Structure of Anopheles (Diptera: Culicidae) population in areas with different degrees of human settlement: Cantá - Roraima - Brazil

Malaria has still been one of the most important endemic diseases in the Amazonian region. This study presents the impact of human settlements on the structure of Anopheles population. Diversity, abundance, richness and distribution of the genus Anopheles were observed in two areas with different levels of human settlement in the Cantá city, Roraima State, Northern Brazil. The influence of the dry and rainy seasons on mosquito populations was also observed. Mosquito captures were performed between 6:00 and 10:00 pm during the dry (February and November) and rainy (May and August) seasons at four different sites of each area. Among the 11 species of Anopheles identified through the adults' characteristics, An. albitarsis s.l. (45.5%) and An. darlingi (19.2%) were the most abundant in the more intensively anthropized area while An. triannulatus (19.2%) was more common in the less modified area. Other species found were An. nuneztovari (10.9%), An. oswaldoi (2.0%), An. evansae (1.7%), An. brasiliensis (0.6%), An. intermedius (0.3%), An. mediopunctatus (0.5%), An. periassui (0.08%) and An. argyritarsis (0.04%). The highest mosquitoes' population density was observed in May and the lowest one was observed in February and November. These results demonstrate the existence of a high diversity of anophelines in the study areas, showing that anthropic changes in the environment and climate variability affect both the population density and relative abundance of these vectors.

Life history correlates of adult size in the malaria vector Anopheles darlingi

Adult dry weights of laboratory-reared Anopheles darlingi were highly correlated with wing lengths, which were used to estimate size variation in natural populations of this species. Significant differences in mean wing lengths of females trapped at baits were detected among collections in the same week at one site, but not between three sites in Brazil and Boliva. Relatively higher variability of wing lengths, compared to collections of other Anopheles (Nyssorhynchus), and platykurtic size distributions in large, single-night collections suggested that An. darlingi females caught at baits emerged from heterogenous larval habitats. No relationship was detected between parous state and the body size of wild-caught females. Adult males and females of laboratory-reared An. darlingi did not differ in body size. This absence of sexual size dimorphism is rare among mosquitoes and has not been noted previously in the genus Anopheles.

Neotype designation and redescription of adult male and immature stages of Anopheles (Nyssorhynchus) pictipennis (Philippi) (Diptera: Culicidae)

A neotype is designated for Anopheles (Nyssorhynchus) pictipennis (Philippi) and morphological redescriptions are provided for the adult male, male genitalia, fourth-instar larva and pupa. All specimens, including the neotype were collected in Rio Mapocho, Santiago, Chile in 1945/1946, and were deposited in the Entomological Collection of Faculdade de Saude Publica, Universidade de Sao Paulo (FSP-USP), Brazil. The neotype was previously invalidly designated the allotype of An. pictipennis by Lane and Neghme (1946). Illustrations are provided for diagnostic characteristics of the male genitalia, and larval stage.

Interaction of malaria parasites with host late endocytic and autophagic pathways is essential for Plasmodium liver stage development

