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1.
Parasit Vectors ; 17(1): 19, 2024 Jan 12.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-38217054

RESUMO

BACKGROUND: Understanding aspects related to the physiology and capacity of vectors is essential for effectively controlling vector-borne diseases. The sand fly Lutzomyia longipalpis has great importance in medical entomology for disseminating Leishmania parasites, the causative agent of Leishmaniasis, one of the main neglected diseases listed by the World Health Organization (WHO). In this respect, it is necessary to evaluate the transmission potential of this species and the success of vector control interventions. Near-infrared spectroscopy (NIRS) has been used to estimate the age of mosquitoes in different conditions (laboratory, semi-field, and conservation), taxonomic analysis, and infection detection. However, no studies are using NIRS for sand flies. METHODS: In this study, we developed analytic models to estimate the age of L. longipalpis adults under laboratory conditions, identify their copulation state, and evaluate their gonotrophic cycle and diet. RESULTS: Sand flies were classified with an accuracy of 58-82% in 3 age groups and 82-92% when separating them into young (<8 days) or old (>8 days) insects. The classification between mated and non-mated sandflies was 98-100% accurate, while the percentage of hits of females that had already passed the first gonotrophic cycle was only 59%. CONCLUSIONS: We consider the age and copula estimation results very promising, as they provide essential aspects of vector capacity assessment, which can be obtained quickly and at a lower cost with NIRS.


Assuntos
Leishmania , Leishmaniose , Phlebotomus , Psychodidae , Feminino , Animais , Psychodidae/parasitologia , Espectroscopia de Luz Próxima ao Infravermelho , Mosquitos Vetores , Leishmania/fisiologia
2.
Int J Parasitol ; 54(8-9): 391-400, 2024 Jul.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-38663543

RESUMO

Nearly all aerobic organisms are equipped with catalases, powerful enzymes scavenging hydrogen peroxide and facilitating defense against harmful reactive oxygen species. In trypanosomatids, this enzyme was not present in the common ancestor, yet it had been independently acquired by different lineages of monoxenous trypanosomatids from different bacteria at least three times. This observation posited an obvious question: why was catalase so "sought after" if many trypanosomatid groups do just fine without it? In this work, we analyzed subcellular localization and function of catalase in Leptomonas seymouri. We demonstrated that this enzyme is present in the cytoplasm and a subset of glycosomes, and that its cytoplasmic retention is H2O2-dependent. The ablation of catalase in this parasite is not detrimental in vivo, while its overexpression resulted in a substantially higher parasite load in the experimental infection of Dysdercus peruvianus. We propose that the capacity of studied flagellates to modulate the catalase activity in the midgut of its insect host facilitates their development and protects them from oxidative damage at elevated temperatures.


Assuntos
Catalase , Peróxido de Hidrogênio , Trypanosomatina , Catalase/metabolismo , Animais , Trypanosomatina/enzimologia , Trypanosomatina/genética , Peróxido de Hidrogênio/metabolismo , Citoplasma , Microcorpos/metabolismo
3.
Pest Manag Sci ; 78(7): 2792-2805, 2022 Jul.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-35411662

RESUMO

BACKGROUND: Leishmaniasis is an infectious parasitic disease caused by pathogens of the genus Leishmania transmitted through the bite of adult female sand flies. To reduce case numbers, it is necessary to combine different control approaches, especially those aimed at the sand fly vectors. Innovative forms of control with the use of attractive sugar baits explored the fact that adult sand flies need to feed on sugars of plant origin. Leishmania parasites develop in the gut of sand flies, interacting with the sugars in the diet of adults. Recent studies have shown that sugar baits containing plant-derived compounds can reduce sand fly survival, the number of parasites per gut, and the percentage of infected sand flies. Several synthetic compounds produced from naphthoquinones and pterocarpans have anti-parasitic activity on Leishmania amazonensis and/or Leishmania infantum in cell culture. This work aimed to assess the inclusion of these compounds in sugar baits for blocking transmission, targeting the development of the Leishmania parasite inside the sand fly vector. RESULTS: We evaluated the attractant or repellent properties of these compounds, as well as of the reference compound N,N'-diethyl-m-toluamide (DEET), in sugar baits. We also observed changes in feeding preference caused by these compounds, looking for anti-feeding or stimulation of ingestion. Pterocarpanquinone L4 and pentamidine showed attractant and repellent properties, respectively. CONCLUSION: Based on the effects in feeding preference and intake volume, pterocarpanquinone L6, and the pyrazole-derived compound P8 were chosen as the most promising compounds for the future development of anti-Leishmania sugar baits. © 2022 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.


