Esterase patterns in species of the triatome bug Rhodnius

The aim of the present study was to analyse esterase patterns in three triatomine species of Rhodnius genus. Four loci, Est 1, Est 2, Est 3 and Est 4, were found. The corresponding enzymes were characterized as carboxylesterases (E.C. 3.1.1.1) or cholinesterases (E.C. 3.1.1.8) based on inhibitory experiments, using eserine sulphate, malathion, mercury chloride, p-chloromercuribenzoate (pCMB) and iodoacetamide. Low genetic variability was observed: Est 1, Est 2 and Est 3 were monomorphic in Rhodnius domesticus, Rhodnius robustus and Rhodnius neivai, whereas locus Est 4 was polymorphic in the first two species. The UPGMA analysis based on esterase genotypic frequencies indicated greater similarity between R. domesticus and R. robustus when compared with R. neivai. The present study expands our knowledge about genetic variability among triatomines and accords with the hypothesis that R. domesticus is a species derived from R. robustus.

Comparative phylogeography of Trypanosoma cruzi TCIIc: New hosts, association with terrestrial ecotopes, and spatial clustering

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Description of the nucleolar activity and karyotype in germinative cell lines of Rhodnius domesticus (Triatominae, Heteroptera)

The purpose of this work was to study the karyotype, spermatogenesis and nucleolar activity at meiosis, in the species Rhodnius domesticus (Heteroptera, Triatominae). The testicular tubules were cytologically prepared by the conventional method of cell crushing and subsequent application of cytogenetic staining techniques with lacto-acetic orcein and silver-ion impregnation. The species under study presented karyotype 2n= 20A+XY, the modal number of the subfamily Triatominae. The chromosomes presented no primary constriction and were therefore characterized as holocentric. It was observed that the sex chromosomes sometimes were located at the periphery, close to the ring formed by autosomes, at first meiotic division. At metaphases II, sex chromosomes were positioned in the center of the autosomal ring, thus evidencing a postreductional behavior. These same chromosomes showed late migration at anaphases and were clearly impregnated with silver-ions, suggesting they bore Nucleolar Organizer Regions. Dispersed nucleolar corpuscles in cytoplasm until telophase II and small dots in spermatids strongly impregnated with silver, could be seen. Thus, it may be inferred that, in triatomines, the nucleolus does not completely disappear but remains in the form of small corpuscles that have a role in cell differentiation.

Cytogenetic study on three species of the genus Triatoma (Heteroptera: Reduviidae) with emphasis on nucleolar organizer regions

The use of banding techniques allows the recognition of chromosomal pairs and karyotypical arrangements. However, its application in Heteroptera holocentric chromosomes is limited. Thus, little is known about their structure, specially their Nucleolar Organizer Regions (NORs). A comparative analysis of the nucleolar characteristics present during spermatogenesis in Triatoma platensis, Triatoma protacta and Triatoma tibiamaculata seems to indicate that in this group of insects nucleolar fragmentation occurs after prophase I. The study of chromosomal structure of these triatomines indicates that NORs are located at some telomeric and interstitial autosome regions and at sexual chromosomes (X/X1X2).

Cytogenetic analysis in the spermatogenesis of Triatoma melanosoma (Reduviidae; Heteroptera)

Triatomines are of great concern in public health because they are vectors of Chagas' disease. This study presents an analysis of the species Triatoma melanosoma. The cytogenetic characteristics of triatomines include holocentric chromosomes, post-reductional meiosis in the sex chromosomes and nucleolar fragmentation in the meiotic cycle. The methodology utilized consisted of the techniques of lacto-acetic orcein staining and silver ion impregnation. The organs analyzed were adult testicles. The results enabled to classify the chromosomes by number and size, being three large, eight medium and one small heterochromosome. The three largest chromosomes and the heterochromosomes showed heteropyknotic chromatin in meiosis. The heterochromosomes in 8.05% of the cells in metaphase I behaved as pseudobivalents, contrasting with 91.95% of the cells with individualized sex chromosomes, confirming the achiasmatic nature of these chromosomes. However, the pseudobivalents occurred prominently in metaphase II (78.38%), this fact probably is related to the post-reductional nature of the sex chromosomes. The nucleolus in T. melanosoma persisted until the diplotene phase after which it began to fragment. Nucleolar corpuscles were observed in metaphases I and II and during anaphases I and II, these characteristics being related to the phenomenon of nucleolar persistence. In the initial spermatids, peripheral silver ion impregnation occurred, which could be analogous to the pre-nucleolar corpuscles observed after fragmentation. Thus, this study extends our knowledge of the characteristics of triatomines, in particular, heteropyknotic degree, kinetic activity, formation of sex chromosome achiasmatic pseudobivalency, confirmation of the fragmentation phenomenon, and post-meiotic nucleolar reactivation. ©FUNPEC-RP.

