The effect of climate change on the potential distribution of the European Phlebotomus species

Our study intended to explore the potential distributionshif of Phlebotomusariasi, P. neglectus, P. perfiliewi, P. perniciosus, and P. tobbi, and some other sandfly species: P. papatasi, P. sergenti, and P. similis. We used climate envelope modeling (CEM) method to determine the ecological requirements of the species and to model the potential distribution for three periods (1961-1990, 2011-2040, and 2041- 2070). We found that by the end of the 2060’s the Southern UK, Germany, entire France and also the western part of Poland can be colonized by sandfly species, mostly by P. ariasi and P. pernicosus. P. ariasishowe the greatest potential northward expansion, from 49°N to 59°N. For all of the studied sand fly species the entire Mediterranean Basin, the Balkan Peninsula, the Carpathian Basin, and northern coastline of the Black Sea are potentially suitable. The length of the predicted active period of the vectors will increase with one or two months.

The combined impact of urban heat island, thermal bridge effect of buildings and future climate change on the potential overwintering of Phlebotomus species in a Central European metropolis

Leishmaniasis is one of the most important emerging vector-borne diseases in Western Eurasia. Although winter minimum temperatures limit the present geographical distribution of the vector Phlebotomus species, the heat island effect of the cities and the anthropogenic heat emission together may provide the appropriate environment for the overwintering of sand flies. We studied the climate tempering effect of thermal bridges and the heat island effect in Budapest, Hungary. Thermal imaging was used to measure the heat surplus of heat bridges. The winter heat island effect of the city was evaluated by numerical analysis of the measurements of the Aqua sensor of satellite Terra. We found that the surface temperature of thermal bridges can be at least 3-7 °C higher than the surrounding environment. The heat emission of thermal bridges and the urban heat island effect together can cause at least 10 °C higher minimum ambient temperature in winter nights than the minimum temperature of the peri-urban areas. This milder micro-climate of the built environment can enable the potential overwintering of some important European Phlebotomus species. The anthropogenic heat emission of big cities may explain the observed isolated northward populations of Phlebotomus ariasi in Paris and Phlebotomus neglectus in the agglomeration of Budapest.

The effect of climate change on the potential distribution of the European Phlebotomus species and the parasite Leishmania infantum in 2011-2070. A climate envelope modeling approach

Aims: In the Mediterranean areas of Europe, leishmanisasis is one of the most emerging vector-borne diseases. Members of genus Phlebotomus are the primary vectors of the genus Leishmania. To track the human health effect of climate change it is a very important interdisciplinary question to study whether the climatic requirements and geographical distribution of the vectors of human pathogen organisms correlate with each other. Our study intended to explore the potential effects of ongoing climate change, in particular through a potential upward altitudinal and latitudinal shift of the distribution of the parasite Leishmania infantum, its vectors Phlebotomus ariasi, P. neglectus, P. perfiliewi, P. perniciosus, and P. tobbi, and some other sandfly species: P. papatasi, P. sergenti, and P. similis. Methods: By using a climate envelope modelling (CEM) method we modelled the current and future (2011-2070) potential distribution of 8 European sandfly species and L. infantum based on the current distribution using the REMO regional climate model. Results: We found that by the end of the 2060’s most parts of Western Europe can be colonized by sandfly species, mostly by P. ariasi and P. pernicosus. P. ariasi showed the greatest potential northward expansion. For all the studied vectors of L. infantum the entire Mediterranean Basin and South-Eastern Europe seemed to be suitable. L. infantum can affect the Eastern Mediterranean, without notable northward expansion. Our model resulted 1 to 2 months prolongation of the potentially active period of P. neglectus P. papatasi and P. perniciosus for the 2060’s in Southern Hungary. Conclusion: Our findings confirm the concerns that leishmanisais can become a real hazard for the major part of the European population to the end of the 21th century and the Carpathian Basin is a particularly vulnerable area.

Potential urban distribution of Phlebotomus mascittii Grassi and Phlebotomus neglectus Tonn. (Diptera: Psychodidae) in 2021–50 in Budapest, Hungary

Background & Objective: The most northern populations of two sand fly species (Phlebotomus mascittii and Phlebotomus neclectus) in the Carpathian Basin are known from Central Hungary. The most important limiting factor of the distribution of Phlebotomus species in the region is the annual minimum temperature which may be positively affected by the urban heat island and the climate change in the future. Method: Based on the latest case reports of the species, Climate Envelope Model was done for the period 1961-1990 and 2025-2050 to project the potential urban distribution of the species. The climatic data were obtained from RegCM regional climate model and MODIS satellite images. Results: The recent occurrence of the species in Central Hungary indicates that Phlebotomus species can overwinter in non-heated shelters in the built environment. Interpretation & Conclusion: Jointly heat island and future climate change seem to be able to provide suitable environment for the studied species in urban areas in a great extent.

