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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-204514

Resumo

O nematóide Angiostrongylus cantonensis foi primeiramente descrito como parasito de artéria pulmonar de Rattus norvegicus e Rattus rattus em Canton, China. Este helminto tem sido mencionado como principal agente etiológico da meningoencefalite eosinofílica humana, uma metazoonose endêmica no continente asiático e que recentemente, tem-se disseminado para África, Norte e Sul da América e Ilhas do Caribe. Atualmente, o Brasil é considerado área de alto risco ao estabelecimento da angiostrongilíase humana, justificado não somente pela presença de moluscos, mas também roedores naturalmente infectados, que atuam respectivamente como hospedeiros intermediários e definitivos desse parasito, fatores que favorecem diretamente a dinâmica de transmissão da angiostrongilíase neural. Em seu ciclo de vida moluscos atuam como hospedeiros intermediários, possibilitando a partir se sua infecção, o desenvolvimento de formas larvais infectantes ao hospedeiro definitivo. Nos últimos anos, a caracterização de padrões metabólicos de moluscos infectados experimentalmente, tem sido estudada como base para o desenvolvimento de medidas focadas principalmente no controle de patologias transmitidas por estes organismos. Porém, quando nos referimos a modelos experimentais utilizando A. cantonensis e Biomphalaria glabrata, os dados ainda são escassos, o que preocupa, não apenas pela importância do parasito, mas também pela ampla distribuição da espécie B. glabrata no Brasil. Neste estudo, foram observadas alterações no metabolismo mineral, lipídico e oxidativo de B. glabrata, decorrentes da infecção experimental por A. cantonensis. Para isso, foram utilizados moluscos da linhagem pigmentada criados desde a oviposição e mantidos em condições laboratóriais. Foram formados dois grupos: controle (C1, C2, C3) com animais não infectados e infectados (I1, I2 e I3). Os grupos eram compostos por 10 moluscos. Todo experimento foi feito em duplicata, utilizando um total de 120 moluscos. Após 1, 2 e 3 semanas de infecção, 20 moluscos de cada grupo eram dissecados para a coleta da hemolinfa e tecidos. As leituras espectrofotométricas foram realizadas a partir de kits comercias da marca Doles. As dosagens bioquímicas demonstraram que a infecção por A. cantonensis induziu uma diminuição significativa nos conteúdos hemolinfáticos de cálcio após primeira semana de infecção, seguido por um aumento nas concentrações desse íon na segunda semana de estudo. Este cenário foi acompanhado por uma intensa mobilização de CaCO3 na concha de moluscos infectados, possivelmente como tentativa em restabelecer o equilíbrio ácido-base alterado durante o desenvolvimento do parasito. Resultados histopatológicos demonstraram ainda alterações morfológicas na glândula digestiva de moluscos infectados, caracterizadas principalmente na forma de reações granulomatosas e áreas de calcificação metastática. Variações nas reservas de lipídios neutros estocados no complexo glândula digestiva-gônoda foram também demonstradas. A infecção resultou em um decréscimo significativo nos conteúdos de colesterol e no aumento dos níveis de ácido graxo e triacilglicerol após as duas primeiras semanas de infecção. O aumento nos conteúdos de ácido graxo foi associado ao aumento da atividade lipásica, indicando que A. cantonensis induz de fato a ativação de um processo lipolítico durante etapa de desenvolvimento em seu hospedeiro intermediário. Por fim, a infecção de A. cantonensis resultou em mudanças no metabolismo oxidativo de B. glabrata. Além da depleção de reservas polissacarídicas estocadas na glândula digestiva e massa cefalopodal, o parasitismo por A. cantonensis induziu a ativação do metabolismo anaeróbio de seu hospedeiro, resultando não apenas no aumento da atividade da lactato desidrogenase hemolinfática, mas também na redução dos níveis de ácido pirúvico e acúmulo de lactato. Isso representa uma interessante resposta adaptativa do hospedeiro frente à infecção, possibilitando o hospedeiro a partir do metabolismo anaeróbio, gerar energia e ao mesmo tempo mantém seu balanço redox. Adicionalmente, a redução nas concentrações de ácido oxálico observado nos períodos finais do desenvolvimento parasitário, sugere o seu desvio para a gliconeogênese, destacando o envolvimento dessa molécula como precursora na síntese de glicose-6-fosfato. Este cenário metabólico foi acompanhado por uma supressão na fosforilação oxidativa de moluscos infectados (1 e 2 semanas) de infecção, sugerindo uma diminuição na quantidade de mitocôndrias no tecido analisado, ou ainda, na inibição de centros enzimáticos relacionados às reações oxidativas.

