Comparative morphometry and morphology of Anopheles aconitus Form B and C eggs under scanning electron microscope

Comparative morphometric and morphological studies of eggs under scanning electron microscope (SEM) were undertaken in the three strains of two karyotypic forms of Anopheles aconitus, i.e., Form B (Chiang Mai and Phet Buri strains) and Form C (Chiang Mai and Mae Hong Son strains). Morphometric examination revealed the intraspecific variation with respect to the float width [36.77 ± 2.30 µm (Form C: Chiang Mai strain) = 38.49 ± 2.78 µm (Form B: Chiang Mai strain) = 39.06 ± 2.37 µm (Form B: Phet Buri strain) > 32.40 ± 3.52 µm (Form C: Mae Hong Son strain)] and number of posterior tubercles on deck [2.40 ± 0.52 (Form B: Phet Buri strain) = 2.70 ± 0.82 (Form B: Chiang Mai strain) < 3.10 ± 0.32 (Form C: Chiang Mai strain) = 3.20 ± 0.42 (Form C: Mae Hong Son strain)], whereas the surface topography of eggs among the three strains of two karyotypic forms were morphologically similar.

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.

Susceptibility of two karyotypic forms of Anopheles aconitus (Diptera: Culicidae) to Plasmodium falciparum and P. vivax

Four laboratory-raised colonies of two karyotypic forms of Anopheles aconitus, i.e., Form B (Chiang Mai and Phet Buri strains) and C (Chiang Mai and Mae Hong Son strains), were experimentally infected with Plasmodium falciparum and P. vivax using an artificial membrane feeding technique and dissected eight and 12 days after feeding for oocyst and sporozoite rates, respectively. The results revealed that An. aconitus Form B and C were susceptible to P. falciparum and P. vivax, i.e., Form B (Chiang Mai and Phet Buri strains/P. falciparum and P. vivax) and Form C (Chiang Mai and Mae Hong Son strains/P. vivax). Comparative statistical analyses of the oocyst rates, average number of oocysts per infected midgut and sporozoite rates among all strains of An. aconitus Form B and C to the ingroup control vectors, An. minimus A and C, exhibited mostly no significant differences, confirming the high potential vector of the two Plasmodium species. The sporozoite-like crystals found in the median lobe of the salivary glands, which could be a misleading factor in the identification of true sporozoites in salivary glands were found in both An. aconitus Form B and C.

The role of detoxification in the mosquito Anopheles gambiae response to Plasmodium infection

Rute C. Félix PALAVRAS-CHAVE: Malária, mosquito vector, Anopheles gambiae, parasita, Plasmodium berghei, infecção, enzimas de detoxificação, citocromos P450, tubulinas A malária, uma das doenças mais devastadoras que ocorrem em África é causada por um parasita do género Plasmodium e é transmitida aos humanos por mosquitos vectores do género Anopheles durante a refeição de sangue. Apesar da resposta do mosquito à infecção por Plasmodium ter vindo a ser intensamente estudada nos últimos anos, as interacções entre o mosquito vector e o parasita são muito complexas e, estão longe de serem completamente compreendidas. Este estudo tem como objectivo principal contribuir para o conhecimento da resposta do mosquito à infecção por Plasmodium, focando-se no papel das enzimas de detoxificação. Para atingir este objectivo realizouse uma análise transcriptómica com microarrays, com o intuito de identificar alterações de transcrição de enzimas de detoxificação no mosquito Anopheles gambiae em resposta à infecção por Plasmodium. Esta análise permitiu identificar alterações na expressão de 254 genes de destoxificação no estômago e corpo gordo de A. gambiae durante a invasão do intestino médio pelos oocinetos e durante a libertação dos esporozoítos do oocisto. Os resultados mostraram que a invasão do intestino médio pelos oocinetos causou alterações num maior número de genes em ambos os tecidos estudados, sendo o intestino médio do mosquito o tecido mais afectado nas duas fases da infecção do parasita. De todos os genes de destoxificação com expressão alterada, as tubulinas e os citocromos P450 destacaram-se e foram escolhidos para continuar o estudo. As tubulinas foram seleccionadas porque estão associadas à invasão do epitélio do intestino médio e a sua função na resposta à invasão do Plasmodium ainda não está bem definida. Os citocromos P450 foram seleccionados porque já foram descritos como tendo a expressão alterada em resposta ao Plasmodium e a outras infecções. Para identificar e caracterizar o papel das tubulinas durante a infecção pelo parasita e a sua possível associação com os citocromos P450 foi utilizado o silenciamento génico por RNA de interferência e a injecção de inibidores químicos de tubulinas. O silenciamento e co-silenciamento das tubulinas causaram um aumento da taxa e intensidade da infecção. No entanto, apesar de o aumento ser consistente não foi significativo. Por outro lado, a injecção de paclitaxel, um inibidor de tubulinas, aumentou significativamente a taxa e intensidade da infecção, fortalecendo a hipótese do envolvimento das tubulinas na resposta à infecção por Plasmodium. Este trabalho também mostrou que o co-silenciamento da tubulina A e tubulina B e a injecção do inibidor de tubulinas colchicine causam alterações significativas na expressão da CYP6Z2, sendo este proposto como um possível elo de ligação entre as tubulinas e os citocromos P450. Finalmente, uma análise comparativa foi realizada para estudar as regiões promotoras dos citocromos P450: CYP6M2 e o CYP6Z1. Este estudo obteve novos dados sobre compostos que activam estes citocromos e quais os possíveis factores de transcrição envolvidos. Dos diferentes estímulos utilizados, a exposição a insecticidas e a bactérias foram os que mais afectaram estes citocromos. O conjunto total das diferentes abordagens utilizadas neste trabalho contribuiu para aumentar o conhecimento do papel das enzimas de destoxificação durante a passagem do parasita da malária pelo mosquito vector.