RESUMO: A Malária é causada por parasitas do género Plasmodium, sendo a doença parasitária mais fatal para o ser humano. Apesar de, durante o século passado, o desenvolvimento económico e a implementação de diversas medidas de controlo, tenham permitido erradicar a doença em muitos países, a Malária continua a ser um problema de saúde grave, em particular nos países em desenvolvimento. A Malária é transmitida através da picada de uma fêmea de mosquito do género Anopheles. Durante a picada, os esporozoítos são injetados na pele do hospedeiro, seguindo-se a fase hepática e obrigatória do ciclo de vida. No fígado, os esporozoítos infetam os hepatócitos onde se replicam, dentro de um vacúolo parasitário (VP) e de uma forma imunitária silenciosa, em centenas de merozoitos. Estas novas formas do parasita são as responsáveis por infetar os eritrócitos, iniciando a fase sanguínea da doença, onde se os primeiros sintomas se manifestam, tais como a característica febre cíclica. A fase hepática da doença é a menos estudada e compreendida. Mais ainda, as interações entre o VP e os organelos da células hospedeira estão ainda pouco caracterizados. Assim, neste estudo, as interações entre os organelos endocíticos e autofágicos da célula hospedeira e o VP foram dissecados, observando-se que os anfisomas, que são organelos resultantes da intersecção do dois processos de tráfego intracelular, interagem com o parasita. Descobrimos que a autofagia tem também uma importante função imunitária durante a fase hepática inicial, ao passo, que durante o desenvolvimento do parasita, já numa fase mais tardia, o parasita depende da interação com os endossomas tardios e anfisomas para crescer. Vesiculas de BSA, EGF e LC3, foram, também, observadas dentro do VP, sugerindo que os parasitas são capazes de internalizar material endocítico e autofágico do hospedeiro. Mais ainda, mostramos que esta interação depende da cinase PIKfyve, responsável pela conversão do fosfoinositidio-3-fosfato no fosfoinositidio-3,5-bifosfato, uma vez que inibindo esta cinase o parasita não é capaz de crescer normalmente. Finalmente, mostramos que a proteína TRPML1, uma proteína efetora do fosfoinositidio-3,5-bifosfato, e envolvida no processo de fusão das membranas dos organelos endocíticos e autofágicos, também é necessária para o crescimento do parasita. Desta forma, o nosso estudo sugere que a membrana do VP funde com vesiculas endocíticas e autofágicas tardias, de uma forma dependente do fositidio-3,5-bifosfato e do seu effetor TRPML1, permitindo a troca de material com a célula hospedeira. Concluindo, os nossos resultados evidenciam que o processo autofágico que ocorre na célula hospedeira tem um papel duplo durante a fase hepática da malaria. Enquanto numa fase inicial os hepatócitos usam o processo autofágico como forma de defesa contra o parasita, já durante a fase de replicação o VP funde com vesiculas autofágicas e endocíticas de forma a obter os nutrientes necessários ao seu desenvolvimento.--------- ABSTRACT: Malaria, which is caused by parasites of the genus Plasmodium, is the most deadly parasitic infection in humans. Although economic development and the implementation of control measures during the last century have erradicated the disease from many areas of the world, it remains a serious human health issue, particularly in developing countries. Malaria is transmitted by female mosquitoes of the genus Anopheles. During the mosquito blood meal, Plasmodium spp. sporozoites are injected into the skin dermis of the vertebrate host, followed by an obligatory liver stage. Upon entering the liver, Plasmodium parasites infect hepatocytes and silently replicate inside a host cell-derived parasitophorous vacuole (PV) into thousands of merozoites. These new parasite forms can infect red blood cells initiating the the blood stage of the disease which shows the characteristic febrile malaria episodes. The liver stage is the least characterized step of the malaria infection. Moreover, the interactions between the Plasmodium spp. PV and the host cell trafficking pathways are poorly understood. We dissected the interaction between Plasmodium parasites and the host cell endocytic and autophagic pathways and we found that both pathways intersect and interconnect in the close vicinity of the parasite PV, where amphisomes are formed and accumulate. Interestingly, we observed a clearance function for autophagy in hepatocytes infected with Plasmodium berghei parasites at early infection times, whereas during late liver stage development late endosomes and amphisomes are required for parasite growth. Moreover, we found the presence of internalized BSA, EGF and LC3 inside parasite vacuoles, suggesting that the parasites uptake endocytic and autophagic cargo. Furthermore, we showed that the interaction between the PV and host traffic pathways is dependent on the kinase PIKfyve, which converts the phosphoinositide PI(3)P into PI(3,5)P2, since PIKfyve inhibition caused a reduction in parasite growth. Finally, we showed that the PI(3,5)P2 effector protein TRPML1, which is involved in late endocytic and autophagic membrane fusion, is also required for parasite development. Thus, our studies suggest that the parasite parasitophorous vacuole membrane (PVM) is able to fuse with late endocytic and autophagic vesicles in a PI(3,5)P2- and TRPML1-dependent manner, allowing the exchange of material between the host cell and the parasites, necessary for the rapid development of the latter that is seen during the liver stage of infection. In conclusion, we present evidence supporting a specific and essential dual role of host autophagy during the course of Plasmodium liver infection. Whereas in the initial hours of infection the host cell uses autophagy as a cell survival mechanism to fight the infection, during the replicative phase the PV fuses with host autophagic and endocytic vesicles to obtain nutrients required for parasite growth.

The Plasmodium bottleneck: malaria parasite losses in the mosquito vector

Nearly one million people are killed every year by the malaria parasite Plasmodium. Although the disease-causing forms of the parasite exist only in the human blood, mosquitoes of the genus Anopheles are the obligate vector for transmission. Here, we review the parasite life cycle in the vector and highlight the human and mosquito contributions that limit malaria parasite development in the mosquito host. We address parasite killing in its mosquito host and bottlenecks in parasite numbers that might guide intervention strategies to prevent transmission.