Interacção Parasita-Hospedeiro e susceptibilidade de Leishmania infantum a fármacos

RESUMO As leishmanioses são doenças causadas por um protozoário intracelular pertencente à ordem Kinetoplastida, da família Trypanosomatidae, do género Leishmania. Os parasitas são transmitidos aos hospedeiros vertebrados por dípteros pertencentes à sub-família Phlebotominae. Devido à inexistência de vacinas a quimioterapêutica continua a representar o único mecanismo de prevenção e controlo. Os fármacos de primeira linha para o tratamento da leishmaniose visceral continuam a ser os antimoniais pentavalentes e a anfotericina B (AMB). A AMB lipossómica está a ser cada vez mais utilizada como 1ª linha. O conhecimento do(s) mecanismo(s) utilizados pelos parasitas, responsáveis pela resistência, é fundamental de modo a permitir o desenvolvimento de novos fármacos anti-Leishmania que possam substituir e/ou complementar os fármacos existentes, de uma forma eficaz assim como contribuir para o desenvolvimento de metodologias para avaliar e monitorizar a resistência. Espera-se do modelo animal a reprodução da infecção na Natureza. Os modelos canino e murino têm ajudado na compreensão dos mecanismos responsáveis pela patogénese e pela resposta imunitária à infecção por Leishmania. Sendo o cão o principal hospedeiro da infecção por L. infantum e o principal reservatório doméstico da leishmaniose visceral humana, procedeu-se à caracterização da evolução da infecção experimental em canídeos de raça Beagle através da análise clínica, hematológica, histopatológica, parasitária, assim com através da resposta imunitária desenvolvida. As alterações hematológicas observadas foram as associadas à leishmaniose visceral: anemia, leucopenia, trombocitopenia com aumento das proteínas totais e da fracção gama-globulina, e diminuição da albumina. Histologicamente observou-se nos órgãos viscerais uma reacção inflamatória crónica, acompanhada por vezes da formação de granulomas ricos em macrófagos. Apesar de todos os animais terem ficado infectados (confirmado pela presença do parasita nos vários tecidos e órgãos recolhidos na necrópsia), os únicos sinais clínicos observados transitoriamente foram adenopatia e alopécia. As técnicas moleculares foram significativamente mais eficazes na detecção do parasita do que os métodos parasitológicos convencionais. As amostras não invasivas (sangue periférico e conjuntiva) mostraram ser significativamente menos eficazes na detecção de leishmanias. No nosso modelo experimental não se observou a supressão da resposta celular ao antigénio parasitário e confirmou-se que, apesar de não protectora, a resposta humoral específica é pronunciada e precoce. A bipolarização da resposta imunitária Th1 ou Th2, amplamente descrita nas infecções experimentais por L. major no modelo murino, não foram observadas neste estudo. O facto dos animais não evidenciarem doença apesar do elevado parasitismo nos órgãos viscerais poderá estar relacionado com a expressão simultânea de citocinas de ambos os tipos Th1 e Treg, no baço, fígado, gânglio, medula óssea e sangue periférico. Neste estudo também se caracterizou o efeito da saliva do vector Phlebotomus perniciosus na infecção experimental de murganhos BALB/c com estirpes de L. infantum selvagem e tratada com AMB, inoculadas por via intradérmica. A