A comparison of molecular markers to detect Lutzomyia longipalpis naturally infected with Leishmania (Leishmania) infantum

The aim of the present study was to detect natural infection by Leishmania (Leishmania) infantum in Lutzomyia longipalpis captured in Barcarena, state of Pará, Brazil, through the use of three primer sets. With this approach, it is unnecessary to previously dissect the sandfly specimens. DNA of 280 Lu. longipalpis female specimens were extracted from the whole insects. PCR primers for kinetoplast minicircle DNA (kDNA), the mini-exon gene and the small subunit ribosomal RNA (SSU-rRNA) gene of Leishmania were used, generating fragments of 400 bp, 780 bp and 603 bp, respectively. Infection by the parasite was found with the kDNA primer in 8.6% of the cases, with the mini-exon gene primer in 7.1% of the cases and with the SSU-rRNA gene primer in 5.3% of the cases. These data show the importance of polymerase chain reaction as a tool for investigating the molecular epidemiology of visceral leishmaniasis by estimating the risk of disease transmission in endemic areas, with the kDNA primer representing the most reliable marker for the parasite.

Identification of blood meal sources of Lutzomyia longipalpis using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis of the cytochrome B gene

An analysis of the dietary content of haematophagous insects can provide important information about the transmission networks of certain zoonoses. The present study evaluated the potential of polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis of the mitochondrial cytochrome B (cytb)gene to differentiate between vertebrate species that were identified as possible sources of sandfly meals. The complete cytb gene sequences of 11 vertebrate species available in the National Center for Biotechnology Information database were digested with Aci I, Alu I, Hae III and Rsa I restriction enzymes in silico using Restriction Mapper software. The cytb gene fragment (358 bp) was amplified from tissue samples of vertebrate species and the dietary contents of sandflies and digested with restriction enzymes. Vertebrate species presented a restriction fragment profile that differed from that of other species, with the exception of Canis familiaris and Cerdocyon thous. The 358 bp fragment was identified in 76 sandflies. Of these, 10 were evaluated using the restriction enzymes and the food sources were predicted for four: Homo sapiens (1), Bos taurus (1) and Equus caballus (2). Thus, the PCR-RFLP technique could be a potential method for identifying the food sources of arthropods. However, some points must be clarified regarding the applicability of the method, such as the extent of DNA degradation through intestinal digestion, the potential for multiple sources of blood meals and the need for greater knowledge regarding intraspecific variations in mtDNA.

Distribution of phlebotomine fauna (Diptera: Psychodidae) across an urban-rural gradient in an area of endemic visceral leishmaniasis in northern Brazil

The number of visceral leishmaniasis (VL) cases has increased over the past 10 years in Brazil, especially in the North and Northeast regions of the country. The aim of this study was to evaluate the urbanisation of VL vectors in Barcarena, Pará, an area in northern Brazil where VL is endemic. Sandflies were captured using Centers for Disease Control (CDC) light traps along an urban-rural gradient. The CDC traps were installed inside hen houses at a height of 150 cm. A total of 5,089 sandflies were collected and 11 species were identified. The predominant species was Lutzomyia longipalpis (rate of 95.15%), which suggests its participation in the transmission of VL. A total of 1,451 Lu. longipalpis females were dissected and no Leishmania infections were detected. Most of the sandflies were captured at the border of a forest (88.25%) and no flies were captured in the urban area, which suggests that transmission is still restricted to rural sites. However, the fact that a specimen was collected in an intermediate area indicates that urbanisation is a real possibility and that vector monitoring is important.

Avaliação da susceptibilidade do primata Cebus apella (Primates: Cebidae) à infecção experimental com diferentes inóculos de Leishmania (Leishmania) chagasi

No Brasil o primata Cebus apella tem sido utilizado com sucesso em modelos de estudos experimentais para leishmaniose cutânea. Em função disso, decidiu-se investigar a susceptibilidade desse primata como modelo experimental frente à leishmaniose visceral. Foram utilizados 10 espécimes do primata Cebus apella: 7 machos e 3 fêmeas todos jovens, nascidos e criados em cativeiro. No primeiro experimento foram utilizados 6 primatas divididos em 2 grupos, sendo que o primeiro grupo (com 3 primatas) inoculado com 30x106 promastigotas de L. (L.) chagasi (MCAO/BR/1998?M18011, estado do Maranhão) na fase estacionária de cultura, enquanto o segundo grupo foi inoculado com 5 doses sucessivas do mesmo inóculo totalizando 150x106 promastigotas. No segundo experimento o inoculado foi associado à 5 pares de glândulas salivares de Lutzomyia longipalps. O experimento foi feito com 4 primatas, divididos em 2 grupos. No primeiro grupo (2 primatas) foi inoculado 30x106 promastigotas de L. (L) chagasi (MCAO/BR/1998M18011, estado do Maranhão) na fase estacionária de cultura, enquanto o segundo grupo (2 primatas) foi inoculado com 5 doses sucessivas do mesmo inóculo totalizando 150x106 promastigotas. As inoculações foram intradérmicas na base da cauda dos animais. A evolução da infecção foi avaliada incluindo exames clínicos, anticorpos IgG e resposta imune medida através do teste de Imunodeficiência Indireta. Os macacos inoculados com formas promastigotas associadas ou não à glândulas salivares de flebotomíneos não apresentam manifestação clínica ao longo do experimento e não demonstraram parasitas na medula óssea ou resposta imune específica. Os resultados sugerem que o Cebus apella apresenta resistência natural à infecção por L. (L.) chagasi.