Estudo sobre a distribuição da malária no Pará e sua correlação com fatores ambientais e socioeconômicos

A malária é uma doença parasitária causada por protozoários do gênero Plasmodium que completam seu ciclo de desenvolvimento alternando entre hospedeiros humanos e mosquitos do gênero Anopheles. No contexto mundial, constitui um grave problema de saúde pública que afeta principalmente os países em desenvolvimento de clima tropical e subtropical. No Brasil, acredita-se que 99,5% dos casos registrados de malária encontram-se na Amazônia Legal. Muito do sucesso deste agravo nesta região deve-se a fatores biológicos e ambientais que favorecem níveis altos de vetores, além de fatores sociais que comprometem os esforços para controlar a doença. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar o perfil epidemiológico da malária no Pará, durante uma série histórica (1999 – 2003), analisando a influência de variáveis ambientais e socioeconômicas sobre a prevalência dos casos. Para tal foram calculados os índices parasitários anuais (IPA) de cada município e, através de um SIG, estes dados foram georreferenciados e estudados de forma temporal e espacial. Dados sobre o desmatamento no Estado foram analisados, através de uma regressão por permutação, para tentar explicar a variação temporal da malária. Para o estudo espacial foi testada (regressão múltipla) a influência das variáveis: temperatura, pluviosidade, altitude, educação, longevidade e renda, sobre a prevalência da malária. No estudo temporal a malária apresentou uma tendência decrescente no Estado, entretanto, apenas 31 municípios apresentaram a mesma tendência, não houve tendência crescente, os 112 municípios restantes apresentaram tendência estável. Além disso, muitos municípios alternaram aumento e diminuição dos casos ao longo da série, indicando uma boa ação de controle, mas uma fraca atuação da vigilância. Neste contexto o desmatamento parece influenciar a série temporal da malária, obteve-se resultados significativos em dois (2001 e 2002) dos três anos estudados. No estudo espacial o modelo final adotado, apesar de uma baixo poder explicativo (R²=0.31), apresentou três variáveis significativas: número de meses secos, renda e educação. No entanto, o resultado das duas primeiras não se apresenta de uma forma direta, sendo reflexo de outras atividades. Apesar da escala adotada e de problemas na agregação dos dados (só estão disponíveis por município), este trabalho apresenta resultados relevantes que podem auxiliar os gestores da saúde (ou de endemias) a direcionar ações de controle para as áreas apontadas como críticas, atuando nos fatores de maior significância, obtendo assim melhor aproveitamento dos recursos humanos e materiais disponíveis.

Adesão ao tratamento da malária: um estudo em comunidades do entorno da Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Pará

Malária, doença infecciosa causada pelo protozoário Plasmodium, transmitida ao homem pela picada de mosquito fêmea do gênero Anopheles, atualmente põe em risco 40% da população mundial. No Brasil, ocorre sobretudo na Região Amazônica, onde estão concentrados 99,7% dos casos. Nas comunidades localizadas no entorno do lago de Tucuruí, a ocorrência de malária é elevada e os moradores não contam com serviços eficientes que proporcionem profilaxia e terapia adequados. Esta pesquisa teve a finalidade de analisar a ocorrência de comportamentos de adesão ao tratamento medicamentoso e de prevenção da malária em indivíduos residentes em comunidades do entorno da Usina Hidrelétrica de Tucuruí, Estado do Pará, por meio da comparação de três condições de intervenção: Rotina (n=10), Monitoramento (n=9) e Informação com monitoramento (n=10). Para avaliar quantitativamente os efeitos da intervenção, os comportamentos adotados nas três condições foram comparados por testes não-paramétricos (Qui-Quadrado e teste Binomial). A adesão ao tratamento nas condições Rotina e Monitoramento foi inexpressiva, enquanto, na condição Informação com monitoramento após a intervenção, 80% dos participantes apresentaram relatos de adesão ao tratamento significativamente superior, evidenciando eficácia da intervenção. Quanto ao conhecimento da malária na condição Informação com monitoramento, a intervenção promoveu aumento no nível de conhecimento dos participantes sobre a malária. A análise da mudança no repertório comportamental foi realizada em treze itens. Foram alcançados resultados mais expressivos na condição Informação com monitoramento; em nove itens foi observada mudança significativa de atitude dos participantes. A comparação entre as condições Monitoramento e Informação com monitoramento apresentou diferença significativa em oito itens: usar mosquiteiro, notificar o agente de saúde, manter cortadas ou podadas as árvores, não tomar banho no rio em horários de risco, usar roupa adequada para adentrar à mata, usar roupa adequada para pescar, não ficar no relento e usar repelentes como andiroba ou similares. Em síntese, conclui-se que a intervenção Informação com monitoramento foi eficaz para melhorar a adesão ao tratamento da malária e o nível de conhecimento sobre a doença.

