Sharing of antigens between Plasmodium falciparum and Anopheles albimanus

The presence of common antigens between Plasmodium falciparum and Anopheles albimanus was demonstrated. Different groups of rabbits were immunized with: crude extract from female An. albimanus (EAaF), red blood cells infected with Plasmodium falciparum (EPfs), and the SPf66 synthetic malaria vaccine. The rabbit's polyclonal antibodies were evaluated by ELISA, Multiple Antigen Blot Assay (MABA), and immunoblotting. All extracts were immunogenic in rabbits according to these three techniques, when they were evaluated against the homologous antigens. Ten molecules were identified in female mosquitoes and also in P. falciparum antigens by the autologous sera. The electrophoretic pattern by SDS-PAGE was different for the three antigens evaluated. Cross-reactions between An. albimanus and P. falciparum were found by ELISA, MABA, and immunoblotting. Anti-P. falciparum and anti-SPf66 antibodies recognized ten and five components in the EAaF crude extract, respectively. Likewise, immune sera against female An. albimanus identified four molecules in the P. falciparum extract antigen. As far as we know, this is the first work that demonstrates shared antigens between anophelines and malaria parasites. This finding could be useful for diagnosis, vaccines, and the study of physiology of the immune response to malaria.

Salivary gland proteins of the human malaria vector, Anopheles dirus B (Diptera: Culicidae)

Salivary gland proteins of the human malaria vector, Anopheles dirus B were determined and analyzed. The amount of salivary gland proteins in mosquitoes aged between 3 - 10 days was approximately 1.08 ± 0.04 µg/female and 0.1 ± 0.05 µg/male. The salivary glands of both sexes displayed the same morphological organization as that of other anopheline mosquitoes. In females, apyrase accumulated in the distal regions, whereas alpha-glucosidase was found in the proximal region of the lateral lobes. This differential distribution of the analyzed enzymes reflects specialization of different regions for sugar and blood feeding. SDS-PAGE analysis revealed that at least seven major proteins were found in the female salivary glands, of which each morphological region contained different major proteins. Similar electrophoretic protein profiles were detected comparing unfed and blood-fed mosquitoes, suggesting that there is no specific protein induced by blood. Two-dimensional polyacrylamide gel analysis showed the most abundant salivary gland protein, with a molecular mass of approximately 35 kilodaltons and an isoelectric point of approximately 4.0. These results provide basic information that would lead to further study on the role of salivary proteins of An. dirus B in disease transmission and hematophagy.

First record of Anopheles (Anopheles) costai Fonseca & Ramos, 1939 in Espírito Santo State, Brazil

Field collections of immatures and adults of Culicidae were carried out in the Rio Doce Valley, Espírito Santo State, aiming to increase knowledge on the anopheline species of that region. Considering all Culicidae species collected, among other anopheline it is noteworthy the presence of Anopheles darlingi, An. oswaldoi and An. costai. Regarding to An. darlingi, responsible for malaria outbreak in the low lands in that state, it was expected to confirm its presence in the area. The register of specimens of An. costai in the field collections is relevant, increasing the geographical distribution of the species and representing better knowledge of the Series Arribalzagia of the subgenus Anopheles.

Anopheles (Kerteszia) cruzii (DIPTERA: CULICIDAE) IN PERIDOMICILIARY AREA DURING ASYMPTOMATIC MALARIA TRANSMISSION IN THE ATLANTIC FOREST: MOLECULAR IDENTIFICATION OF BLOOD-MEAL SOURCES INDICATES HUMANS AS PRIMARY INTERMEDIATE HOSTS