visceralização da infecção ocorreu após a utilização da via de administração do inóculo que mais se assemelha ao que ocorre na Natureza. Apesar da disseminação dos parasitas nos animais co-inoculados com extracto de uma glândula salivar ter sido anterior à do grupo inoculado apenas com parasitas, não se detectaram diferenças significativas na carga parasitária, entre os três grupos, ao longo do período de observação pelo que, embora a saliva do vector esteja descrita como responsável pela exacerbação da infecção, tal não foi observado no nosso estudo. O aumento de expressão de citocinas esteve relacionado com o aumento do parasitismo mas, tal como no modelo canino, não se observou bipolarização da resposta imunitária. Os animais dos três grupos infectados parecem ter desenvolvido nos diferentes órgãos uma resposta mista dos tipos Th1 e Th2/Treg. Contudo, verificou-se a predominância da expressão Th1 (TNF-α), no fim do período de observação, o que pode estar relacionado com a resolução da infecção. Por outro lado, a presença de parasitas na pele dos animais inoculados com a estirpe L. infantum tratada com AMB permite colocar a hipótese da existência de parasitas resistentes na Natureza e destes poderem ser transmitidos. Após se ter verificado que a estirpe de L. infantum tratada com AMB tinha a capacidade de infectar e visceralizar no modelo murino, analisou-se o seu comportamento em dois dos principais vectores de L. infantum, Lutzomyia longipalpis e P. perniciosus. Os parasitas tratados com AMB apresentaram uma menor capacidade de permanecerem no interior do vector assim como um desenvolvimento mais lento apontando para uma menor capacidade de transmissão das estirpes resistentes a este fármaco, pelo que o tratamento com AMB poderá ser favorável à prevenção e controlo através da interrupção do ciclo de vida do parasita. De modo a determinar in vitro a susceptibilidade de Leishmania aos diferentes fármacos utilizados na terapêutica da leishmaniose humana e canina (Glucantime®, Fungizone®, miltefosine e alopurinol) comparou-se o sistema de promastigotas axénicos com o sistema amatigota-macrófago. Verificou-se que, para as estirpes estudadas, os resultados de ambos os sistemas não apresentavam diferenças significativas sendo a utilização do primeiro mais vantajosa ao ser menos moroso e de mais fácil execução. Seleccionaram-se estirpes quimio-resistentes in vitro, por exposição prolongada a doses crescentes de AMB, tendo-se verificado que os parasitas tratados, apresentaram uma menor susceptibilidade do que os não tratados à acção dos fármacos estudados, com excepção do alopurinol. A diminuição da susceptibilidade das estirpes aos fármacos utilizados poderá facilitar a dispersão de parasitas multiresistentes. Sendo a apoptose um dos mecanismos utilizados pelos parasitas para evitar a indução de uma resposta imune por acção de compostos anti- Leishmania, determinou-se o número de amastigotas apoptóticos assim como a produção de TNF-α e IL-10 pelos macrófagos tratados. Concluiu-se que os compostos conseguiram suprimir a produção de IL-10, inibidora da activação dos macrófagos, contudo nem a produção da citocina pro-inflamatória TNF- α nem a apoptose pareceram ser os principais mecanismos responsáveis à sobrevivência dos parasitas ao contacto com os fármacos.

