Flaviviruses in mosquitoes from Southern Portugal, 2009-2010

Os flavivírus são vírus pertencentes à família Flaviviridae, género Flavivirus. Estes formam um grande grupo caraterizado pela sua ampla distribuição e diversidade genética. Os flavivírus são, na sua maioria, transmitidos por artrópodes vectores incluíndo agentes patogénicos para humanos e animais que podem potencialmente provocar grandes epidemias e causar elevadas taxas de mortalidade e morbidade. Nos últimos anos, tem-se registado uma grande expansão a nível da distribuição geográfica dos flavivirus e diversidade dos seus hospedeiros. O vírus do Nilo Ocidental tem sido continuamente detectado em toda a Europa recentemente, e também isolado de mosquitos colhidos no Sul de Portugal, onde já foram registados casos humanos e animais. O principal objectivo deste trabalho é o rastreio de flavivírus em mosquitos colhidos em duas regiões do Sul de Portugal, onde os mesmos foram anteriormente detectados. As colheitas de mosquitos foram realizadas em 24 locais em zonas húmidas nos districtos de Faro e Setúbal, através de armadilhas luminosas tipo CDC com CO2 e aspiradores mecânicos manuais para colheita de mosquitos em repouso em abrigos de animais. Os mosquitos colhidos foram agrupados por lotes contendo aproximadamente 50 espécimens cada, e rastreados para a presença de flavivírus por heminested RT-PCR, direccionado à amplificação de um pequeno fragmento do gene NS5 usando oligonucleótidos degenerados específicos para flavivírus. Entre Abril e Outubro de 2009 e 2010 foram colhidos no total 36273 mosquitos pertencentes às seguintes espécies: Anopheles algeriensis, An.atroparvus, Aedes berlandi, Ae.caspius, Ae.detritus, Coquillettidia richiardii, Culex laticinctus, Cx.pipiens, Cx.theileri, Cx.univittatus, Culiseta annulata, Cs.longiareolata, Cs.subochrea, e Uranotaenia unguiculata. As espécies mais abundantes foram Ae.caspius, Cx.theileri e Cx.pipiens, respectivamente. Contudo, as densidades de mosquitos foram variáveis de acordo com o método de colheita e área de amostragem. As densidades de mosquitos colhidos em 2010 foram quatro vezes superior às registadas no ano anterior. No total foram analisados 745 lotes dos quais 31% testaram positivos para a presença de sequências de flavivirus. As espécies que apresentaram taxas de positividade mais elevadas foram: An.algeriensis com uma Taxa Mínima de Infecção (TMI) de 56/1000 no Algarve em 2009, Cs.annulata TMI =22/1000 no Algarve em 2010, Cx.theileri e Cx.pipiens em Setúbal em 2010, TMI =20/1000. An. atroparvus, Ae. caspius, Ae. detritus e Cx. univittatus também produziram lotes positives. No geral, a positividade foi maior no Algarve. Análise das sequências virais obtidas revelou homologia das nossas sequências virais com sequências de referência de flavivírus específicos de mosquitos depositadas em bases de dados de acesso livre. A análise filogenética reflectiu a variabilidade genética dos flavivírus e revelou a relação genética das nossas sequências com as de outros flavivírus, especialmente os específicos de insectos. Tendo em consideração os anteriores isolamentos do vírus do Nilo Ocidental, o aumento acentuado nas densidades de mosquitos, o aumento de temperaturas que se tem vindo a registar, os casos recentes de transmissão de flavivírus por toda a Europa e o padrão desconhecido e imprevisível dos surtos destes vírus, os programas contínuos de vigilância epidemiológica têm-se revelado uma ferramenta indispensável para a Saúde Pública.