Assuntos
Repelentes de Insetos , Leishmania infantum , Leishmaniose , Phlebotomus , Psychodidae , Animais , Feminino , Leishmania infantum/fisiologia , Leishmaniose/prevenção & controle , Psychodidae/parasitologia , Psychodidae/fisiologia , Açúcares
4.
Parasit Vectors ; 11(1): 614, 2018 Nov 30.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-30501613

RESUMO

BACKGROUND: The sand fly Lutzomyia longipalpis is the main vector of American visceral leishmaniasis, a disease caused by parasites of the genus Leishmania. Adults of this insect feed on blood (females only) or sugar from plant sources, but their digestion of carbohydrates is poorly studied. Beta-glycosides as esculin and amygdalin are plant compounds and release toxic compounds as esculetin and mandelonitrile when hydrolyzed. Beta-glucosidase and trehalase are essential enzymes in sand fly metabolism and participate in sugar digestion. It is therefore possible that the toxic portions of these glycosides, released during digestion, affect sand fly physiology and the development of Leishmania. RESULTS: We tested the oral administration to sand flies of amygdalin, esculin, mandelonitrile, and esculetin in the sugar meal. These compounds significantly decreased the longevity of Lutzomyia longipalpis females and males. Lutzomyia longipalpis adults have significant hydrolytic activities against esculin and feeding on this compound cause changes in trehalase and ß-glucosidase activities. Female trehalase activity is inhibited in vitro by esculin. Esculin is naturally fluorescent, so its ingestion may be detected and quantified in whole insects or tissue samples stored in methanol. Mandelonitrile neither affected the amount of sugar ingested by sand flies nor showed repellent activity. Our results show that mandelonitrile significantly reduces the viability of L. amazonensis, L. braziliensis, L. infantum and L. mexicana, in a concentration-dependent manner. Esculetin caused a similar effect, reducing the number of L. infantum and L. mexicana. Female L. longipalpis fed on mandelonitrile had a reduction in the number of parasites and prevalence of infection after seven days of infection with L. mexicana, either by counting in a Neubauer chamber or by qPCR assays. CONCLUSIONS: Glycosides have significant effects on L. longipalpis longevity and metabolism and also affect the development of parasites in culture and inside the insect. These observations might help to conceptualize new vector control strategies using transmission blocking sugar baits.


Assuntos
Glicosídeos/toxicidade , Controle de Insetos/métodos , Insetos Vetores/enzimologia , Insetos Vetores/parasitologia , Leishmania/crescimento & desenvolvimento , Psychodidae/enzimologia , Psychodidae/parasitologia , Acetonitrilas/toxicidade , Amigdalina/toxicidade , Animais , Esculina/toxicidade , Feminino , Glicosídeos/administração & dosagem , Leishmaniose/prevenção & controle , Leishmaniose/transmissão , Masculino , Trealase/efeitos dos fármacos , Umbeliferonas/administração & dosagem , Umbeliferonas/toxicidade , beta-Glucosidase/efeitos dos fármacos
5.
Parasit Vectors ; 9: 114, 2016 Feb 29.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-26928036

RESUMO

BACKGROUND: Triatomines, which are the vectors of Trypanosoma cruzi, have been considered to be exclusive blood feeders for more than 100 years, since the discovery of Chagas disease. METHODS: We offered artificial sugar meals to the laboratory model-insect Rhodnius prolixus, which is considered a strict haematophagous insect. We registered feeding by adding colorant to sugar meals. To assess putative phytophagy, fruits of the tomato Solanum lycopersicum were offered to R. prolixus and the presence of tomato DNA was assessed in the insects using PCR. We also assessed longevity, blood feeding and urine production of fruit-exposed triatomines and control insects. RESULTS: All instars of R. prolixus ingested sugar from artificial sugar meals in laboratory conditions. First instar R. prolixus ingested plant tissue from S. lycopersicum fruits, and this increased the amount of blood ingested and urine excreted. Decreased mortality was also observed after blood feeding. Exposure to S. lycopersicum increased longevity and reduced weight loss caused by desiccation. CONCLUSIONS: We describe here the first report of sugar feeding and phytophagy in a species that was considered to be a strict blood-feeder for over a century. We suggest that local plants might be not merely shelters for insects and vertebrate hosts as previously described, but may have a nutritional role for the maintenance of the triatomine vectors. The description of sugar and plant meals in triatomines opens new perspectives for the study and control of Chagas Disease.


Assuntos
Insetos Vetores , Rhodnius/fisiologia , Animais , Carboidratos , Corantes/análise , DNA de Plantas/análise , Comportamento Alimentar , Solanum lycopersicum , Coloração e Rotulagem
6.
Tese em Português | Arca: Repositório institucional da Fiocruz | ID: arc-56013