Caracterização de espécies de Leishmania isoladas de Flebotomíneos sp. de três ecótopos da Serra dos Carajás, Pará, Brasil

A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é uma doença infecciosa, sendo uma zoonose de alta freqüência, endêmica na região Amazônica, transmitidas por flebotomíneos dos gêneros Psychodopygus e Lutzomyia. A Serra dos Carajás, situada no Sudeste do Pará, é amplamente explorada por empresas extrativistas e como resultado, concerniu-se que a LTA transformar-se-ia em um dos principais perigos de saúde para os trabalhadores, devido à prática de desmatamento e a construção de estradas de acesso e escoamento do minério. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a infecção natural por Leishmania em flebotomíneos da região da Serra dos Carajás através da técnica PCR. As capturas de flebotomíneos foram realizadas em três diferentes ecótopos, Parque Zoobotânico de Quarentena, APA do Gelado e Tapirapé-Aquirí, com auxílio de armadilhas de luz tipo CDC e Shannon, durante o período noturno a partir do crepúsculo vespertino. Os flebotomíneos capturados foram identificados de acordo com Young & Duncan, 1994 e congelados em N2. Foram congelados 5.947 flebotomíneos, com 3.495 fêmeas, dentre estas, 550 espécimes foram testadas. Foi realizada as extrações de DNA das amostras utilizando-se SDS e KOAc e precipitação com etanol 96%. Foi realizada a PCR, amplificando-se a região do gene do mini-exon com os iniciadores S1629 (5’GGGAATTCAATAWAGTACAGAAACTG3’) e S1630 (5’GGGAAGCTTCTGTACTWTATTGGTA 3’). O DNA de Leishmania foi detectado em 36 (6,5%) flebotomíneos, sendo 34 do subgênero Viannia detectados em 30 Psychodopygus wellcomei/complexus, três Lutzomyia whitmani e um Lutzomyia shawi. Duas infecções por Leishmania amazonensis foram detectados em Psychodopygus wellcomei/complexus. Tapirapé – Aquirí, APA do Gelado e Parque Zoobotânico de Quarentena apresentaram altas taxas de infecção natural em flebotomíneos 6,54 %, 5,96 % e 7,92%, respectivamente. Psychodopygus wellcomei/complexus ainda apresenta destacado papel de vetor de Leishmania causadoras de LTA na região em questão. Estudos sobre o poder vetorial das espécies Lu. whitmani e Lu. shawi infectados naturalmente por Leishmania na Serra dos Carajás devem ser intensificados, verificando se essas espécies podem estar atuando no ciclo de transmissão da LTA na Serra dos Carajás. Estudos que melhor esclareçam a variação da prevalência de diferentes espécies de flebotomíneos e o conhecimento das taxas de infecção também devem ser intensificadas na região da Serra dos Carajás.

Canine visceral leishmaniasis due to Leishmania (L.) infantum chagasi in Amazonian Brazil: comparison of the parasite density from the skin, lymph node and visceral tissues between symptomatic and asymptomatic, seropositive dogs