Anopheles (Kerteszia) cruzii has been implicated as the primary vector of human and simian malarias out of the Brazilian Amazon and specifically in the Atlantic Forest regions. The presence of asymptomatic human cases, parasite-positive wild monkeys and the similarity between the parasites infecting them support the discussion whether these infections can be considered as a zoonosis. Although many aspects of the biology of An. cruzii have already been addressed, studies conducted during outbreaks of malaria transmission, aiming at the analysis of blood feeding and infectivity, are missing in the Atlantic Forest. This study was conducted in the location of Palestina, Juquitiba, where annually the majority of autochthonous human cases are notified in the Atlantic Forest of the state of São Paulo. Peridomiciliary sites were selected for collection of mosquitoes in a perimeter of up to 100 m around the residences of human malaria cases. The mosquitoes were analyzed with the purpose of molecular identification of blood-meal sources and to examine the prevalence of Plasmodium. A total of 13,441 females of An. (Ker.) cruzii were collected. The minimum infection rate was calculated at 0.03% and 0.01%, respectively, for P. vivax and P. malariae and only human blood was detected in the blood-fed mosquitoes analyzed. This data reinforce the hypothesis that asymptomatic human carriers are the main source of anopheline infection in the peridomiciliary area, making the probability of zoonotic transmission less likely to happen.

Biting behavior of Anopheles mosquitoes in Costa Marques, Rondonia, Brazil

Mosquito collections were made in and near Costa Marques, Rondonia, Brazil, to determine anopheline anthropophilic/zoophilic behavior. Collections from a non-illuminated, bovine-baited trap and indoor and outdoor human-bait collections were compared. Anopheles darlingi and Anopheles deaneorum were more anthropophilic than the other anophelines collected. The remainder of the Anopheles species were collected much morefrequently in bovine-baited traps than in human-bait collections. Anopheles darlingi and An. deaneorum were more frequently collected inside houses than the other anopheline species. But, when collections were made in a house with numerous openings in the walls, there were few differences in the percentages of each species biting man indoors versus outdoors. Anopheles darlingi was the predominant mosquito collected, both inside and outside houses, and had the strongest anthropophilic feeding behavior of the anophelines present.

Anopheles (Culicidae, Anophelinae) e a malária em Buriticupu-Santa Luzia, Pré-Amazônia maranhense

Neste trabalho, estudou-se as espécies do gênero Anopheles que se atraem por iscas humanas na Região de Buriticupu, Santa Luzia, Estado do Maranhão. Foram encontradas 7 espécies do subgênero Nyssorhyncus A. (N) darlingi, o principal vetor da malária humana na região, foi a espécie mais freqüente (53,1% da amostra total). Seguem na ordem de importância, A. (N) evansae (21.0%), A. (N) triannulatus (17.4%) e A. (N) nuñeztovari (4,8%). As demais espécies, A. (N) argyritarsis, A. (N) oswaldoi e A. (N) rangeli representaram juntas 3,7% da amostra total. As visitas foram mais frequentes no extra (51,7% da amostra total) do que no peridomicílio (45,7%). A. (N) darlingi e A. (N) evansae foram as únicas espécies encontradas no intradomicílio, numa proporção de aproximadamente 2,6% da amostra total. Os anofelinos ocorreram nas estações seca e chuvosa, com maior frequência na última, coincidindo com os elevados índices de caso de malária naquela região.

Transglutaminases de Anopheles gambiae: caracterização molecular, bioquímica e histológica.