RESUMO

As leishmanioses são doenças causadas por parasitos do gênero Leishmania, que são transmitidos pela picada de flebotomíneos. Para controle da transmissão e redução do número de casos é necessário integrar diferentes estratégias, especialmente as que visam o controle vetorial. Os flebotomíneos adultos obtêm energia a partir de açúcares de origem vegetal, e dada a importância dessa dieta, essa característica vem sendo utilizada na elaboração de ferramentas de controle usando iscas açucaradas tóxicas atraentes, ATSB's. Os parasitos desenvolveram formas de superar barreiras e sobreviver dentro do intestino do vetor até seu completo desenvolvimento, mas em estudos recentes verificamos que compostos com efeito antiparasitário in vitro também são capazes de reduzir a carga parasitária e a prevalência de infecção. Assim, estudamos o efeito de compostos sintéticos com atividade anti-Leishmania em diferentes aspectos da fisiologia de L. longipalpis, adicionando-os à dieta açucarada e buscando os candidatos mais promissores para uso em controle de transmissão, afetando a infecção dentro do vetor. Nos testes de atração/repulsão, identificamos que apenas 2 compostos tiveram efeito, um atrativo (L4) e um repulsivo (P9). Em experimentos de ingestão de dieta açucarada contendo drogas, verificamos que L1, L3, L4, L7, P8 e P10 demonstraram um efeito inibidor de alimentação. Quanto à preferência entre as dietas, verificamos que flebotomíneos preferiram a dieta contendo os compostos L2, L7, P8, P9 e P10 em comparação à dieta controle. Nos ensaios de longevidade, L6 e P8 reduziram o tempo médio de vida (TMV) em machos e L2 e P8 fizeram o mesmo em fêmeas. Não foram observados efeitos inibitórios na alimentação sanguínea das fêmeas nem na produção de ovos. O composto L2 foi capaz de reduzir a quantidade de L. amazonensis no intestino de L. longipalpis no 3º dia após a infecção. O composto L2 parece ser o melhor candidato para o desenvolvimento de uma isca açucarada que minimize a transmissão, por reduzir o TMV de fêmeas e afetar o número de parasitos na infecção. Outro aspecto estudado, que influencia na medida de capacidade vetorial, foi a determinação de idade de flebotomíneos adultos. Através da espectroscopia no infravermelho próximo conseguimos estimar a proporção de flebotomíneos com idade ≤ ou ≥ 8 dias pós emergência, com precisão de 83 a 97%. E por análise de marcadores moleculares, identificamos que os genes LL005905 e LL001619 exibem padrão de expressão idade-dependente em L. longipalpis, sendo possível construir um modelo com tendência linear em função da menor expressão desses genes em insetos mais velhos. Essas técnicas se mostraram mais eficientes na previsão de idade em comparação às técnicas clássicas


Assuntos
Psychodidae , Longevidade , Leishmania , Controle de Vetores de Doenças
9.
Tese em Português | Arca: Repositório institucional da Fiocruz | ID: arc-23227

RESUMO

Lutzomyia longipalpis é o principal vetor da Leishmaniose Visceral Americana, doença cujos agentes etiológicos são parasitos do gênero Leishmania. Insetos adultos dessa espécie se alimentam de sangue (somente fêmeas) e diferentes açúcares de origem vegetal como, por exemplo, \03B2-glicosídeos, porém a digestão de carboidratos nesses insetos não está bem caracterizada. \03B2-glicosídeos são compostos produzidos por plantas como uma possível estratégia contra herbivoria e liberam compostos tóxicos quando hidrolisados no tubo digestivo dos insetos. Enzimas como \03B2-glicosidase e trealase são importantes no metabolismo de insetos e participam do processo de digestão de açúcares. Quanto ao parasito, sabe-se que este possui carboidratos de superfície típicos em cada uma de suas fases evolutivas, sendo possível que glicosidases tenham um papel importante na interação parasito-vetor. Neste trabalho, foram estudados os efeitos de glicosídeos sobre a fisiologia de adultos de Lu. longipalpis e sobre a interação com Leishmania. Assim, observamos que a administração oral através da dieta açucarada de amigdalina, esculina e mandelonitrila (0,1% m/v) diminuiu significativamente a longevidade de fêmeas de Lu. longipalpis, com reduções no tempo mediano de vida de 12,5, 18,5 e 25%, respectivamente. Em machos esculina e mandelonitrila reduzem esse parâmetro em 12,5% e 77,5%. Adultos de Lu. longipalpis apresentam atividades significativas de hidrólise de esculina, e a alimentação com esse composto produz alterações nas atividades de trealase e beta-glicosidase do inseto. A atividade de trealase em fêmeas é inibida diante da adição in vitro de esculina. Devido a sua fluorescência característica, a esculina ingerida pode ser detectada e quantificada tanto em insetos inteiros como em diferentes órgãos, com amostras conservadas em metanol. Quanto ao efeito de glicosídeos sobre parasitos, observamos que amigdalina e esculina não apresentam efeito em culturas de L. amazonensis, L. braziliensis, L. infantum e L. mexicana, enquanto mandelonitrila reduz significativamente a viabilidade de todas essas espécies e em diferentes concentrações, com LC50 em torno de 75\03BCM. A esculetina também reduziu expressivamente o número de parasitos em L. infantum e L. mexicana. A alimentação das fêmeas de Lu. longipalpis com mandelonitrila 0,1% (7,5mM) causa efeito na infecção com L. mexicana, reduzindo o número de parasitos por inseto em cerca de 60% e a porcentagem de insetos infectados em 24% no 7º dia de infecção. Dessa maneira, observamos que glicosídeos apresentam efeitos importantes na longevidade e alterações em enzimas chave do metabolismo de Lu. longipalpis, além de afetarem o desenvolvimento de parasitos em cultura e no inseto. Essa pode ser a base para o desenho de estratégias futuras de controle da transmissão das leishmanioses.


Assuntos
beta-Glucosidase , Psychodidae , Fenômenos Fisiológicos do Sistema Digestório
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