Retrospective study of malaria prevalence and Anopheles genus in the area of influence of the binational Itaipu reservoir

The importance of hydroelectric dams beside the human interchange in the maintenance of malarious foci and the occurrence of the Anopheles genus on the Binational Itaipu Reservoir were the main points of this retrospective study. Data were collected from existing registrations at National, State and Municipal Health Departments and literature systematic overview, from January 1984 to December 2003. The occurrence of some outbreak of malaria, mainly by Plasmodium vivax, and the prevalence of species of the Anopheles genus different from Anopheles darlingi in the region are discussed. The malaria in the left bank of Paraná River is a focal problem, which must be approached locally through health, educational and social actions to prevent the continuity of outbreaks in the area. Concomitantly, it is necessary to plan and apply effective surveillance measures in the influence area of the Itaipu Reservoir.

Revisão taxonômica e filogenia da Seção Myzorhynchella de Anopheles (Nyssorhynchus) (Diptera: Culicidae)

Anopheles é o gênero da família Culicidae mais estudado devido sua importância médica. Atualmente o gênero Anopheles compreende 472 espécies válidas que estão divididas em sete subgêneros. Os principais vetores de plasmódio da Malária no Brasil pertencem ao subgênero Nyssorhynchus, que inclui 39 espécies oficialmente reconhecidas e um número crescente de complexos de espécies crípticas que estão distribuídas em três Seções: Myzorhynchella, Albimanus e Argyritarsis. Atualmente a Seção Myzorhynchella é formada por seis espécies: An. lutzii, An. parvus, An. nigritarsis, An. guarani, An. antunesi e An. pristinus. Para o desenvolvimento da análise morfológica, observou-se material-tipo depositado em diferentes coleções, espécimes depositados na coleção entomológica da FSP/USP, além de outros obtidos em coletas realizadas durante o presente estudo em diferentes localidades do Brasil. As análises moleculares foram desenvolvidas a partir de espécimes obtidos nas coletas. Revisão taxonômica da Seção Myzorhynchella é apresentada, incluindo-se descrições de quatro novas espécies e redescrições das demais, informações sobre bionomia, importância médica, caracterização molecular, distribuição geográfica, estado de preservação do material-tipo, além de chaves de identificação de adultos, larva de quarto estádio e genitália masculina. Os resultados das análises filogenéticas utilizando sequências de ITS2, COI e Catalase indicam a existência de pelo menos doze espécies dentro da Seção Myzorhynchella, os espécimes que vêm sendo identificados como An. antunesi constitui um complexo formado por possíveis cinco espécies e aqueles de An. parvus e An. pristinus também podem representar complexos de espécies. As sequências de ITS2 podem ser utilizadas como marcador diagnóstico para espécies da Seção Myzorhynchella. Contudo, o estudo ainda demonstra que pouco se conhece sobre a diversidade de espécies de Anopheles que ocorrem em ambientes onde a malária ocorre em baixa endemicidade. Pelo número de espécies novas encontradas e pela escassez de trabalhos com espécies da Seção, fica evidente a necessidade de mais estudos.

Genetic Breeding And Diversity Of The Genus Passiflora: Progress And Perspectives In Molecular And Genetic Studies.

Despite the ecological and economic importance of passion fruit (Passiflora spp.), molecular markers have only recently been utilized in genetic studies of this genus. In addition, both basic genetic researches related to population studies and pre-breeding programs of passion fruit remain scarce for most Passiflora species. Considering the number of Passiflora species and the increasing use of these species as a resource for ornamental, medicinal, and food purposes, the aims of this review are the following: (i) to present the current condition of the passion fruit crop; (ii) to quantify the applications and effects of using molecular markers in studies of Passiflora; (iii) to present the contributions of genetic engineering for passion fruit culture; and (iv) to discuss the progress and perspectives of this research. Thus, the present review aims to summarize and discuss the relationship between historical and current progress on the culture, breeding, and molecular genetics of passion fruit.

Absorption of metals and characterization of chemical elements present in three species of Gracilaria (Gracilariaceae) Greville: a genus of economical importance

Gracilaria Greville is a genus of seaweed that is economically explored by the cosmetic, pharmaceutical and food industries. One of the biggest problems associated with growing Gracilaria is the discharge of heavy metals into the marine environment. The absorption of heavy metals was investigated with the macroalga Gracilaria tenuistipitata Zhang et Xia, cultivated in a medium containing copper (Cu) and cadmium (Cd). In biological samples, EC50 concentrations of 1 ppm for cadmium and 0.95 ppm for copper were used. These concentrations were based on seaweed growth curves obtained over a period of six days in previous studies. ICP-AES was used to determine the amount of metal that seaweeds absorbed during this period. G. tenuistipitata was able to bioaccumulate both metals, about 17% of copper and 9% of cadmium. Basal natural levels of Cu were found in control seaweeds and in G. tenuistipitata exposed to Cd. In addition, the repertoire of other important chemical elements, as well as their concentrations, was determined for G. tenuistipitata and two other important seaweeds, G. birdiae Plastino & Oliveira and G. domingensis (Kützing) Sonder ex Dickie, collected in natural environments on the Brazilian shore.

