RESUMO
BACKGROUND: As a result of evolution, the biology of triatomines must have been significantly adapted to accommodate trypanosome infection in a complex network of vector-vertebrate-parasite interactions. Arthropod-borne parasites have probably developed mechanisms, largely still unknown, to exploit the vector-vertebrate host interactions to ensure their transmission to suitable hosts. Triatomines exhibit a strong negative phototaxis and nocturnal activity, believed to be important for insect survival against its predators. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: In this study we quantified phototaxis and locomotion in starved fifth instar nymphs of Rhodnius prolixus infected with Trypanosoma cruzi or Trypanosoma rangeli. T. cruzi infection did not alter insect phototaxis, but induced an overall 20% decrease in the number of bug locomotory events. Furthermore, the significant differences induced by this parasite were concentrated at the beginning of the scotophase. Conversely, T. rangeli modified both behaviors, as it significantly decreased bug negative phototaxis, while it induced a 23% increase in the number of locomotory events in infected bugs. In this case, the significant effects were observed during the photophase. We also investigated the expression of Rpfor, the triatomine ortholog of the foraging gene known to modulate locomotion in other insects, and found a 4.8 fold increase for T. rangeli infected insects. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: We demonstrated for the first time that trypanosome infection modulates the locomotory activity of the invertebrate host. T. rangeli infection seems to be more broadly effective, as besides affecting the intensity of locomotion this parasite also diminished negative phototaxis and the expression of a behavior-associated gene in the triatomine vector.
Assuntos
Comportamento Animal , Regulação da Expressão Gênica , Insetos Vetores/parasitologia , Atividade Motora , Rhodnius/parasitologia , Trypanosoma/fisiologia , Sequência de Aminoácidos , Animais , Interações Hospedeiro-Parasita , Proteínas de Insetos/genética , Proteínas de Insetos/metabolismo , Insetos Vetores/genética , Insetos Vetores/fisiologia , Luz , Dados de Sequência Molecular , Atividade Motora/genética , Rhodnius/genética , Rhodnius/fisiologia , Trypanosoma cruzi/fisiologia , Trypanosoma rangeli/fisiologiaRESUMO
A temperatura ambiental afeta diversos processos bioquímicos, fisiológicos e comportamentais, especialmente em animais ectotérmicos. Mudanças nesse parâmetro podem alterar o fitness de insetos vetores e sua distribuição no ambiente, modificando consequentemente, a dinâmica de transmissão de doenças. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da temperatura no desenvolvimento da infecção de Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli em Rhodnius prolixus. Os ensaios com T. rangeli foram desenvolvidos com parasitos submetidos a dois tratamentos. T. rangeli T1 foram obtidos através de passagens em LIT por três meses. T. rangeli T2 foram mantidos em LIT por um mês após uma passagem triatomíneo-camundongo. Inicialmente, o crescimento dos parasitos em meio de cultura submetidos a diferentes temperarturas (21, 24, 27 e 30°C) foi avaliado. O crescimento do T. cruzi foi termodependente, com um aumento de 28 vezes da população mantida em 30°C ao final de sete dias. A mortalidade ficou abaixo dos 10%, exceto para os parasitos mantidos a 21°C, onde esse valor ficou próximo aos 20%.
Para os dois tratamentos de T. rangeli, o crescimento máximo foi observado a 27°C. Entretanto, as populações de T. rangeli T2 cresceram mais do que as de T. rangeli T1 e apresentaram taxas de mortalidade mais baixas, em torno de 5%. O próximo objetivo foi avaliar diferentes parâmetros fisiológicos de R. prolixus infectados pelos parasitos e submetidos às mesmas condições de temperaturas. A infecção por T. cruzi prolongou o período intermudas em todas as temperaturas e reduziu o número de insetos aparentemente saudáveis em 20%. A virulência do parasito foi dependente da temperatura e do estado nutricional dos insetos. T. rangeli T1 foi mais virulento do que T. rangeli T2, particularmente nas temperaturas mais baixas. Finalmente, o crescimento do T. cruzi no inseto foi quantificado por qPCR e câmara de Neubauer. Os resultados, ainda preliminares, corroboraram com os dados do crescimento do parasito em LIT. De maneira geral, os resultados sugerem que os dois parasitos podem ser patogênicos ao vetor na natureza, dependendo das condições a que são submetidos
Assuntos
Animais , Gatos , Cães , Cobaias , Camundongos , Coelhos , Ratos , Doença de Chagas/transmissão , Interações Hospedeiro-Parasita/fisiologia , Trypanosoma cruzi/parasitologiaRESUMO
A temperatura ambiental afeta diversos processos bioquímicos, fisiológicos e comportamentais, especialmente em animais ectotérmicos. Mudanças nesse parâmetro podem alterar o fitness de insetos vetores e sua distribuição no ambiente, modificando consequentemente, a dinâmica de transmissão de doenças. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da temperatura no desenvolvimento da infecção de Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli em Rhodnius prolixus. Os ensaios com T. rangeli foram desenvolvidos com parasitos submetidos a dois tratamentos. T. rangeli T1 foram obtidos através de passagens em LIT por três meses. T. rangeli T2 foram mantidos em LIT por um mês após uma passagem triatomíneo-camundongo. Inicialmente, o crescimento dos parasitos em meio de cultura submetidos a diferentes temperarturas (21, 24, 27 e 30°C) foi avaliado. O crescimento do T. cruzi foi termodependente, com um aumento de 28 vezes da população mantida em 30°C ao final de sete dias. A mortalidade ficou abaixo dos 10%, exceto para os parasitos mantidos a 21°C, onde esse valor ficou próximo aos 20%. Para os dois tratamentos de T. rangeli, o crescimento máximo foi observado a 27°C. Entretanto, as populações de T. rangeli T2 cresceram mais do que as de T. rangeli T1 e apresentaram taxas de mortalidade mais baixas, em torno de 5%. O próximo objetivo foi avaliar diferentes parâmetros fisiológicos de R. prolixus infectados pelos parasitos e submetidos às mesmas condições de temperaturas. A infecção por T. cruzi prolongou o período intermudas em todas as temperaturas e reduziu o número de insetos aparentemente saudáveis em 20%. A virulência do parasito foi dependente da temperatura e do estado nutricional dos insetos. T. rangeli T1 foi mais virulento do que T. rangeli T2, particularmente nas temperaturas mais baixas. Finalmente, o crescimento do T. cruzi no inseto foi quantificado por qPCR e câmara de Neubauer. Os resultados, ainda preliminares, corroboraram com os dados do crescimento do parasito em LIT. De maneira geral, os resultados sugerem que os dois parasitos podem ser patogênicos ao vetor na natureza, dependendo das condições a que são submetidos.