Affinity and diversity indices for anopheline immature forms

As for the entire Amazon Region, malaria continues to be a major health public problem in Roraima that presented an Annual Parasitic Index of 85.4 in 2005, the highest in Brazil. Information on anopheline breeding sites is an essential component in malaria control strategies. Aiming to contribute to the limited knowledge on anopheline immature forms in Roraima, collections and breeding site observations were performed in 10 breeding sites around the capital city Boa Vista. Collections were carried out in the rainy and dry season periods between April 2004 and January 2005. Breeding sites comprised natural and artificial water reservoirs. A total of 623 immature forms were collected belonging to Anopheles albitarsis s.l., An.triannulatus s.l., An. nuneztovari/dunhami, An. braziliensis, An. evansae, An. oswaldoi s.l., An. strodei and An. darlingi. An. albitarsis and An. braziliensis were the most frequently found species. Eight larvae of An. darlingi were found in only one breeding site located in the forest. An. triannulatus/An. nuneztovari and An. albitarsis/An. braziliensis were the pairs of species that mostly occurred together. Both pair of species displayed the highest affinity index what might indicate a high compatibility for the same breeding conditions and/or a synergistic co-occurrence. Species diversity index was higher for the dry season.

Epidemiological and ecological aspects related to malaria in the area of influence of the lake at Porto Primavera dam, in western São Paulo State, Brazil

A study was carried out in the area of influence of the Porto Primavera Hydroelectric Power Station, in western São Paulo State, to investigate ecological and epidemiological aspects of malaria in the area and monitor the profile of the anopheline populations following the environmental changes brought about by the construction of the lake. Mosquitoes captured were analyzed by standardized indicator species analysis (ISA) before and during different flooding phases (253 m and 257 m elevations). The local human population was studied by means of parasitological (thin/thick blood smears), molecular (PCR) and serological tests. Serological tests consisted of Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) with synthetic peptides of the circumsporozoite protein (CSP) from classic Plasmodium vivax, P. vivax variants (VK247 and "vivax-like"), P. malariae and P. falciparum and Indirect Immunofluorescence Assay (IFA) with asexual forms of P. vivax, P. malariae and P. falciparum. The results of the entomological survey indicated that, although the Anopheles darlingi population increased after the flooding, the population density remained very low. No malaria, parasite infection or DNA was detected in the inhabitants of the study area. However, there was a low frequency of antibodies against asexual forms and a significant prevalence of antibodies against P. vivax, P. vivax variants, P. falciparum and P. malariae; the presence of these antibodies may result from recent or less recent contact with human or simian Plasmodium (a parallel study in the same area revealed the existence of a sylvatic cycle). Nevertheless, these results suggest that, as in other places where malaria is present and potential vectors circulate, the local epidemiological conditions observed could potentially support the transmission of malaria in Porto Primavera Lake if infected individuals are introduced in sufficient numbers. Further studies are required to elucidate the phenomena described in this paper.

Impact of dams and irrigation schemes in Anopheline (Diptera: Culicidae) bionomics and malaria epidemiology

Irrigation schemes and dams have posed a great concern on public health systems of several countries, mainly in the tropics. The focus of the present review is to elucidate the different ways how these human interventions may have an effect on population dynamics of anopheline mosquitoes and hence, how local malaria transmission patterns may be changed. We discuss different studies within the three main tropical and sub-tropical regions (namely Africa, Asia and the Pacific and the Americas). Factors such as pre-human impact malaria epidemiological patterns, control measures, demographic movements, human behaviour and local Anopheles bionomics would determine if the implementation of an irrigation scheme or a dam will have negative effects on human health. Some examples of successful implementation of control measures in such settings are presented. The use of Geographic Information System as a powerful tool to assist on the study and control of malaria in these scenarios is also highlighted.