Estudo dos flebótomos (Diptera, Phlebotominae), vectores de Leishmania sp. No Concelho de Torres Novas, Portugal

Estudo dos flebótomos (Diptera, Phlebotominae), vectores de Leishmania sp. no Concelho de Torres Novas, Portugal. Sofia Isabel Martins Branco PALAVRAS-CHAVE: flebótomos, bioecologia, Leishmania, Torres Novas, Portugal. Os flebótomos são insectos vectores de vários agentes patogénicos, dos quais se destacam os protozoários do Género Leishmania. Em Portugal, as leishmanioses, canina e humana, são causadas por L. infantum, sendo o cão o principal reservatório e Phlebotomus perniciosus e P. ariasi os vectores comprovados do parasita. São conhecidos três focos de doença, mas casos de leishmaniose canina têm sido reportados em outras regiões nas quais se desconhecem as espécies flebotomínicas presentes e respectivas taxas de infecção. Neste trabalho, efectuou-se a primeira prospecção flebotomínica no Concelho de Torres Novas, Distrito de Santarém, localizado na região Centro de Portugal. Os principais objectivos foram determinar a fauna flebotomínica do Concelho, os aspectos bioecológicos, as taxas de infecção por Leishmania e os factores de risco para a transmissão vectorial. De Junho a Novembro de 2010, 275 biótopos foram prospectados com armadilhas CDC. As capturas foram realizadas em 91 localidades, nas 17 freguesias do Concelho, e incluíram habitats domésticos, peridomésticos e silváticos. Os exemplares capturados foram identificados morfologicamente, as fêmeas utilizadas para detecção molecular de DNA de Leishmania e identificação das refeições sanguíneas. Análises de regressão simples e múltipla foram utilizadas para avaliação dos factores de risco para a presença das várias espécies flebotomínicas. Testes não paramétricos foram usados para comparar densidades. Dos 1262 flebótomos capturados, quatro espécies foram assinaladas com as seguintes abundâncias relativas: P. perniciosus 73,69%, P. ariasi 8,16%, P. sergenti 6,58% e Sergentomyia minuta 11,57%. Em 82% das localidades prospectadas foi detectada pelo menos uma espécie flebotomínica e em 71,4% destas foi capturada pelo menos uma das espécies comprovadamente vectoras de L. infantum. P. perniciosus foi assinalado em todas as 17 freguesias do Concelho. Os factores de risco identificados foram: temperaturas elevadas e humidades relativas baixas, locais abrigados e ausência de vento forte, presença de pinheiros como vegetação dominante, biótopos peridomésticos, particularmente currais de ovelhas e coelheiras, ou na proximidade de ovelhas, aves de capoeira e ninhos com andorinhas. A taxa de infecção flebotomínica por L. infantum foi de 4% para P. ariasi e de 0,32% para o total de fêmeas capturadas. A maioria das fêmeas para as quais se identificou a origem da refeição sanguínea pertencia a P. perniciosus. Esta espécie apresentou um comportamento oportunista, alimentando-se numa grande variedade de hospedeiros vertebrados. A elevada abundância e distribuição das espécies vectoras, juntamente com a seroprevalência de Leishmania nos cães do Distrito (5-10%), e a captura de uma fêmea grávida de P. ariasi (infectante), sugerem que o Concelho de Torres Novas é um foco de leishmaniose no país. A maior abundância relativa de P. sergenti, comparando com prospecções realizadas noutras áreas da região Centro de Portugal, sugere que este potencial vector esteja a expandir-se para latitudes mais elevadas, aumentando o risco de introdução de L. tropica no território, por contacto com imigrantes ou viajantes infectados de áreas endémicas. A monitorização flebotomínica, e dos hospedeiros vertebrados, deverá ser continuada no Concelho para que medidas eficazes de controlo possam ser definidas e implementadas.

Active Transport of Glutamate in Leishmania (Leishmania) amazonensis

Leishmania spp. are the causative agents of leishmaniasis, a complex of diseases with a broad spectrum of clinical manifestations. Leishmania (Leishmania) amazonensis is a main etiological agent of diffuse cutaneous leishmaniasis. Leishmania spp., as other trypanosomatids, possess a metabolism based significantly on the consumption of amino acids. However, the transport of amino acids in these organisms remains poorly understood with few exceptions. Glutamate transport is an important biological process in many organisms. In the present work, the transport of glutamate is characterized. This process is performed by a single kinetic system (K-m=0.59 +/- 0.04 mM, V-max=0.123 +/- 0.003 nmol/min per 20 x 10(6) cells) showing an energy of activation of 52.38 +/- 4.7 kJ/mol and was shown to be partially inhibited by analogues, such as glutamine, aspartate, alpha-ketoglutarate and oxaloacetate, methionine, and alanine. The transport activity was sensitive to the extracellular concentration of H+ but not to Na+ or K+. However, unlike other amino acid transporters presently characterized, the treatment with specific ionophores confirmed the participation of a K+, and not H+ membrane gradient in the transport process.

Arbovírus Morumbi (Phlebovirus : Bunnyaviridae) - estudo histopatológico e imuno-histoquímico do fígado na infecção experimental em camundongos: comparação entre as vias cerebral, intraperitoneal e subcutânea