A leishmaniose visceral canina (LVC) é reconhecida pelas características clínicas da doença e é altamente letal. A infecção, entretanto, pode ser totalmente assintomática em alguns cães soropositivos, o que tem levantado questão polêmica sobre a possibilidade desses animais, serem ou não uma fonte importante da infecção para o flebotomíneo, Lutzomyia longipalpis, o principal vetor da leishmaniose visceral americana (LVA). Neste estudo foram examinados 51 cães com LVC aguda, provenientes de área endêmica de LVA no Estado do Pará, Brasil, e a carga parasitária, formas amastigotas de, na pele, linfonodo poplíteo e vísceras (fígado e baço) foi comparada com a de nove cães assintomáticos soropositivos (IFAT-IgG). Fragmentos de biópsia desses tecidos obtidos post-mortem foram processados para análise através de imunohistoquímica, usando um anticorpo policlonal contra Leishmania sp. Os testes do Qui-quadrado (X²) e Mann Whitney foram usados para avaliar as médias da densidade de macrófagos infectados (p < 0,05). Os resultados mostraram que não houve diferença (p > 0,05) na densidade de macrófagos infectados da pele (10,7/mm² x 15,5/mm²) e do linfonodo (6,3/mm² x 8,3/mm²) entre cães assintomáticos e sintomáticos. Entretanto, a densidade de macrófagos infectados da víscera de cães sintomáticos (5,3/mm²) foi maior (p < 0,05) que a de cães assintomáticos (1,4/mm²). Estes resultados sugerem, fortemente, que cães naturalmente infectados por L. (L.) i. chagasi, assintomáticos ou sintomáticos, podem servir como fonte de infecção, principalmente, considerando-se que a densidade de macrófagos infectados da pele (10,7/mm² x 15,5/mm²), local onde o flebotomíneo vetor Lu. longipalpis realiza a hematofagia, foi maior (p < 0,05) que as do linfonodo (6,3/mm² x 8.3/mm²) e vísceras (1,4/mm2x 5,3/mm2).

Distribuição da fauna flebotomínica (Díptera: Psychodidae) ao longo de um gradiente rual-urbano em área endêmica para leishmaniose visceral no município de Barcarena-PA, Brasil

Com o objetivo de se avaliar a urbanização de Lutzomyia (Lutzomyia) longipalpis, no município de Barcarena-Pará, Brasil, foram realizadas capturas de flebotomíneos utilizando-se armadilhas luminosas CDC. As capturas ocorreram em área de mata, borda de mata, área intermediária e área urbana. Foram capturados 5.089 espécimes de flebotomíneos, entre os anos de 2007 a 2009, pertencentes a 11 espécies. L. (L.) longipalpis foi a espécie mais abundante (95,15%) seguida de Lutzomyia (Sciopemyia) sordellii (2,06%) e de Lutzomyia (Nyssomyia) flaviscutellata (1,76%). Foi observado que 88,25% dos espécimes capturados foram oriundos de área de borda de mata pertencente à invasão antiga. Contudo, o vetor do agente etiológico da Leishmaniose Visceral não foi encontrado na área urbana de Barcarena. Foi verificada a taxa de infecção natural através de análises microscópica e molecular - reação em cadeia da polimerase (polymerase chain reaction, PCR). Os resultados foram negativos para ambas as análises sugerindo baixa taxa de infecção nas áreas pesquisadas. Neste trabalho, também foi realizado um levantamento da distribuição dos casos de leishmaniose visceral no período de 2000 a 2008 no município de Barcarena. A faixa etária mais afetada foi de crianças entre 0 a 12 anos (161). O sexo masculino prevaleceu entre os indivíduos afetados sendo a diferença significativa (p < 0,05) nas faixas etárias de 13 a 58 anos sugerindo que a doença está relacionada à ocupação dos indivíduos.