Chagas disease and triatomine biology (Heteroptera, Triatominae), with emphasis on aspects of spermatogenesis

A century after the discovery of Chagas disease, it is still one of the most important parasitic diseases affecting humans. The subfamily Triatominae is important in medical health, because these insects are vectors of Trypanosoma cruzi, the etiologic agent of Chagas disease. These insects are also of important cytological relevance because they have particular cell characteristics, such as persistence of nucleolar material in spermatogenesis. The germ cells of the animal kingdom have chromatoid bodies (CBs) in their cytoplasm that can originate from nucleolar material that is fragmented in the early stages of spermatogenesis and plays an important role in cellular communication between the spermatids during spermiogenesis. Currently, there are few studies on the function and formation of the CB in nucleologenesis, especially with emphasis on the ultrastructure of the cells involved in spermatogenesis of insects. Considering the importance of knowledge about the triatomine fauna, we conducted a study of the biogeography and reports of these insects and a survey of patients with Chagas disease in the northwestern region of São Paulo State. Data collected from 1995 to 2009 indicated 700 individuals with Chagas disease, demonstrating a range of 0 to 40 years, which shows that the disease may be active in this region. Moreover, of the 1150 patients treated for cardiomyopathy, 44% were chagasic. Regarding the triatomines noted and captured in the period from 2004 to 2009, the species were Triatoma sordida and Rhodnius neglectus, with T. sordida being the most abundant. In addition, some triatomines were infected by T. cruzi in various developmental stages. We also analyzed the nucleolar cycle and fibrillarin nucleolar protein expression in CB of spermatogenic cells of T. infestans and T. sordida, using histological, ultrastructural and immunocytochemical techniques. The results revealed fibrillarin nucleolar protein expression in the nucleus and in some cytoplasmic spots of germ cells during spermatogenesis in triatomines. These data suggest that fibrillarin could be a constituent of CB, which was most likely derived from nucleolar fragmentation. This is the first time that fibrillarin protein expression has been shown in CB during spermatogenesis progression in triatomines. Knowledge about the biology of triatomines was deepened in this study and, in particular, the structural and ultrastructural aspects of spermatogenesis in triatomines. This study showed that the disease may be active in the northwestern region of São Paulo and expanded our knowledge of the biology of triatomines, the main vectors of Chagas disease. © FUNPEC-RP.

Estudo comparativo das características citogenéticas e moleculares de Triatoma maculata e Triatoma pseudomaculata (Triatominae, Heteroptera)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo citogenético comparativo entre Triatoma maculata e triatoma pseudomaculata (Triatominae, Heteroptera)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Relação filogenètica entre sete espécies de Triatominae (Hemiptera, Reduviidae) da região Centro-Oeste do Brasil baseada no sequenciamento de genes mitocondriais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo genotípico de Trypanosoma cruzi: epidemiologia e caracterização molecular de isolados do homem, triatomíneos e mamíferos silvestres do Pará, Amapá e Maranhão

