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.

ABSTRACT: The acute Chagas disease (ACD) is endemic in the Brazilian Amazon, and its main transmission route is oral, throughout family and multi-family outbreaks. This route is independent from the colonization of triatomine bugs in dwellings and its occurrence is regular, with mean rates of 100 cases per year and a lethality rate of 5%. The disease has a well-defined spatio-temporal distribution, which makes it a relevant public health concern in the states of Pará, Amapá and Amazonas. The existence of wild mammals and triatomine bugs naturally infected with Trypanosoma cruzi inhabiting different terrestrial and arboreal ecotopes maintains an intense enzootic cycle all over the Amazon region. Molecular profiles of T. Cruzi lineages in the region are associated with mammal reservoirs (including humans), triatomine bugs, ecotopes and clinical manifestations. We analyzed four ACD outbreaks in the municipalities of Barcarena, Belém and Cachoeira do Arari on Pará State, and Santana on Amapá State, based on epidemiologic features (laboratory, parasitological and serological diagnoses, clinical manifestations and the reservoirs and wild triatomines related to the outbreaks). We also investigated the domestic and wild transmission cycles of T. cruzi in São Luis on Maranhão State, without the occurrence of ACD cases. This study comprised molecular genotyping of T. cruzi on the mini-exon gene of the isolates associated with both transmission cycles (humans, mammals and wild triatomine vectors). Parasitological diagnosis was confirmed in 63 patients with the following sensitivity rates: 41.3% (26/63) for the thick blood film method; 58.7% (37/63) for QBC; 79.4% (50/63) for xenodiagnosis; and 61.9% (39/63) for blood culture. The serological diagnosis of 2648 individuals by indirect hemagglutination assay (IHA) was of 3.05% (81/2648), whereas the results of the indirect immunofluorescence test (IIF) were 2.49% (66/2648) for IgG and 2.37% (63/2648) for IgM. All tests carried out in São Luís were negative. A total of 24 mammals, 13 Didelphis marsupialis, 1 Marmosa cinerea, 5 Philander opossum, 3 Metachirus nudicaudatus, 1 Oryzomys macconnelli, 1 Oecomys bicolor and 433 R. rattus were captured. The infection rate for T. cruzi was of 7.14% (29/404). A total of 3279 triatomine bugs were captured: T. rubrofasciata (n=3008) and infection rate (IR) of 30.46%, (39/128) and R. robustus (n=137) IR of 76% (79/104), R. pictipes (n=94), IR of 56.9% (49/86%) E. mucronatus (n=6) and P. geniculatus (n=12) IR of 50% and the other non-infected species R. neglectus (n=5) and P. lignarius (n=6). Palm trees were the main ecotopes for the wild triatomine bugs. S. martiana was infested with 47.41% (101/213) of the triatomines; Maximiliana regia, 35,21% (75/213); Orbgnya speciosa, 5.16% (11/213); Eleas melanoccoca), 1.87% (4/213); and Oenocarpus bacaba, 10.32% (22/213). Genotyping was carried out using 46 isolates of trypanosomes obtained from humans, 31 from wild mammals and 74 from samples of triatomine bugs. All isolates were characterized as belonging to the Tcl lineage. All human cases in Pará were characterized as positive by parasitological testing. Not all the cases in Santana were tested positive because of the delay on diagnosis, but they were defined as positive. Xenodiagnosis, blood culture and QBC® were more sensitive than the thick blood film. Serological examinations by IHA and IIF (IgG and IgM) presented an optimal sensitivity to detect acute cases in different moments of infection. Mammals (D. marsupialis) and wild triatomine bugs (R. pictipes and P. geniculatus) infected with high infection rates of T. cruzi in the patients’ peridomicile area account for the importance of these reservoirs in the transmission cycle of the ACD, and are associated with its transmission. Even though several genotypes of T. cruzi circulate in the Amazon Region, only the Tcl lineage was identified in the patients, mammals and triatomines investigated in this study. In São Luís, in spite of these having no record of human cases of ACD, it has a domestic cycle associated with the black rat and the triatomine bugs of the species T. rubrofasciata, as well as a sylvatic cycle associated with didelphids. The Tcl cycles circulate in both cycles. Studies with isolates of local T. cruzi using markers with a higher definition might help clarify the transmission cycles, transmission routes and the reservoirs involved in cases of ACD in the Amazon Region.