O vírus Morumbi é membro do sorogrupo Phlebotomus fever (família Bunyavírídae: gênero Phlebovírus) nativo da Região Amazônica. Seu vetor é desconhecido, mas supõem-se ser transmitido por flebotomíneos. Foi isolado em 1988 de ser humano apresentando quadro febril agudo. Este arbovírus, quando inoculado em camundongo por via cerebral, demonstrou viscerotropismo, induzindo inclusive lesões no fígado do animal inoculado. Com os objetivos de: i) estabelecer as características anátomo-patológicas e imuno-histoquímicas em fígado de camundongos albinos Swíss recém-nascidos experimentalmente infectados pelo vírus Morumbi; ii) verificar se o vírus apresenta hepatotropismo diferenciado na dependência de inoculação pelas vias cerebral, peritoneal ou subcutânea; iii) caracterizar detalhadamente os padrões anátomo-patológicos sequenciais no fígado; iv) demonstrar a localização do antígeno viral no tecido hepático ao longo da infecção experimental; v) estudar possíveis inter-relações entre os achados anátomo-patológicos e os imuno-histoquímicos. Foram estudados experimentalmente 71 camundongos Swíss recém-nascidos (dois e três dias), distribuídos ao final do experimento como segue: 21 animais inoculados por via intracerebral (IC), 21 por via intraperitoneal (IP) e 29 animais inoculados por via subcutânea (SC). Utilizou-se a dose infectante 5,0DL 50 /0,02ml de suspensão de vírus. Outros trinta, animais que não receberam inóculos, foram utilizados como grupo controle. Subgrupos de oito animais (seis inoculados e dois do grupo controle) foram sacrificados diariamente a intervalos de 24 em 24 horas, até 96 horas para os grupos IC e IP e até 120 horas para o grupo SC. Fragmentos de fígado de todos os animais foram fixados em solução de formalina neutra a 10%, incluídos em parafina, de onde foram obtidos cortes de 5 mm que foram corados pela técnica de hematoxilina-eosina para análise morfológica e, cortes adicionais, foram submetidos à técnica de imuno-histoquímica (Sistema Envision, DAKO, USA), utilizando a fosfatase alcalina e soro hiperimune do vírus Morumbi preparado em camundongos jovens, para detecção de antígeno viral. Foram estudados seis parâmetros de lesão em áreas portais e nove outros nos lóbulos, que foram semiquantificados numa escala que variou de zero (0) a três cruzes (+++), onde zero significou ausência de lesão e três cruzes lesão intensa. À microscopia óptica, ficou evidente que o vírus Morumbi inoculado em camundongos por três diferentes vias induz lesões em áreas portais e lobulares, caracterizando uma hepatite aguda com presença de corpúsculos acidófilos, semelhantes aos corpúsculos de Councilman -Rocha Lima, de distribuição irregular nos lóbulos, cujo aparecimento foi observado 24 horas pós-inoculação (p.i.) e atingiu o máximo de intensidade às 72 horas p.i. em animais inoculados por via IP. O exame imuno-histoquímico mostrou presença leve de antígeno viral a partir de 24 horas p.i. no grupo IC e a partir de 48 horas p.i. nos grupos IP e SC, havendo certo paralelismo em relação a intensidade de lesão morfológica, tendo- se observado o máximo de detecção de antígeno viral em animais inoculados por via IP e sacrificados às 72 horas p.i. A distribuição geral de antígeno foi observada especificamente nos lóbulos hepáticos, no citoplasma de hepatócitos íntegros e necrosados e no interior de células de Kupffer, não havendo preferência por nenhuma das três zonas do lóbulo. Concluiu-se que: i) o modelo de infecção experimental em camundongos foi excelente para o estudo das lesões causadas pelo vírus Morumbi, podendo ser selecionada a via IP como referencial; ii) em todas as vias utilizadas (IP, IC e SC) se confirmou a infecção pelo vírus Morumbi com marcante detecção de seu antígeno, no tecido hepático de camundongos Swiss; iii) a presença de antígeno do vírus Morumbi no fígado desses camundongos associou-se ao aparecimento de hepatite aguda, com necrose focal; iv)hepatite intensa pôde ser observada em fígado de camundongos sacrificados 72 h p.i. com o vírus Morumbi por via IP, o que não foi verificado com as outras duas vias; v) a hepatite aguda mostrou-se limitada, neste experimento, tendendo a desaparecer na maioria dos camundongos inoculados, com avançar das horas; vi) colestase não alteração freqüente na hepatite experimental pelo vírus Morumbi, quando inoculada por via IC, IP e SC; vii) o antígeno do vírus Morumbi teve predominância pela localização intracitoplasmática, padrão granular, nos hepatócitos e células de Kupffer; viii) antígeno viral foi detectado em fragmento hepático de animais experimentalmente inoculados com o vírus Morumbi, a partir das 24 horas via IC e a partir de 48 horas nas vias IP e SC.

Maruins (Diptera : Ceratopogonidae) que atacam o homem no litoral atlântico e estuário do rio Pará, Estado do Pará , Brasil