Astyanax hastatus Myers, 1928 (Teleostei, Characidae): a new species complex within the genus Astyanax?

Four populations of Astyanax hastatus Myers 1928 from the Guapimirim River basin (Rio de Janeiro State) were analyzed and three distinct cytotypes identified. These cytotypes presented 2n = 50 chromosomes, with 4M+8SM+10ST+28A (Cytotype A), 8M+10SM+14ST+18A (Cytotype B), 6M+8SM+4ST+32A (Cytotype C) and scanty heterochromatin, mainly located throughout pericentromeric regions of several chromosomal pairs. No homologies with the As-51 satellite DNA were observed in the three cytotypes, although all of them presented multiple 18S rDNA sites, as detected by both silver nitrate staining and FISH (fluorescent in situ hybridization). The application of the term "species complex" in Astyanax is discussed from a cytotaxonomic viewpoint.

Antibacterial modified diketopiperazines from two ascidians of the genus Didemnum

The chemical investigation of the crude extract of an ascidian of the genus Didemnumled to the isolation of the modified diketopiperazine rodriguesines A (1) and (2) as a mixture of homologues, which could be identified by analysis of spectroscopic data including MS/MS experiments. The investigation of a second Didemnumsp. led to the isolation of N-acetyl-rodriguesine A (3) and N-acetyl-rodriguesine B (4). The absolute configuration of compounds 1and 2could be established by hydrolysis and Marfey's analysis and comparison with literature data reported for compound 3, previously obtained as a synthetic product. The mixture of 1and 2displayed moderate antibiotic activity against a clinical isolate of Streptococcus mutansand against S. mutansUA159 and Staphylococcus aureusATCC6538.

A new species of the genus Pimelerodius Vanin from the Amazon Region, with notes on the geografic distribution of Pimelerodius motacilla (Boheman) (Coleoptera, Curculionidae, Otidocephalini)

Pimelerodius punctiventris sp. nov. (type locality Brazil, Amazonas, Itacoatiara) is described and illustrated. The new taxon is compared with similar species, being distinguished from the other 12 known species of the genus by the presence of punctures in ventrite I. The available published key for identification of species of Pimelerodius is adapted to include the new species. A modification of the generic description of the aedeagus of Pimelerodius is provided, a necessity due to the differences observed in the aedeagus of the new species. The occurrence of P. motacilla (Boheman, 1843) in the Amazon Region, recorded in sympatry with P. punctiventris in Itacoatiara, AM, is discussed and confirmed, based on the study of 41 available specimens.

A new species of Neotropical freshwater stingray of the genus Potamotrygon Garman, 1877 from the Río Madrede Díos, Peru (Chondrichthyes: Potamotrygonidae)

Potamotrygon tatianae sp. nov., is described from Río Madre de Díos, Peru, upper Rio Madeira basin. The new species is distinguished from all congeners by a unique combination of characters, including its dorsal color pattern formed by a relatively slender, highly convoluted, beige to dark brown vermicular pattern, a single row of dorsal tail spines, and a relatively longer tail posterior to caudal stings. Potamotrygon tatianae sp. nov., occurs sympatrically with other species of Potamotrygon (P. falkneri, P. orbignyi and P. motoro). From the similar species P. falkneri, P. tatianae sp. nov., is further distinguished by the absence of circular, reniform, and oval spots, by its proportionally much longer tail, by having dorsal tail spines in one irregular row, and by features of the ventral lateral-line canal, dermal denticles and neurocranium. From P. orbignyi, the new species is distinct by lacking a reticulate pattern on dorsal disc and by the presence of two angular cartilages. From P. motoro, P. tatianae sp. nov., is further separated by the lack of ocelli formed by strong black concentric rings, by the more flattened aspect of its head and disc, and by having smaller and more numerous teeth. The discovery of a new species that so closely resembles a congeneric form in color pattern, a feature highly variable within the latter, highlights the importance of examining large series of individuals and of detailed morphological analyses in revealing the potentially highly cryptic nature of the diversity within the family.