A malária é causada por parasitas protozoários do género Plasmodium spp, a sua transmissão aos humanos deve-se à picada infecciosa de mosquitos fêmea do género Anopheles spp, sendo Anopheles gambiae o vector mais eficiente de malária em todo o mundo. O intestino médio do mosquito representa um dos ambientes mais desafiantes à sobrevivência e desenvolvimento do parasita, e é, portanto, também um dos locais mais atraentes para novas estratégias de controlo da malária, pois é onde se observa uma diminuição acentuada na população de parasitas invasores. A transglutaminase (TGM) desempenha um papel importante e diversificado em mamíferos, tais como a coagulação e a formação da barreira epitelial, catalisando o “crosslinking” entre proteínas. Em invertebrados, como Drosophila sp, a proteína TGM mostrou estar envolvida na defesa imunitária. O mosquito A. gambiae tem codificado no seu genoma três TGMs, o gene AGAP009099, já caracterizado, é expresso exclusivamente nas MAGs (glândulas auxiliares masculinas). Os genes AGAP009098 e AGAP009100, cujas funções não foram ainda clarificadas, são expressos ubiquamente e em baixos níveis. No presente trabalho, propõe-se a caracterização das duas proteínas codificadas por estes genes, de forma a identificar o modo como estas proteínas interagem dentro do mosquito, a esclarecer o seu papel na invasão do intestino médio de A. gambiae por Plasmodium spp., o que permitirá averiguar o seu envolvimento ao nível da imunidade inata do mosquito. Foi produzida e purificada a proteína recombinante AgTGM98-1, que se utilizou para a produção de um anticorpo anti-AgTGM98. A atividade de TGM no mosquito não se mostrou estatisticamente significativa entre os estadios larvares, pupas e adultos. A caracterização bioquímica de AgTGM98 e AgTGM100 revelou a possível existência de proteínas do tipo TGM. Através de western blotting, verificou-se uma diminuição de AgTGM98, comparando mosquitos não infetados com infetados por P. berghei, o que sugere alterações na expressão desta proteína face à invasão pelo parasita, o que pode significar o seu envolvimento direto na infeção. Caracterizou-se, por imunohistoquímica (IHC) a localização de AgTGM98 e AgTGM100 em intestinos médios de mosquitos. A proteína AgTGM98 apresentou uma localização membranar, na parte basal do intestino médio e com distribuição ao longo deste. Contrariamente, a AgTGM100 tem uma localização intracelular e uma distribuição presente apenas no proventrículo e zona mais apical do intestino médio durante uma fase da sua existência, sendo com o passar do tempo detectada em todo o intestino médio.

Resistência a insecticidas em Anopheles gambiae s.l. na Região de Luanda, Angola

Em Angola, a malária é a principal causa de morbilidade e de mortalidade infantil. O controlo de vectores com recurso aos insecticidas representa uma parte importante da estratégia actual para a prevenção da doença. Em Anopheles gambiae s.s., principal vector de malária em África, estão identificadas duas mutações pontuais no gene que codifica os canais de sódio das membranas das células do sistema nervoso, conferindo resistência knockdown (kdr) aos insecticidas piretróides e ao DDT. Também se encontra descrita para esta espécie uma mutação no gene acetilcolinesterase-1 (ace-1), associada à resistência a carbamatos e organofosfatos. Este trabalho teve como principal objectivo avaliar o nível de resistência aos insecticidas em An. gambiae da província de Luanda, Angola e determinar a frequência destas mutações. Foram realizadas colheitas entomológicas em 2009 e 2010, através da prospeção de criadouros larvares. Os insectos capturados foram criados até a emergência do adulto e sujeitos a ensaios de susceptibilidade a insecticidas, através de testes da OMS. A identificação de espécies e formas moleculares do complexo An. gambiae, bem como a pesquisa de mutações no gene ace-1 foram feitas por PCR-RFLP. A pesquisa de mutações no gene kdr foi realizada por PIRA-PCR. Amostras selecionadas de mosquitos (incluindo uma amostra proveniente de uma colheita de adultos) foram ainda genotipadas para 11 loci microssatélites. Os níveis de resistência para a permetrina, DDT e -cialotrina foram elevados, com taxas de mortalidade inferiores a 70% em ambos os anos. Em contraste, as taxas de mortalidade foram sempre acima de 98% para bendiocarb e fenitrotião, indicadoras de susceptibilidade a estes insecticidas. Todas as amostras processadas foram identificadas como An. gambiae s.s., forma molecular M e não se observou a mutação no gene ace-1 associada à resistência. Em ambos os anos, foi detectada apenas a mutação L1014F no locus kdr e a frequência do alelo mutante (TTT) foi bastante elevada. Em 2009, observou-se uma associação entre genótipos homozigóticos para o alelo 1014F e o fenótipo resistente, para os insecticidas piretróides e para o DDT. O polimorfismo dos loci microssatélites analisados foi elevado, com a riqueza alélica a variar entre 5 (45C1) e 20 (H128) e a heterozigotia esperada entre 0,529 (H577) e 0,862 (H249). A análise genética não revelou um grau de parentesco entre os indivíduos que constituíram as amostras estudadas. Este resultado sugere que os elevados níveis de resistência observados não foram influenciados pelo método de colheita de mosquitos que, em certas condições, poderia contribuir para a amostragem de indivíduos aparentados.