A família Ceratopogonidae tem aproximadamente 5360 espécies, das quais 205 são extintas. Estas espécies estão distribuídas em 125 gêneros. As espécies de Culicoides estão entre as menores moscas hematófagas do mundo, medindo de um a três milimetros de comprimento. Mais de 1400 espécies têm sido identificadas em todo o mundo, das quais 96%, obrigatoriamente, sugam sangue de mamíferos (inclusive humanos) e aves, tendo sua principal importância como vetores de viroses humanas e de animais. Apesar da importância epidemiológica são poucos os trabalhos realizados no Brasil sobre biologia, comportamento de ataque e ecologia das espécies de Ceratopogonidae que sugam o homem. Este trabalho teve como objetivo fazer o levantamento das espécies de Ceratopogonidae que ocorrem em áreas costeiras do Estado do Pará, estudando as atividades horárias de ataque das espécies a procura do repasto sanguíneo no ser humano e fornecer informações básicas importantes para definição de períodos menos e mais problemáticos por causa do ataque destes dípteros. Foram dois os pontos amostrados na região costeira do Estado do Pará, um no litoral atlântico a nordeste do estado do Pará (município de Marapanim) e outro na área costeira do estuário do rio Pará (Outeiro, município de Belém). As coletas foram realizadas mensalmente de abril e outubro de 2003, utilizando-se isca humana e armadilhas CDC. Foram coletados 4083 exemplares de Ceratopogonidae distribuídos em 29 espécies pertencentes a seis gêneros, sendo 620 exemplares provenientes de Outeiro distribuídos em 21 espécies, pertencentes a cinco gêneros e 3463 exemplares provenientes de Marapanim de nove espécies, pertencentes a quatro gêneros. A fauna da região litorânea mostrou-se bastante diferente da zona do estuário do rio Pará, sendo Leptoconops brasiliensis a única espécie comum aos dois pontos amostrados. Em Outeiro as espécies mais abundantes foram Culicoides batesi e Culicoides denisae e em Marapanim Culicoides maruim e Culicoides phiebotomus. As espécies Culicoides crucifèr e Culicoides daviesi coletadas em Outeiro são registradas pela primeira vez no Brasil e Culicoides denisae e Culicoides phlebotomus tiveram suas distribuições ampliadas ao estado do Pará. Em Outeiro encontrou-se correlação negativa significativa entre a temperatura e a atividade de antropofilia por horas do dia de Culicoides batesi, Culicoides cruciftr e Culicoides paramaruim e correlação positiva significativa com a umidade relativa do ar. Em Marapanim Culicoides maruim apresentou correlação negativa significativa com a temperatura e positiva significativa com a umidade do ar. Em Outeiro, de acordo com os horários de ataque das duas espécies mais abundantes (C. batesi e C. denisae), principalmente, durante o período seco do ano, as pessoas são mais incomodadas pelos maruins pela parte da manhã das 5:00 as 9:00h e menos intensamente no período da tarde a partir das 16:00h e se estendendo pela noite. Em Marapanim durante o período seco os maruins não causam problemas aos visitantes, pois a espécie mais abundante (C. maruim) ocorreu preferencialmente nos primeiros horários do dia e é restrita a áreas de mangue, porém esta causa ataques vorazes as pessoas que precisam entrar nos manguezais. Entretanto, os visitantes podem ter problemas no período chuvoso com a espécie C. phlebotomus, que ocorre também em áreas de praia; durante este estudo ocorreu em todos os meses de coleta em baixos números de exemplares, próximo ao mangue, sendo mais abundante em junho (início do período seco) e apresentou correlação positiva significativa com a umidade do ar. A coleção de Invertebrados do Museu Paraense Emílio Goeldi foi enriquecida com o material deste trabalho, acondicionado em lâminas e em pequenos tubos de ensaio.

Esperienza all'interno di un progetto per la realizzazione di un sistema di sorveglianza della leishmaniosi canina in Emilia-Romagna

