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.

Potential of biologically active plant oils to control mosquito larvae (Culex pipiens, Diptera: Culicidae) from an egyptian locality

The insecticidal effect of six commercially available plant oils was tested against 4th larval instars of Culex pipiens. Larvae were originally collected from Meit El-Attar, Qalyubia Governorate, Egypt, and then reared in the laboratory until F1 generation. The LC50 values were 32.42, 47.17, 71.37, 83.36, 86.06, and 152.94 ppm for fenugreek (Trigonella foenum-grecum), earth almond (Cyperus esculentus), mustard (Brassica compestris), olibanum (Boswellia serrata), rocket (Eruca sativa), and parsley (Carum ptroselinum), respectively. The tested oils altered some biological aspects of C. pipiens, for instance, developmental periods, pupation rates, and adult emergences. The lowest concentrations of olibanum and fenugreek oils caused remarkable prolongation of larval and pupal durations. Data also showed that the increase of concentrations was directly proportional to reduction in pupation rates and adult emergences. Remarkable decrease in pupation rate was achieved by mustard oil at 1000 ppm. Adult emergence was suppressed by earth almond and fenugreek oils at 25 ppm. In addition, the tested plant oils exhibited various morphological abnormalities on larvae, pupae, and adult stages. Consequently, fenugreek was the most potent oil and the major cause of malformation of both larval and pupal stages. Potency of the applied plant oils provided an excellent potential for controlling C. pipiens.

Toxicity of saponin isolated from Gymnema sylvestre R. Br. (Asclepiadaceae) against Culex tritaeniorhynchus Giles (Diptera: Culicidae) Japanese encephalitis vector mosquito in India

To determine the larvicidal activity of various extracts of Gymnema sylvestre against the Japanese Encephalitis vector, Culex tritaeniorynchus in Tamilnadu, India. To identify the active principle present in the promising fraction obtained in Chlorofom:Methanol extract of Fraction 2. The G. sylvestre leaf extracts were tested, employing WHO procedure against fourth instar larvae of C. tritaeniorhynchus and the larval mortalities were recorded at various concentrations (6.25, 12.5, 25.0, 50 and 100 µg/mL); the 24h LC50 values of the G. Sylvestre leaf extracts were determined following Probit analysis. It was noteworthy that treatment level 100 µg/mL exhibited highest mortality rates for the three different crude extracts and was significantly different from the mean mortalities recorded for the other concentrations. The LC50 values of 34.756 µg/mL (24.475-51.41), 31.351 µg/mL (20.634-47.043) and 28.577 µg/mL (25.159-32.308) were calculated for acetone, chloroform and methanol extract with the chi-square values of 10.301, 31.351 and 4.093 respectively. The present investigation proved that G. Sylvestre could be possibly utilized as an important component in the Vector Control Program.

Education in primary school as a strategy to control dengue

The proliferation of Aedes aegypti, a species of mosquito that is the vector of the dengue pathogen, is being augmented by the population's lack of care in allowing the formation of larval habitats. One form of controlling dengue is the distribution of information on the mosquito to improve awareness and to provide the means necessary for the elimination of its reproductive habitats. To evaluate a teaching method concerning the vector and dengue, students from the 5th and 6th years of primary education were compared before and after didactic intervention with a group of control students. The students who received intervention were more successful in identifying the stages of the cycle, biological and morphological characteristics of the adult insect and the importance of the mosquito in health issues. The didactic intervention was successful in developing knowledge leading to increased awareness of the importance of preventative measures that should be taken against the vector and the disease.

Monitoramento do mosquito Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) (Diptera: Culicidae), por meio de ovitrampas no Campus da Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, Estado de Mato Grosso

A dengue é uma das mais importantes arboviroses que atinge o homem e constitui um sério problema de saúde nas áreas tropicais, cujas condições climáticas são favoráveis à ocorrência de focos de Aedes aegypti. Armadilhas de oviposição acrescidas de infusão de feno foram instaladas em 19 pontos no Campus da Universidade Federal de Mato Grosso com o objetivo de verificar mensalmente o nível de infestação do vetor da dengue e a influência dos fatores abióticos. Os resultados obtidos foram comparados com dados abióticos de temperatura e umidade relativa do ar, e de precipitação pluviométrica, mensais e dos dias que as armadilhas permaneceram no campo. A chuva é o único fator abiótico que apresenta influência no nível de infestação dos vetores da dengue no local. Existem diferenças significativas entre as quantidades de ovos de Aedes aegypti encontrados em diferentes locais de coleta na mesma área de estudo. O número de ovos encontrados em cada ponto ao longo do ano não obedece a um padrão de distribuição único.