SEASONAL DISTRIBUTION OF MALARIA VECTORS (DIPTERA: CULICIDAE) IN RURAL LOCALITIES OF PORTO VELHO, RONDÔNIA, BRAZILIAN AMAZON

We conducted a survey of the malaria vectors in an area where a power line had been constructed, between the municipalities of Porto Velho and Rio Branco, in the states of Rondônia and Acre, respectively. The present paper relates to the results of the survey of Anopheles fauna conducted in the state of Rondônia. Mosquito field collections were performed in six villages along the federal highway BR 364 in the municipality of Porto Velho, namely Porto Velho, Jaci Paraná, Mutum Paraná, Vila Abunã, Vista Alegre do Abunã, and Extrema. Mosquito captures were performed at three distinct sites in each locality during the months of February, July, and October 2011 using a protected human-landing catch method; outdoor and indoor captures were conducted simultaneously at each site for six hours. In the six sampled areas, we captured 2,185 mosquitoes belonging to seven Anopheles species. Of these specimens, 95.1% consisted of Anopheles darlingi, 1.8% An. triannulatus l.s., 1.7% An. deaneorum, 0.8% An. konderi l.s., 0.4 An. braziliensis, 0.1% An. albitarsis l.s., and 0.1% An. benarrochi. An. darlingi was the only species found in all localities; the remaining species occurred in sites with specific characteristics.

Dissecting the molecular interaction between hepatocytes and Plasmodium liver parasites

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

A resistência aos inseticidas e sua medida em mosquitos

Depois de um ligeiro histórico scbre a evolução dos inseticidas, o autor chama a atenção para a mudança radical sofrida pela tática de combate a insetos, cem o aparecimento dos inseticidas orgânicos persistentes. Antes o que se visava era o inseto ou o seu alimento, depois passou-se a envenenar todo o espaço frequentado por esses animais. Lembra que existem, em alguns lugares, ambientes naturalmente envenenados onde prosperam seres vivos, perfeitamente adaptados a essas condições. Isso permitia prever o aparecimento de resistência aos inseticidas na escala hoje observada. Cita alguns çens e enzimas responsáveis pela resistência a alguns grupos de inseticidas e salienta a importância desses estudos para a descoberta de substâncias sinergentes. Descreve a técnica adotada pela Organização Mundial da Saúde para medir a susceptibilidade de mosquitos adultos. Menciona os processos de controle biológico por machos esterilizados, parasitas e predadores, e lembra que as duas campanhas contra insetos de importância sanitária que tiveram maior êxito no Brasil, a do Aedes aegypti e a do Anopheles gambiae, utilizaram táticas ecléticas, como é hoje preconizado pelos cntomologistas de vanguarda, no que se convencionou chamar de luta integrada.

Observações sobre anofelinos em Santa Catarina, Brasil

Um ciclo anual de capturas de mosquitos realizado em três localidades da Região do Litoral e Encosta de Santa Catarina, com um homemisca colocado na mata, outro na casa mais próxima e um terceiro situado entre esses dois pontos, forneceu as seguintes informações: 1) O Anopheles bellator que é um mosquito raro nas matas densas das encostas, torna-se abundante quando essas florestas são danificadas pela retirada de árvores; 2) Tanto essa espécie quanto o A. cruzii e o A. homunculus, compareceram em maior número nas capturas feitas no terreno descampado; 3) A não ser no fato do A. homunculus procurar alimento nas horas um pouco mais avançadas da noite, não se notou diferença significativa entre o comportamento dessas três espécies de anofelinos; 4) A comparação dos dados obtidos, com os de outros autores, mostrou que uma pessoa colocada fora da casa intercepta um número significativo de mosquitos; 5) Ficou bem claro que os anofelinos da região raramente pousam em paredes dedetizadas; 6) Além disso, o DDT diminui muito a proporção de exemplares que vai se alimentar dentro das casas; para o A. cruzii essa diminuição foi da ordem de 90%.

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.