La leishmaniosi è una malattia protozoaria importante che interessa l’ambito della sanità animale e umana, in relazione al carattere zoonotico dell’infezione. In Italia l’infezione è sostenuta da Leishmania infantum, i cui ceppi viscerotropi sono responsabili della leishmaniosi canina (LCan) e della forma viscerale zoonotica (LVZ), ed i ceppi dermotropi della forma cutanea sporadica nell’uomo (LCS). La trasmissione dell’infezione è sostenuta da femmine ematofaghe di ditteri appartenenti al genere Phlebotomus, che hanno il ruolo di vettori biologici attivi. L’unico serbatoio domestico riconosciuto è il cane. In Italia la LCan è in forte espansione. Fino agli anni ottanta era presente in forma endemica nel centro-sud Italia e nelle isole mentre il nord Italia, fatta eccezione per la Liguria e una piccola parte dell’Emilia-Romagna risultava indenne. A partire dagli anni novanta, parallelamente ad un aumento della consistenza e del numero dei focolai nelle aree storicamente endemiche, sono iniziate, nelle regioni del Nord, le segnalazioni di focolai autoctoni stabili. Le attività del network scientifico LeishMap™, tra il 2002 e il 2005, hanno evidenziato un nuovo quadro epidemiologico in tutte le regioni del nord Italia, confermato anche da indagini successive. Alla riemergenza della leishmaniosi hanno concorso una serie di fattori ecologico-ambientali e umani. Tra i primi si ricorda il cambiamento climatico che ha influito sulla distribuzione e sulla densità della popolazione vettoriale; tra i secondi, ruolo fondamentale ha giocato la maggiore movimentazione di animali, provenienti da aree indenni, in zone interessate dalla malattia. La valutazione di tutti questi aspetti è stato il punto di partenza per la messa a punto di un progetto per la realizzazione della sorveglianza della leishmaniosi in Emilia-Romagna. Parte delle attività previste da tale progetto costituiscono la prima parte della presente tesi. Mediante la realizzazione di una banca dati e, la successiva georeferenziazione, dei casi di leishmaniosi canina (LCan) in cani di proprietà della regione e zone limitrofe (Pesaro-Urbino, Repubblica di San Marino), sono stati evidenziati 538 casi, la maggior parte dei quali nelle province di Bologna e Rimini (235 e 204, rispettivamente). Nelle due province sono stati individuati clusters di aggregazione importanti in base alla densità di casi registrati/km2 (4 nella provincia di Bologna e 3 in quella di Rimini). Nella seconda parte della presente tesi è stato approfondito l’aspetto diagnostico della malattia. Molte sono le metodiche applicabili alla diagnosi di LCan: da quelle dirette, come i metodi parassitologici e molecolari, a quelle indirette, come le tecniche sierologiche. Nella II parte sperimentale della presente tesi, 100 sieri di cane sono stati esaminati in Immunofluorescenza Indiretta (IFI), Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) e Western Blot (WB), al fine di valutare l’applicazione di queste metodiche a scopi diagnostici ed epidemiologici. L’elaborazione statistica dei risultati ottenuti conferma l’IFI metodica gold standard per la diagnosi della LCan. Inoltre, si è osservato che il grado di concordanza tra l’IFI e le altre due metodiche aumenta quando nell’animale si instaura una risposta anticorpale forte, che, corrisponderebbe ad uno stato di infezione in atto.

Sistemática dos Phlebotominae (Diptera, Psychodidae) das Américas

Propôe-se classificação dos Phlebotominae, com ênfase para os da América, baseada em cladograma obtido pela análise de 101 caracteres. Os estudos foram desenvolvidos a partir do exame detalhado da morfologia dos adultos das espéciés-tipos dos gêneros e subgêneros americanos e das espécies denominativas ou representativas de seus grupos e séries de espécies. Quando possível, os estudos foram complementados pela observação de alguns caracteres em espécimens adicionais de cada grupo e informações bibliográficas. Incluiram-se, ainda, no estudo as espécies-tipos dos gêneros do Velho Mundo, Phlebotomus e Sergentomyia e, espécies dos gêneros Bruchomyia e Nemopalpus de Bruchomyiinae (grupo externo). Apresenta-se, segundo a classificação proposta até o nivel de série, o elenco das espécies e subespécies americanas, com a distribuiçâo geográfica. Descrevem-se os táxons novos: Blancasmyia, gen.n.; B1.(Blancasmyia), subgen.n.; B1. (Higonemyia), subgen.n.; Psychodopygus (Martinsimyia), subgen.n.; Ps.(Rodentophagus), subgen.n.; Sergentomyia (Coquillettimyia), subgen.n.;S.(Falcaomyia), subgen.n. e S.(Flochimyia), subgen.n. Acrescentam-se chaves para a identificação das categorias coletivas.

Étude systématique et médicale des phlébotomes,

At head of title: Travail du Laboratoire de parasitologie de la Faculté de médecine de Paris.