A doença de Chagas aguda (DCA) é endêmica na Amazônia Brasileira sendo a via oral a principal forma de transmissão com surtos familiares ou multifamiliares. Esta via independe da colonização de triatomíneos no domicílio e a ocorrência é regular com média de 100 casos/ano e 5% de óbitos. Apresenta distribuição espaço-temporal bem definida, colocando a enfermidade como emergência de importância em saúde pública nos estados do Pará, Amapá e Amazonas. A presença de mamíferos e triatomíneos silvestres, infectados naturalmente com o c e habitando distintos ecótopos terrestres e arbóreos, mantém um intenso ciclo enzoótico em toda a Amazônia. Perfis moleculares de linhagens de T. cruzi na região estão associados a hospedeiros mamíferos (incluindo o homem), triatomíneos, ecótopos e manifestações clínicas. Foram estudados quatro surtos de DCA ocorridos nos Municípios de Barcarena, Belém e Cachoeira do Arari no Estado do Pará e em Santana, no Estado do Amapá e abordados os aspectos epidemiológicos (parasitológico e sorológico manifestações clínicas, reservatórios e triatomíneos silvestres associados aos surtos). Foi investigado também em São Luís, Estado do Maranhão, o ciclo domiciliar e silvestre do T. cruzi, porém sem a ocorrência de casos de DCA. O estudo incluiu também a genotipagem molecular de T. cruzi pelo gene de mini-exon dos isolados (homem, mamíferos e triatomíneos silvestres) associados aos diferentes ciclos de transmissão. O diagnóstico parasitológico foi confirmado em 63 pacientes com a seguinte sensibilidade nos testes aplicados: 41,3% (26/63) pela gota espessa; 58,7% (37/63) no QBC; 79,4% (50/63) no xenodiagnóstico e 61,9% (39/63) na hemocultura. A sorologia de 2648 pessoas por hemaglutinação indireta (HAI) foi de 3,05% (81/2648) e imunofluorescência indireta IFI apresentaram respectivamente resultados de e 2,49% (66/2648) para IgG e 2,37 (63/2648) para IgM. Os resultados em São Luís foram todos negativos. Foram capturados 24 mamíferos, 13 Didelphis marsupialis, 1 Marmosa cinerea, 5 Philander opossum, 3 Metachirus nudicaudatus, 1 Oryzomys macconnelli, 1 Oecomys bicolor e 433 R. rattus. A taxa de infecção para T. cruzi foi de 7,14% (29/404). Um total de 3279 triatomíneos foi capturado sendo: Triatoma rubrofasciata (n=3008), com taxa de infecção (TI) de 30.46%, (39/128), Rhodnius robustus (n=137), com TI de 76% (79/104), R. pictipes (n=94), TI de 56,9% (49/86%), E. mucronatus (n=6) e P. geniculatus (n=12) com TI de 50% e as demais espécies sem infecção R. neglectus (n=5) e P. lignarius (n=6). As palmeiras foram os principais ecótopos dos triatomíneos silvestres. O urucurizeiro (S. martiana) apresentava infestação de 47,41% (101/213) dos triatomíneos; o “inajazeiro” (Maximiliana regia) 35,21% (75/213); o “babaçueiro” (Orbgnya. speciosa) 5,16% (11/213); o “dendezeiro” (Eleas melanoccoca) 1,87% (4/213) e a “bacabeira” (Oenocarpus bacaba) 10,32% (22/213). Para a genotipagem foram obtidos 46 isolados de tripanossomas de origem humana, 31 isolamentos de mamíferos silvestres e 74 amostras de triatomíneos. Todos os isolados foram caracterizados como da linhagem TcI de T. cruzi. Todos os casos humanos no Pará foram caracterizados como positivos por exame parasitológico. Nem todos os casos de Santana, Amapá, apresentaram casos parasitológicos positivos, pela demora do diagnóstico, mesmo assim estes foram definidos como DCA. Exames como xenodiagnóstico, hemocultura e o QBC® foram mais sensíveis do que a gota espessa. A sorologia por HAI e IFI (IgG e IgM) tiveram excelente sensibilidade para detectar os casos agudos em tempos distintos de infecção. O achado de mamíferos (D. marsupilais) e triatomíneos silvestres (R. pictipes e P. geniculatus) infectados com consideráveis taxas de infecção para T. cruzi no entorno das residências dos pacientes sustentam a importância destes hospedeiros associados à transmissão da DCA. Apesar de na Amazônia circularem vários genótipos de T. cruzi nos diferentes hospedeiros, neste trabalho foi identificada somente a linhagem TCI de T. cruzi, a mais predominante na Região. Em São Luís, Maranhão, embora sem registro de casos de DCA apresenta um ciclo domiciliar associados ao rato doméstico e o triatomíneo da espécie T. rubrofasciata, e um ciclo silvestre mantido por didelfídeos. Nos dois ciclos circulam a linhagem TCI de T. cruzi. Estudos com marcadores de maior resolução com isolados de T. cruzi regionais podem ajudar a esclarecer os ciclos de transmissão, as rotas de contaminação e os hospedeiros envolvidos em casos de DCA na Amazônia.