Epidemiologia da leishmaniose tegumentar no município de Juruti, Pará

A leishmaniose tegumentar (LT) encontra-se em expansão no Estado do Pará, Brasil. Juruti é um dos 143 municípios desse Estado e atualmente cenário de grandes transformações ambientais devido à mineração de bauxita, o que poderá influenciar o padrão de transmissão. Objetivo: Este estudo buscou elucidar aspectos epidemiológicos relevantes para o controle da LT em Juruti. Materiais e Métodos: A frequência de LT e o perfil dos pacientes no hospital municipal "Francisco Barros" foram determinados de janeiro a dezembro/2007. Espécies de flebotomíneos silvestres existentes no entorno de uma área de prospecção da bauxita foram também descritas, durante levantamento entomológico em janeiro/2008 (armadilha Shannon/18h às 20h/2 noites). Em 21 indivíduos, portadores de lesão cutânea suspeita de LT, biópsias de pele foram realizadas entre fevereiro e junho de 2007. Neste grupo procedeu-se ao diagnóstico parasitológico (esfregaço corado e cultura), molecular e teste intradérmico de Montenegro. Utilizaram-se sondas de DNA ribossomal (PCR-SSUrDNA) gênero específicas (S4, S12; S17, S18) e de G6PD, para distinguir o subgênero Viannia (ISVC, ISVA: ISVC, ISVG) e a espécie L. (V.) braziliensis (ISVC, ISVA; ISVC, ISVB). Resultados: No ano de 2007 foram confirmados 42 casos novos de LT, com média mensal inferior a quatro (3,5 ± 0,8), maior frequência em julho (11) e menor em junho e novembro (0). A maioria dos pacientes foi de homens (41/42, 98%) com menos de 20 anos (<10 anos: 30%; 10-20: 57%; 20-40: 12%). A maioria também residia em localidades rurais (33/42, 79%), incluindo áreas impactadas pela mineração (19/42, 45%), e exercia atividades de risco (28/42, 67%). Doze eram funcionários de empresas (29%). A análise molecular das 21 amostras identificou 12 resultados positivos para o gênero Leishmania (57%), sendo 11 (52%) parasitologicamente confirmados. A PCRG6PD identificou 75% das amostras como sendo L. (V.) braziliensis. As demais (3/12, 25%) não hibridizaram com os oligonucleotídeos da PCR-G6PD e, por isso, os produtos da reação de nested-PCR SSUrDNA foram clonados e sequenciados, confirmando que se tratavam de Leishmania (Viannia) sp. Apenas 9/12 (75%) casos confirmados pelos métodos parasitológico e/ou olecular tiveram reações de hipersensibilidade tardia em resposta ao antígeno de Montenegro, cujos diâmetros variaram de 7 a 40mm (16,3 ± 3,2). Capturaram-se 105 flebotomíneos de 13 espécies nas seguintes frequências: 1- Lutzomyia (Ps.) geniculata (23, 22%), 2- Lutzomyia (Ps.) paraensis (21, 20%), 3- Lutzomyia (Ps.) complexa (18, 17%), 4-Lutzomyia (Ps.) davisi (10, 10%), 5- Lutzomyia (N.) flaviscutellata (13, 13%) e outras oito espécies (20, 18%). Discussão: Espécies de Leishmania do subgênero Viannia, sobretudo L. (V.) braziliensis predominam em Juruti, o que é compatível com o extenso diâmetro das reações cutâneas observadas ao antígeno de Montenegro e com os relatos comuns de persistência e recidiva, apesar do tratamento específico. Entre os flebotomíneos antropófilos destacam-se L. (Ps.) complexa (17%) e L. (Ps.) flaviscutellata (13%) por serem vetores de L. (V.) braziliensis e L. (L.) amazonensis respectivamente, associadas às formas severas da LT humana. Conclusão: Medidas de controle em Juruti devem priorizar a redução da morbidade, diagnóstico precoce, busca ativa de LT humana, vigilância entomológica e de microambientes no entorno da área de impacto de mineração.

Investigação de Leishmania SP em carrapatos de cães de bairros de Imperatriz-MA, através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR)

A Leishmaniose é uma doença causada pelo protozoário Leishmania sp, podendo acometer homem e animais dependendo da espécie do parasita, São transmitidos pelos flebotomíneos fêmeas, insetos do gênero Lutzomyia, que ao exercer o hematofagismo inoculam as formas promastigota infectantes, mas recentemente, tem sido levantado hipóteses sobre a transmissão por carrapatos. Segundo a vigilância epidemiológica de Imperatriz-MA a cidade é endêmica tanto para Leishmaniose Tegumentar (LT) quanto para a Leishmaniose Visceral (LV). Este trabalho teve como objetivo principal investigar a presença de DNA de Leishmania sp em carrapatos coletados de cães atendidos em petshop e Centro de Controle de Zoonoses do município de Imperatriz utilizando a técnica de PCR. O DNA foi extraído a partir de 640 carrapatos fêmeas e testadas utilizando o primer que amplifica o gene de mini-exon de Leishmania sp. Os carrapatos foram coletados de 41 cães de diferentes bairros da cidade de Imperatriz. A maioria dos carrapatos foram identificados como Rhipicephalus sanguineus. Os seguintes sinais clínicos sugestivos de leishmaniose foram observados nos cães: onicogrifose em 53,65% (22/41); úlceras em 63,41% (26/41), a perda de cabelo e inapetência em 39,02% (16/41). Cento e setenta carrapatos (26,56%) coletados de 16 cães apresentaram DNA de Leishmania do subgênero Viannia, responsável pela forma cutânea da doença. Não foi detectado nenhum DNA de Leishmania infantum chagasi. Carrapatos infectados foram coletados de ambos os cães sintomáticos e assintomáticos. Embora ainda não tenha sido demonstrado que os carrapatos possam transmitir Leishmania aos cães sob condições naturais, o resultado deste estudo tem vários aspectos importantes, pois é um método não-invasivo de detecção, capaz de diferenciar os grupos de parasitas em circulação, em especial se os animais não têm lesões, pode ser um indicador biológico em locais onde não é feito uma investigação sorológica e nem entomológica, podendo dar suporte aos programas de vigilância de saúde local.