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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-205376

Resumo

Caramujos de água doce na família Planorbidae são hospedeiros intermediários do parasita humano, o trematódeo digenético Schistosoma mansoni. A ampla distribuição geográfica do S. mansoni é determinado pela ocorrência de seus hospedeiros intermediários, caramujos do gênero Biomphalaria. Em ecossistemas de água doce no Brasil, há três espécies transmissoras naturais do parasita: Biomphalaria glabrata, Biomphalaria tenagophila, Biomphalaria straminea e três hospedeiras potenciais, uma vez que se infectam em condição experimental, B. peregrina, B. cousini e B. amazonica. Desde a primeira ocorrência registrada de B. glabrata nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, esta doença se espalhou para o Sul do Brasil. Embora o uso de características do sistema genital e renal permitam a identificação da maioria das espécies de Biomphalaria sua utilização é difícil para os não-especialistas, o que torna difícil o diagnostico podendo resultar em consequências epidemiológicas graves. Algumas espécies têm representado um grande desafio taxonômico devido à alta diversidade e similaridade morfológica. DNA Barcode e taxonomia molecular são propostas recentes e uma alternativa para auxiliar na identificação de espécies. Neste estudo, avaliou-se eficiência de DNA barcoding para identificação de espécies de Biomphalaria. Além disso, através do Sistema de Informação de Agravos de Notificação (Sinan), avaliamos a expansão da esquistossomose no sul do Brasil. Os espécimes foram coletados ao longo de diferentes áreas do sul do Brasil. Neste estudo, foram sequenciados os genes mitocondriais COI e 16S rRNA de 47 espécimes de quatro espécies.para avaliar o método de DNA Barcode na distinção destas espécies. Foram realizadas duas análises filogenéticas distintas, uma para o gene COI e uma para o gene 16S que foram acrescidas de sequências de cada gene disponíveis no GenBank e no Barcode of Life Data para as espécies de Biomphalaria com distribuição no Brasil. As análises filogenéticas foram realizadas no programa MEGA6 por meio do método de reconstrução filogenética Neighbor-Joining, usando o modelo evolutivo Kimura 2-parâmetros (K2P), conforme adotado pela técnica de DNA Barcode. Os valores de confidência para cada clado foram calculados por meio do teste de bootstrap com 1000 replicações. As análises de distância genética intraespecífica e interespecífica também foram feitas no programa MEGA6 utilizando o modelo K2P. O método Automatic Barcode Gap Discovery (ABGD) também foi testado, e sequências disponíveis no GenBank foram utilizadas para construção da rede de haplótipos do complexo B. tenagophila. Com a análise dos dois marcadores foi possível identificar os indivíduos coletados, bem como reconhecer espécies próximas. O método de DNA Barcode possui grande acuracia e possibilita a rapidez na identificação específica dos planorbídeos, bem como inferir inúmeras possibilidades de estudos de relações filogenéticas. Sendo uma importante ferramenta em áreas de baixa endemicidade e com falta de especialistas para diagnóstico rápido fato este relevante uma vez que se constata novas ocorrências da doença na região sul do Brasil.

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Freshwater snails from the Planorbidae family are the first intermediate host for the widely distributed parasite of humans, the digenetic trematode Schistosoma mansoni. The wide geographic distribution of S. mansoni is determined by the occurrence of its intermediate hosts, snails of the genus Biomphalaria. In the Brazilian freshwater ecosystems, there are three natural hosts of this parasite: Biomphalaria glabrata, Biomphalaria tenagophila, Biomphalaria straminea; and three potential hosts: B. peregrina, B. cousini and B. amazonica. Since the first occurrence of B. glabrata in the states of Santa Catarina and Rio Grande do Sul, this disease has spread to southern Brazil. Although the use of morphological characteristics have allowed the identification of most species of Biomphalaria; this identification is not easy for non-specialists. Besides this practice make diagnosis difficult in malacological routine; this can also result in serious epidemiological consequences. Some of these snails represent a big taxonomic challenge, due to the high diversity and morphological similarity. DNA barcoding and DNA taxonomy have recently been proposed as an alternative tool to assist in the morphological identification of species. In this study, we evaluated whether DNA barcoding sequences can be useful for identification of Biomphalaria. Using the Information System for Notifiable Diseases (SINAN), we assessed the disease spread in southern Brazil. The specimens were collected along different areas in freshwater ecosystem in south Brazil. Here, we analyzed partial sequences of mitochondrial COI and 16S rRNA genes from 47 specimens of four species to assess whether DNA barcodes can efficiently distinguish these species. Sequences from homologous regions of nine other species of this genus were retrieved from GenBank and BOLD. Phylogenetic analyzes were performed in MEGA6 program through phylogenetic reconstruction method Neighbor-Joining, using the evolutionary model Kimura 2-parameter (K2P). The confidence values for each clade were calculated using 1000 bootstrap replicates. Analyses of intraspecific and interspecific genetic distance were also made in MEGA6 program using the K2P model. The Automatic Barcode Gap Discovery method (ABGD) were tested for both genes. Sequences available in GenBank were used for network haplotypes constructions of B. tenagophila complex. Comparisons of sequence divergence within and between species showed that genetic variation between species exceeds variation within species. It was possible to consistently delimit species based on tree-based and on intra and interspecific distances. We concluded that the use of DNA sequences in the modern taxonomy could be useful to avoid misidentification among closer species, becoming accurate the identification of sympatric populations. Also in this study, we could confirm the expansion of the schistosomiasis disease to southern Brazil. Furthermore, this work will contribute to the development of strategies to prevent the expansion of the schistosomiasis throughout southern Brazil.

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