Isolamento e caracterização de cepas de Trypanosoma cruzi Chagas,1909 (Kinetoplastida, Trypanosomatidae) a partir de triatomíneos silvestres do Estado do Rio Grande do Sul

Pós-graduação em Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia - FCFAR

Análise das possíveis regiões organizadoras nucleolares e da atividade nucleolar em Triatoma melanocephalae T. lenti, importantes vetores da doença de Chagas

Triatoma melanocephalae T. lentisão espécies crípticas de triatomíneos pertencentes ao subcomplexo Brasiliensis. Esses organismos foram agrupados no subcomplexo apenas por caracteres morfológicos e pela disposição geográfica. Sendo assim, estudos citogenéticos são considerados como importantes ferramentas na classificação dos triatomíneos e, com isso, podem auxiliar na criação de um plano de profilaxia da doença. Por meio da técnica citogenética de impregnação por íons prata, foi possível visualizar a atividade nucleolar e as Regiões Organizadoras Nucleolares (RONs) desses insetos. T. melanocephalaapresentou três RONs ativas nos autossomos durante a prófase I. T. lenti apresentou duas RONs ativas nos autossomos durante a prófase I e a metáfase I. Ambas as espécies apresentaram o fenômeno de persistência do material nucleolar encontrado em triatomíneos. Sendo assim, por meio da análise das RONs, foi possível observar que T. lenti, quando comparado com os outros organismos do subcomplexo, apresentou marcações semelhantes à T. tibiamaculata e que T. melanocephalanão apresenta nenhuma relação direta com o subcomplexo. Palavras-chave: Citogenética. Taxonomia. Triatominae. Subcomplexo Brasiliensis. ABSTRACT Analysis of nucleolus organizer regions and nucleolar activity in important vectors of Chagas disease (Triatoma melanocephala and T. lenti) Triatoma melanocephalaand T. lentiare important vectors of Chagas disease. These cryptic species of triatomines are grouped in the subcomplexbrasiliensisdue only to morphological characters and geographical distribution. Cytogenetic studies are important to the classification of insects and can assist in creating a disease prevention plan. The aim of the present study was to determine nucleolar activity and nucleolus organizer regions (NORs) in these insects using the cytogenetic method of silver ion impregnation. T. melanocephalaexhibited three active NORs in autosomes during prophase I. T. lentiexhibited two active NORs in autosomes during prophase I and metaphase I. Both species exhibit the persistent nucleolar material found in triatomines. The analysis of NORs in the present study revealed that T. lenti exhibited labeling similar to that found in T. tibiamaculata, which belongs to the subcomplex, whereas T. melanocephalashows no direct relationship with the subcomplex. Keywords: Cytogenetics. Taxonomy. Triatominae. Brasiliensissubcomplex.

Citotaxonomia dos triatomíneos: a citogenética como ferramenta no estudo do complexo Triatoma brasiliensis e do subcomplexo Brasiliensis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variabilidade genética e variação das regiões heterocromáticas em linhagens de Triatoma infestans (Heteroptera : Reduviidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A novel association between Rhodnius neglectus and the Livistona australis palm tree in an urban center foreshadowing the risk of Chagas disease transmission by vectorial invasions in Monte Alto City, Sao Paulo, Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)