Larval control of Anopheles (Nyssorhinchus) darlingiusing granular formulation of Bacillus sphaericus in abandoned gold-miners excavation pools in the Brazilian Amazon Rainforest

INTRODUCTION: Use of a Bacillus sphaericus based mosquito larvicide was evaluated as an intervention for malaria vector control at a mining site in Amapá, Brazil. Impacts on larval and adult densities of the primary vector Anopheles darlingi were measured over the course of a 52 week study period.METHODS: In Calçoene, State of Amapá, gold mining activity occurs in 19 mining sites in gold-miners of Lourenço. Large pools are formed in mining sites and naturally colonized by Anopheles darlingi. During one year, the impact of applications of VectoLex(r) CG to these larval sources was evaluated. Applications of 20kg/ha were made as needed, based on 10 immature (3rd, 4th instars and pupae) surveillance of health and established thresholds. RESULTS: One hundred percent initial control was observed 48h after each treatment. The pools received from 2-10 (5.3±1.6) treatments during the year. The average re-treatment interval in productive pools was 9.4±4.3 weeks. During weeks 3-52 of the study, mean density of late stage larvae was 78% and pupae were 93% lower in the treated pools than in untreated pools (p< 0.0001, n=51) while reduction of adult mosquitoes was 53% in comparison to the untreated area during the last five months of the study, which were the rainy season (p<0.001).CONCLUSIONS:VectoLex(r) CG reduced immature Anopheles darlingi infestation levels during the entire study period, and reduced adult mosquito populations during the rainy season.

Larvicidal effects of endophytic and basidiomycete fungus extracts on Aedes and Anopheles larvae (Diptera, Culicidae)

Introduction In vitro bioassays were performed to access the larvicidal activity of crude extracts from the endophytic fungus Pestalotiopsis virgulata (Melanconiales, Amphisphaeriaceae) and the saprophytic fungus Pycnoporus sanguineus (Basidiomycetes, Polyporaceae) against the mosquitoes Aedes aegypti and Anopheles nuneztovari. Methods The extracts were tested at concentrations of 100, 200, 300, 400 and 500ppm. Ethyl acetate mycelia (EAM) extracts and liquid culture media (LCM) from Pe. virgulata and Py. sanguineus were tested against third instar larvae of Ae. aegypti and An. nuneztovari. Results The larvicidal activity of the EAM extracts from Pe. virgulata against Ae. aegypti had an LC50=101.8ppm, and the extract from the basidiomycete fungus Py. sanguineus had an LC50=156.8ppm against the Ae. aegypti larvae. The Pe. virgulata extract had an LC50=16.3ppm against the An. nuneztovari larvae, and the Py. sanguineus extract had an LC50=87.2ppm against these larvae. Conclusions These results highlight the larvicidal effect of EAM extracts from the endophyte Pe. virgulata against the two larval mosquitoes tested. Thus, Pe. virgulata and Py. sanguineus have the potential for the production of bioactive substances against larvae of these two tropical disease vectors, with An. nuneztovari being more susceptible to these extracts.

Parity and influence of abiotic factors on Anopheles in the Manso dam, State of Mato Grosso, Brazil

Introduction This study examined the parity of Anopheles mosquitoes and the influence of abiotic factors on the distribution of these mosquitoes in the Manso dam, Mato Grosso, Brazil. Methods The anophelines were captured using the Human Attraction Technique for 12 h, while recording the temperature and relative humidity. Parity was determined by examining the conditions of the filaments. Results Anopheles darlingi and Anopheles triannulatus accounted for 98.5% of the anophelines, with 88% of these being parous. Conclusions Sudden variations in weather could be the cause of shifts from the total absence of mosquitoes to the appearance of females in abundance over a three-day period.