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Angiostrongylus cantonensis Chen, 1935 was first described as a parasite of the pulmonary artery of Rattus norvegicus and Rattus rattus in Canton, China. This helminth is an etiological agent of eosinophilic meningoencephalitis, a zoonotic disease endemic to certain Asian countries, which has recently dispersed to Africa, North and South America, and Caribbean islands. Currently Brazil is considered an area of high risk for the establishment of human angiostrongyliasis, due mainly to the occurrence of naturally infected snails and rodents, acting respectively as definitive and intermediate hosts of this parasite, directly favoring the transmission dynamics of neural angiostrongyliasis. In its life cycle, snails act as intermediate hosts, allowing the development of infective larval forms in the definitive host. In recent years, the metabolic characteristics of experimentally infected snails have been studied in an effort to develop measures to control the pathologies transmitted by these organisms. However, there is little information on the relationship between A. cantonensis and the freshwater snail Biomphalaria glabrata, which is cause for concern, not only because of the importance of this parasite, but also due to the widespread distribution of this snail in Brazil. In this study, the metabolic alterations of B. glabrata resulting from experimental infection by A. cantonensis were evaluated. For this purpose, snails of the pigmented strain were used, reared in the laboratory since oviposition. Two overall groups were formed: control (C1, C2 and C3), with uninfected animals, and treated (I1, I2 and I3), with infected snails. Each subgroup was composed of 10 snails. The entire experiment was performed in duplicate, utilizing a total of 120 snails. After one, two and three weeks of infection, 20 snails from each group were dissected to collect the hemolymph and tissues. The spectrophotometric readings were performed with Doles commercial reagent kits. The biochemical measurement demonstrated that infection by A. cantonensis induced a significant reduction in the hemolymph concentrations of calcium after one week of infection, followed by an increase in the concentrations of this ion in the second week of infection. This situation was accompanied by intense mobilization of CaCO3 in the shell of the infected snails, possibly as an attempt to reestablish the acid-base equilibrium after its alteration during the parasites development. The histopathology results also demonstrated morphological changes in the digestive gland of infected snails, mainly in the form of granulomatous reactions and areas of metastatic calcification. Variations in the reserves of neutral lipids stored in the digestive gland-gonad complex were also observed. Infection resulted in a significant decrease in the concentrations of cholesterol and an increase in the levels of fatty acid and triacylglycerol after the first two weeks of infection. The increase in the concentration of fatty acid was associated with an increase in lipase activity, indicating that A. cantonensis induces activation of a lipolytic process during development in its intermediate host. Finally, infection by A. cantonensis resulted in changes in the oxidative metabolism of B. glabrata. Besides depletion of the polysaccharide reserves stored in the digestive gland and cephalopodal mass, parasitism by A. cantonensis induced activation of the hosts anaerobic metabolism, resulting not only in an increase in activity of lactate dehydrogenase in the hemolymph, but also reduction of the levels of pyruvic acid and accumulation of lactate. This is an interesting adaptive response of the host to infection, enabling the host, through anaerobic metabolism, to generate energy while still maintaining its redox balance. Additionally, the reduction in the concentrations of oxalic acid in the final parasite development periods suggests its diversion to gluconeogenesis, indicating the involvement of this molecule as a precursor in the synthesis of glucose-6-phosphate. This metabolic condition was accompanied by a deletion in oxidative phosphorylation infected snails (1 and 2 weeks) after infection, suggesting a decrease in the number of mitochondria in the examined tissue, or suppression of enzymatic centers related to oxidative reactions.

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