Ornamental plants as climatic indicators of arthropod vectors

The importance and risk of vector-borne diseases (eg. leishmaniasis, West Nile Virus, Lyme borreliosis) is going to increase in the European temperate areas due to climate change. Our previous studies have shown that the potential distribution of Leishmania infantum and some Phlebotomus (sand fly) species – a parasite of leishmaniasis, and its vectors – may be expanded even to the southern coastline of the Baltic Sea by the end of the 21st century. The lowland areas of the Carpathian Basin and the main part of Hungary are projected to be suitable for the studied sand fly vectors in the near future. It is important to find some indicator plants to examine whether the sand flies are able to live in a certain climate at a certain time. We studied several Mediterranean and Sub-Mediterranean plant species, and we found that the aggregated distribution of three ligneous species (Juniperus oxycedrus L., Quercus ilex L. and Pinus brutia Ten.) shows high correlation with the union distribution of five sand flies (Phlebotomus ariasi Tonn., Ph. neglectus Tonn., Ph. perfiliewi Parrot, Ph. perniciosus Newst. and Ph. tobbi Adler, Theodor et Lourie). Since these Mediterranean species are highly tolerant of the edaphic characteristics of the planting site, they may prove to be good indicators. The present and upcoming climate of Hungary is seen to be suitable for the selected indicator plant species, and it draws attention to and verifies the potential of the expansion of sand flies, which has been proved by some recent observations of the vectors in Southern Hungary.

Európai lepkeszúnyog fajok potenciális elterjedése a 21. században

Leishmaniasis is a typical vectorial disease transmitted by Psycodidae vectors (Lutzomyans, Phlebotomus species). The worldwide observed 1,5-2 million new cases and 60,000 death caused by Leishmania parasites per year make leishmaniasis is one of the most important vectorial disease in the tropicals and warm temperate areas of the World. In the human environment dogs and cats are the most important hosts of the different leishmania agents. The different leishmania species cause symptomatically cutan or visceral disease forms, but many other type of the disease has recognised. Phlebotomus species are sensitive to climatic patterns, they require hight relative air humidity, mild winters and long and warm vegetation period, but the environmental requirements of the species naturally is not the same. Due to climate change in the near future the climate of Western and Central Europe could allow the colonisation of these highly populated areas with also the vectors and the parasites. Our aim was to analyse the environmental patterns of the current distribution area of 8 important sand flies (P. ariasi, P. perniciosus, P. perfiliewi, P. papatasi, P. tobbi, P. neglectus, P. similis and P. sergenti) using the 1960-1990 period’s climate as reference. Using climate envelope modeling we determined these climatic characters and using the REMO climate projection we created the recent and the near-future (2011-2040 and 2041-2070) potential distribution area of the sand flies. The current known area of many Phlebotomus species restricted either to the western or to the eastern Mediterranean Basin. We found that their climatic requirements are could not explain their segregation, it is maybe the consequence of their evolutionary history (geographical barriers and paleoclimatic history). By the end of the 2060’s most parts of Western Europe can be colonized by sand flies, mostly by P. ariasi and P. pernicosus. P. ariasi showed the greatest potential northward expansion. Our model resulted 1 to 2 months prolongation of the potentially active period of P. neglectus P. papatasi and P. perniciosus for the 2070’s in Southern Hungary. As the climate becomes drier and warmer, sand flies will occupy more and more parts of Hungary. Our findings confirm the concerns that leishmanisais can become a real hazard for the major part of the European population to the end of the 21th century and the Carpathian Basin is a particularly vulnerable area.

Klímaváltozás és az európai lepkeszúnyogok. Az areamodellezés módszertani kérdései

The future northward expansion of the arthropod vectors of leishmaniasis caused by climate change seems to be essential veterinary and medical problem. Our aim was to build and evaluate a Climate Envelope Model (CEM) to assess the potential effects of climate change on five European sandfly species. The studied species – Phlebotomus ariasi Tonn., P. neglectus Tonn., P. papatasi Scop., P. perfiliewi Parrot, P. perniciosus Newst., P. sergenti Parrot, P. similis Perfiliev, P. tobbi Adler, Theodor et Lourie – are important vectors of the parasite Leishmania infantum or other Leishmania species. The projections were based on REMO regional climate model with European domain. The climate data were available in a 25 km resolution grid for the reference period (1961-90) and two future periods (2011-40, 2041-70). The regional climate model was based on the IPCC SRES A1B scenario. Three types of climatic parameters were used for every month (averaged in the 30-years periods). The model was supported by VBORNET digital area database (distribution maps), ESRI ArcGIS 10 software’s Spatial Analyst module (modeling environment), PAST (calibration of the model with statistical method). Iterative model evaluation was done by summarizing two types of model errors based on an aggregated distribution. The results show that the best model results can be achieved by leaving 5-5 percentiles from the two extrema of the mean temperature, 2-2 percentiles from the two extrema of the minimum temperature, 0 percentile from the minimum of and 8 percentiles from the maximum of the precipitation.