A list of mosquito species of the Brazilian State of Pernambuco, including the first report of Haemagogus janthinomys (Diptera: Culicidae), yellow fever vector and 14 other species (Diptera: Culicidae)

INTRODUCTION: Besides mosquito species adapted to urban environments (Culex quinquefasciatus, Aedes aegypti and Aedes albopictus), only 15 species of Anopheles had been recorded in the State of Pernambuco. METHODS: Human-landing mosquitoes were collected in Dois Irmãos Park, in Recife. RESULTS: The first report for the state of Haemagogus janthinomys, an important vector of yellow fever virus, and 14 other species, including Trichoprosopon lampropus, a first reported for Brazil. CONCLUSIONS: The mosquito fauna in the area is diversified and has potential medical and veterinary importance.

Impact of livestock on a mosquito community (Diptera: Culicidae) in a Brazilian tropical dry forest

AbstractINTRODUCTION: This study evaluated the effects of cattle removal on the Culicidae mosquito community structure in a tropical dry forest in Brazil.METHODS: Culicidae were collected during dry and wet seasons in cattle presence and absence between August 2008 and October 2010 and assessed using multivariate statistical models.RESULTS: Cattle removal did not significantly alter Culicidae species richness and abundance. However, alterations were noted in Culicidae community composition.CONCLUSIONS: This is the first study to evaluate the impact of cattle removal on Culicidae community structure in Brazil and demonstrates the importance of assessing ecological parameters such as community species composition.

Triatominae (Hemiptera, Reduviidae) in the Pantanal region: association with Trypanosoma cruzi, different habitats and vertebrate hosts

ABSTRACTINTRODUCTION: The transmission cycle of Trypanosoma cruzi in the Brazilian Pantanal region has been studied during the last decade. Although considerable knowledge is available regarding the mammalian hosts infected by T. cruzi in this wetland, no studies have investigated its vectors in this region. This study aimed to investigate the presence of sylvatic triatomine species in different habitats of the Brazilian Pantanal region and to correlate their presence with the occurrences of vertebrate hosts and T. cruzi infection.METHODS: The fieldwork involved passive search by using light traps and Noireau traps and active search by visual inspection. The light traps were placed at five selected points along forested areas for seven nights during each of the nine excursions. At each point where a light trap was set, eight Noireau traps were placed in palm trees and bromeliads.RESULTS: In all, 88 triatomine bugs were collected: two and one individuals from light traps and Noireau traps, respectively; three from peridomestic areas; 23 in coati nests; and 59 in thornbird nests. In this study, active search in microhabitats showed higher efficiency than passive search, since 95% of the triatomine bugs were caught in nests. Further, triatomine bugs were only found to be infected by T. cruzi in coati nests.CONCLUSIONS: Coati nests might act as a point of convergence and dispersion for triatomine bugs and mammal hosts infected by T. cruzi, thereby playing an important role in the sylvatic cycle of T. cruziin the Pantanal region.

Phenotypic and genotypic profile of pyrethroid resistance in populations of the mosquito Aedes aegypti from Goiânia, Central West Brazil

ABSTRACTINTRODUCTION:The mosquito Aedes aegypti has evolved resistance to pyrethroid insecticides. The present study evaluated Ae. aegypti from Goiânia for the resistant phenotype and for mutations associated with resistance.METHODS:Insecticide dose-response bioassays were conducted on mosquitoes descended from field-collected eggs, and polymerase chain reaction (PCR) was used to genotype 90 individuals at sites implicated in pyrethroid resistance.RESULTS:All mosquito populations displayed high levels of resistance to deltamethrin, as well as high frequencies of the 1016Ile kdr and 1534Cys kdrmutations.CONCLUSIONS:Aedes aegypti populations in the Goiânia area are highly resistant to deltamethrin, presumably due to high frequencies of kdr(knockdown-resistance) mutations.

Larvicidal efficiency of the mushroom Amanitamuscaria (Agaricales, Amanitaceae) against the mosquito Culexquinquefasciatus (Diptera, Culicidae)

Abstract: INTRODUCTION: We report the larvicidal activity of two formulations from Amanita muscariaagainst Culex quinquefasciatus, as well as the viability of the aqueous extract after storage. METHODS The larvicidal activity of aqueous extract and powder from A. muscaria, and the viability of the aqueous extract after storage, were evaluated. RESULTS The aqueous extract caused larval deaths, which varied from 16.4% to 88.4%. The efficiency of the powder varied from 29.2% to 82.8%. Storage did not interfere with the larvicidal efficiency of the aqueous extract of A. muscaria. CONCLUSIONS These results show the potential of A. muscariato control C. quinquefasciatus.

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.

The algal flora of two distinct habitats along the Moa River in the state of Acre, Brazil

Twenty-eoght algal samples were collected in September-October, 1984, from two distinct habitats in the state of Acre, Brazil. Eleven were from the Moa River, and 17 were from a sulfur water spring which flows into the Moa River. A total of 74 species, representing 48 genera of algae, were identified from these samples. Forty-nine species were found in the Moa River and 67 in the sulfur water spring. Both coolection site had rich assemblages of cyanophycean algae, chlorophycean algae, and diatoms. Chlorophycean species dominated the algae flora at both sites, cut were more numerous at the sulfur water spring. There was also a definite difference in the relatives proportions of desmids to filamentous chlorophycean algae at the two sites.