio: Pulga do homem (Pulex irritans) Pulga de cães e gatos (Ctenocephalides canis e C. felis) Pulga de ratos e camundongos (Xenopsylla, Nosopsyllus e Leptopsylla) Peste (Bactéria Gram-negativa Yersinia pestis) Tifo murino (Rickettsia typhi) Helmintíases Zona rural/Peridomicílio Pulga do porco (Tunga penetrans) – “Pulga da areia” – “Bicho do pé” Tungíase Infecções associadas : tétano, gangrena gasosa e outras
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Piolhos Dermatites : Pediculose
Pediculus capitis – cabeça das pessoas Pediculus humanus – partes cobertas do corpo Pediculus pubis – região pubiana e perineal Dermatites : Pediculose Doenças transmitidas: Tifo, Febre das trincheiras (rickéttsias) Febre das Trincheiras (Borrelia recurrentis)
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Carrapatos e Ácaros carrapatos Subordem ixodida * ( )
(hematófagos obrigatórios) Subordem opilioacarida Subordem holothyrida gamasida * Ordem parasitiformes prostigmata * astigmata * oribatida * Ordem acariformes Subclasse acari Classe arachnida Subfilo chelicerata Filo arthropoda
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- Os ácaros são encontrados em todos os lugares, podendo ser de vida livre ou parasitas.
- Os de vida livre podem se alimentar de detritos, tais como matéria orgânica em decomposição) ou são predadores. Os parasitas se alimentam tanto de animais como plantas, sendo muitos deles transmissores de agentes causadores de doenças. - Cerca de espécies de ácaros já foram descritas.
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Vista ventral de um ácaro
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Ciclo de Vida dos ácaros
Ovo----> Larva---> Ninfa---> Adulto Morfologicamente os estágios de larva, ninfa e adulto se assemelham, exceto pela larva ter 3 pares de patas e as ninfas e adultos, 4 pares. Sexos separados e dimórficos Variação dos estágios dependendo do grupo de ácaro
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Argasídeos - 5 gêneros e 170 espécies
- não apresentam placa esclerotizada no lado dorsal; aspecto couráceo - alimentam-se rapidamente e portanto não ficam muito tempo no seu hospedeiro. Normalmente a fêmea apresenta vários ciclos de ovoposição com alimentações intercaladas - estão frequentemente associados com pássaros e roedores - transmitem poucos agentes infecciosos, entre eles o vírus ASF (Febre suína africana)
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Ixodídeos - economicamente mais importante
- apresentam um grande número de gêneros (13) e espécies (650) - apresentam placa esclerotizada no lado dorsal - se alimentam vagarosamente (dias) e tomam uma alimentação sanguinea por estágio de vida - formam um grupo com uma forte similaridade tanto estrutural como nos ciclos de vida. Todos apresentam estágios de ovo, larva, ninfa e adulto. A variação nos ciclos de vida está relacionada com o número de hospedeiros (1 a 3).
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Comparação entre carrapatos e outros artrópodes hematófagos
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Via de transmissão de patógenos pelos carrapatos
Vertebrado Tubo digestivo Glândula salivar Hemocele Glândulas coxais ovos
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Principais patógenos transmitidos por carrapatos
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Principais patógenos transmitidos por carrapatos
Doenças produzidas por carrapatos: Dermatite Paralisia motora ascendente (casos humanos registrados Hemisfério norte)
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Carrapatos e Ácaros carrapatos Subordem ixodida * ( )
(hematófagos obrigatórios) Subordem opilioacarida Subordem holothyrida gamasida * Ordem parasitiformes prostigmata * astigmata * oribatida * Ordem acariformes Subclasse acari Classe arachnida Subfilo chelicerata Filo arthropoda
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Principais doenças produzidas por ácaros
Dermatoses Ornithonyssus bacoti (roedores e homem) Dermanyssus gallinae (aves e homem) Pyemotis tritici (cereais e homem “Sarna dos cereais”) Sarcoptes scabiei (homem “Sarna ou escabiose” Tyrophagus putrescentiae (farinha e homem “Sarna dos especieiros) Alergias respiratórias Ácaros da família Pyroglyphidae. Ex. Dermatophagoides farinae (poeira doméstica) Doenças transmitidas por ácaros Encefalite tipo St. Louis (virus Erro) Ornithonyssus bacoti, Dermanyssus gallinae e mosquitos dos gêneros Culex, Aedes, Anopheles. Doença Tsutsugamushi (Ricktsesia tsusugamushi) Leptotrombidium sp.
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Aspectos a ser considerados nos
vetores: - Alimentação sanguínea - Ciclo do parasita no vetor
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Desenvolvimento do Plasmodium no mosquito
Ghosh et al. (2003) Trends in Parasitology 19:
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Gupta et al. PNAS, 2005, 102: 4010 time bomb model Anopheles stephensi
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Estratégias para armazenar o sangue
1. Armazenado e digerido no mesmo compartimento: no instestino médio (mosquitos, pulgas e piolho) -absorção da água inicia durante a alimentação e as células epiteliais que envolvem o bolo alimentar secretam as enzimas (digestão completada em 2 dias)
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2. Armazenado e digerido em compartimentos diferentes
(Rhodnius,Stomoxys, Glossina) -absorção da água no papo ou instestino médio anterior e digestão no intestino médio posterior
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Cobertura do epitélio do intestino médio
Matriz peritrófica contendo quitina (= membrana peritrófica) Quitina (3 a 13%), proteínas, glicoproteínas e proteoglicanos Funções: -proteção ao epitélio intestinal = mucosa do intestino de mamíferos -barreira contra patógenos -compartimentalização da digestão
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Lise dos eritrócitos Vários mecanismos:
- pulgas (espinhos no proventrículo) - mosquitos e outros dípteros (espinhos no cibário) + fatores hemolíticos: lipases, moléculas anfipáticas e proteases
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HEME: O que fazer? Peroxidação de lipídeos promovendo a danificação de células epiteliais Membrana peritrófica, hemozoina e outros sistemas destoxificantes
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(Extraído da Dissertação de Flávio Alves Lara apresentada
ao Centro de Biociências e Biotecnologia da UENF).
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Glândulas salivares A. darlingi
Modificado de Moreira-Ferro; Marinotti & Bijovsky, 1999.
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Alimentação com sangue
Glândulas salivares Alimentação com sangue Alimentação com açúcares Anticoagulantes: anti-Fator Xa; anti-trombina Alfa-glicosidade Alfa-amilase Anti-agregante plaquetário: apirase Vasodilatadores: sialoquinina, catecol-oxidase/peroxidase Aumento da infectividade do parasita: Anti-TNF Aglutininas
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Sistema imune de invertebrados
LPS / b 1,3-glicano Cutícula Cascata da coagulação Coágulo Peptídeos antimicrobianos Infecção bacteriana Cascata da pró-fenoloxidase Melanização Fagocitose Espécies reativas de O2 e N2 Formação de nódulo
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Plasmodium berghei ookinetes crossing the midgut epithelim
Christophides 2004 Immunol Review 198:127
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TEP1 (Blandin, 2004 Cell 116:661)
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Acanthoscurria gomesiana
Boophilus microplus
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Vetores na era genômica
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Vetores na era genômica
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Novas estratégias de controle de vetores baseadas em:
Genoma Genômica Funcional dos Artrópodes (ESTs, microarrays RNA de interferência) Insetos Transgênicos Estudos populacionais de vetores no campo
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