História, epidemiologia e controle da malária na região de Campinas, Estado de São Paulo, Brasil, 1980 a 2000

Estudo retrospectivo descritivo dos 3.314 casos de malária notificados na área de abrangência da Superintendência de Controle de Endemias, Campinas (88 municípios, 5.366.081 habitantes), no período de 1980 a 2000. Foram considerados elementos da história da expansão da malária na região. Houve queda dos casos diagnosticados mesmo em períodos de recrudescimento da malária na Amazônia. Predominaram homens (83%), em idade produtiva (20 a 49 anos), vindos principalmente de Rondônia, Pará e Mato Grosso; 59% foram diagnosticados nos 3 primeiros dias dos sintomas. Considerou-se o possível impacto positivo de campanhas educativas endereçadas às populações de risco e aos profissionais de saúde na região. Em áreas não endêmicas, a assistência oportuna ao paciente com malária, a vigilância epidemiológica/entomológica e a ações educativas podem diminuir a gravidade dos casos e impedem o estabelecimento de focos de transmissão.

Preliminary evidence of association between species of mosquitoes in Atlantic forest of Santa Catarina State, (Diptera: Culicidae)

A positive coefficient of association (affinity) between Runchomyia reversa and Anopheles cruzii and high (0.38) index were observed, probably due to the similar breeding places (bromeliads) and to landing habits. Furthermore, a high (0.92) index of association between Oc. scapularis and Wyeomyia incaudata, with low coefficient of association was observed.

Inquérito entomológico e infectividade durante epidemia de malária no município de Anajás, Estado do Pará

Inquérito entomológico transversal foi conduzido na área urbana no Município de Anajás/PA, para verificar o risco de transmissão malárica. Embora a densidade de Anopheles tenha sido baixa, a taxa de infectividade de 6% e o encontro de espécimes positivos em todos os bairros indicam alto risco de contrair a doença.

Aspectos epidemiológicos de um foco de malária no município de São Luis, MA

O estudo foi realizado na localidade de Residencial Paraíso, São Luis, Maranhão, de 1999 a 2001, com o objetivo de analisar os aspectos epidemiológicos da malária, tendo sido constatado que a localidade é receptiva e vulnerável. Houve 129 casos, com maior acometimento do sexo masculino e da faixa etária de 20 a 29 anos. O Plasmodium vivax foi o agente responsável pelas infecções, tendo como vetor o Anopheles aquasalis. Foram identificadas evidências de transmissão extradomiciliar.

Aspectos da transmissão focal de malária na Ilha de São Luis, Maranhão

O estudo foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar um foco de transmissão de malária em Guarapiranga, município de São José de Ribamar, MA. A unidade de estudo foi o grupo familiar, aplicando-se questionário sobre identificação, situação econômica, hábitos dos moradores e características dos domicílios. Foram visitadas 54 famílias, totalizando 207 habitantes, sendo 113 do sexo masculino e 95, do feminino. 95 pessoas tinham de 5 a 24 anos. Agricultura e pesca são a base da economia local, com 64,8% das famílias auferindo renda mensal menor que um salário mínimo. A maioria das casas é construída de taipa, coberta de palha, tem piso de chão batido e não tem instalações sanitárias. Em relação à entrada de mosquitos, 62,2% são parcialmente protegidas. A água para consumo provém de cacimbas ou poços rasos em 78,8%, e o lixo é deixado a céu aberto em 53,7% dos domicílios. Foram registrados 106 casos de malária por Plasmodium vivax. O provável transmissor foi o Anopheles (N) aquasalis e o tratamento com cloroquina associado à primaquina teve bons resultados.

Avaliação da armadilha HP iscada com diferentes taxas de liberação de octenol na captura de anofelinos (Diptera: Culicidae) em Brejo do Mutambal, Município de Varzelândia, Estado de Minas Gerais

Para avaliar o papel do octenol na coleta de anofelinos foram utilizadas armadilhas HP iscadas com diferentes taxas de evaporação. Foram capturados 285 anofelinos e não houve diferença entre o número de anofelinos coletados com as armadilhas controle e as iscadas com octenol e nem entre as taxas de evaporação.