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.

Brazilian mosquito (Diptera: Culicidae) fauna: I. Anopheles species from Porto Velho, Rondônia state, western Amazon, Brazil

This study contributes to knowledge of Anopheles species, including vectors of Plasmodium from the western Brazilian Amazon in Porto Velho, Rondônia State. The sampling area has undergone substantial environmental changes as a consequence of agricultural and hydroelectric projects, which have caused intensive deforestation and favored habitats for some mosquito species. The purpose of this study was to diagnose the occurrence of anopheline species from collections in three locations along an electric-power transmission line. Each locality was sampled three times from 2010 to 2011. The principal adult mosquitoes captured in Shannon trap were Anopheles darlingi, An. triannulatus, An. nuneztovari l.s., An.gilesi and An. costai. In addition, larvae were collected in ground breeding sites for Anopheles braziliensis, An. triannulatus, An. darlingi, An. deaneorum, An. marajoara, An. peryassui, An. nuneztovari l.s. and An. oswaldoi-konderi. Anopheles darlingi was the most common mosquito in the region. We discuss Culicidae systematics, fauna distribution, and aspects of malaria in altered habitats of the western Amazon.

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.

Espécies de Anopheles no município de Pinheiro (Maranhão), área endêmica de malária

A riqueza, abundância relativa, flutuação sazonal, preferência por ambiente (peri e intradomicílio) e horários de hematofagismo de espécies de Anopheles foram estudados no município de Pinheiro, Maranhão. As fêmeas foram capturadas mensalmente sobre iscas humanas de maio/1998 a abril/1999, das 18 às 6 horas. Foram coletados 1.321 espécimens pertencentes a 10 espécies de Anopheles, todas do subgênero Nyssorhynchus: A. argyritarsis com 62%, A. darlingi (21,7%), A. albitarsis (4,5%), A. galvaoi (4%), A. triannulatus (3,1%) e A. evansae (2,8%). As espécies A. nuneztovari, A. braziliensis, A. rondoni e A. strodei representaram juntas 1,9%. Os anofelinos ocorreram o ano todo, não havendo diferença significativa no número de exemplares capturados entre as estações chuvosa (51,7%) e seca (48,3%). A freqüência dos anofelinos no peridomicílio foi significativamente maior (p < 0,01) (82%) do que no intradomicílio (18%), preferindo sugar no crepúsculo vespertino e nas primeiras horas da noite.

Encontro de larvas de Anopheles (Nyssorhynchus) argyritarsis em criadouros artificiais no Estado de Mato Grosso

Cita-se o encontro de formas imaturas de culicídeos em caixas d’água colocadas no nível do solo. Foram encontradas larvas de Anopheles argyritarsis e Aedes albopictus no município de Várzea Grande (MT). Considera-se que estes recipientes artificiais possam constituir locais adicionais utilizáveis como criadouros de anofelinos.