Detection of immunogenic proteins from Anopheles sundaicussalivary glands in the human serum

AbstractINTRODUCTION:The saliva of mosquitoes has an important role in the transmission of several diseases, including malaria, and contains substances with vasomodulating and immunomodulating effects to counteract the host physiological mechanisms and enhance pathogen transmission. As immunomodulatory components, salivary gland proteins can induce the generation of specific IgG antibodies in the host, which can be used as specific biomarkers of exposure to Anopheles sundaicus . The objective of this study was to identify immunogenic proteins from the salivary glands of Anopheles sundaicus by reaction with sera from individuals living in malaria-endemic areas who are thus exposed to Anopheles mosquitoes.METHODS:IgG antibodies targeting salivary gland proteins in serum samples from individuals living in malaria-endemic areas were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Sera from healthy individuals living in non-endemic areas were used as negative controls. Determination of the presence of salivary gland immunogenic proteins was carried out by western blotting.RESULTS:Sixteen bands appeared in sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, with molecule weights ranging from 22 to 144kDa. Among the exposed individuals, IgG responses to salivary gland proteins were variable. Protein bands with molecular weights of 46, 41, 33, and 31kDa were the most immunogenic. These immunogenic proteins were consistently recognized by pooled serum and individual samples from people living in malaria-endemic areas but not by negative controls.CONCLUSIONS:These results support the potential use of immunogenic proteins from the salivary glands of Anopheles as candidate markers of bite exposure or in malaria vaccines.

Biologia de Anofelinos Amazônicos. VI. Variabilidade Enzimática em ANOPHELES DARLINGI Root. (DIPTERA, CULICIDAE)

São relatados resultados preliminares sobre o polimorfismo protético de populuções naturais de Anopheles darlingi, procedentes de duas localidades da região amazônica-Ariquemes (Rondônia) e Rodovia PA-422 (Pará). Pata as esterases, foi detectada variação para o locus Est-2na população de Ariquemes, enquanto foi monomórfico na população da PA-422, sendo verificados nesta última, apenas indivíduos com o genótipo Est2*F/Est2*F. A freqüência do alelo Est2*F foi estimada em 0,80 na população de Ariquemes, valor este muito maior do que o observado na população da BR-174 (Manaus/Boa Vista), em estudos anteriores, que foi de 0,48. Os resultados para o sistema da leucina aminopeptidase (LAP) sugerem que a enzima é controlada por três loci, aparentemente monomórficos em ambas as populações.

Estudo da influência da flora intestinal do mosquito Anopheles sp. no estabelecimento da infecção por Plasmodium Berghei

A malária é uma doença infecciosa com um efeito devastador nas áreas afectadas. É provocada pelo protozoário Plasmodium e transmitida pelo insecto vector do género Anopheles. As fêmeas hematófagas ao alimentar-se de um hospedeiro infectado vão dar continuidade ao ciclo de vida do parasita e transmiti-lo a um novo hospedeiro na próxima refeição sanguínea. O intestino médio dos mosquitos é um órgão imunocompetente, onde a presença de microrganismos vai activar o sistema imunitário, determinando a sua capacidade vectorial. Novas abordagens de controlo biológico de doenças transmitidas por vectores parecem ganhar terreno. P. aeruginosa é uma bactéria Gram-negativa, potencialmente patogénica, em especial as estirpes produtoras de muco, sendo um microrganismo modelo em estudos de biofilmes. Estes são caracterizados por conferir tolerância a antibióticos e resistência ao sistema imune do hospedeiro. Com este trabalho pretendeu-se analisar o efeito da influência da flora bacteriana, nomeadamente isolados de Pseudomonas aeruginosa produtores de muco e não produtores, presentes no tracto digestivo de Anopheles sp. e a sua relação com a infecção por P. berghei. Com este estudo é possível afirmar a existência de uma proporcionalidade directa entre a taxa de infecção por P. berghei e a ausência da Microbiota. A presença de Pseudomonas produtoras de muco no intestino médio dos mosquitos demonstrou conferir algum grau de protecção no estabelecimento da infecção, bem como na intensidade da mesma. Contudo, mais estudos necessitam ser realizados e com um maior número de mosquitos, de forma a ultrapassar as limitações impostas pelo tratamento antibacteriano. Possivelmente, a sobreposição de respostas imunes anti-bacterianas e anti-Plasmodium, vão provocar um incremento no sistema imune e limitação das infecções por Plasmodium. Biofilmes bacterianos têm demonstrado a capacidade de aderir e inibir o crescimento de protozoários Uma melhor compreensão do papel da flora microbiana face ao sistema de defesa do hospedeiro poderá contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias de controlo da transmissão da malária.