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CARACTERIZAÇÃO DE ANOFELINOS EM DUAS REGIÕES DE TRANSMISSÃO DE MALÁRIA (BRASIL E CABO VERDE): IDENTIFICAÇÃO DE ESPÉCIES, INFECÇÃO VETORIAL, DETECÇÃO DE GENES DE RESISTÊNCIA A INSETICIDAS E ANÁLISE DA VARIABILIDADE GENÉTICA
Genes de insetos
Anopheles
Plasmodium
Resistência a inseticidas
Variação genética
Brasil
Cabo Verde
Insect genes
Anopheles
Plasmodium
Resistance to insecticides
Genetic variation
Brazil
Cape Verde
Genes de insectos
Anofeles
Plasmodio
Resistencia a los insecticidas
Variación genética
Brasil
Cabo Verde
Genes de insetos
Anopheles
Plasmodium
Resistência a inseticidas
Variação genética
L BrasilDeCS
Cruz, Derciliano Lopes da | Fecha del documento:
2022
Director
Miembros de la junta
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumen en portugues
Mosquitos do gênero Anopheles são considerados os únicos vetores responsáveis pela transmissão do Plasmodium spp., agente etiológico da malária, a nível global. Na África, a malária é distribuída por quase todas as regiões, incluindo Cabo Verde - país situado na África ocidental. Nas Américas, o Brasil é o segundo país que mais reporta casos da doença, com dois cenários epidemiológicos distintos: alta endemicidade (região Amazônica) e sem endemicidade (na região extra-amazônica). Em ambos os continentes, uma das principais estratégias de combate à doença é o controle de vetores através do uso de inseticidas químicos. No entanto, o uso indiscriminado dos inseticidas tem ocasionado a seleção de genes que conferem resistência em mosquitos, o que dificulta o controle dessas populações. Sendo assim, o conhecimento da estrutura genética de anofelinos vetores e a detecção de alelos de resistência são essenciais para fundamentar a tomada de decisões em programas de controle vetorial. Este estudo teve como objetivo avaliar a circulação de vetores da malária, identificar a infecção natural por Plasmodium spp., diagnosticar a ocorrência de alelos que conferem resistência a inseticidas químicos e estimar a variabilidade genética em anofelinos de duas regiões: cidade da Praia, Cabo Verde (região endêmica) e município do Conde-PB, Brasil (sem endemicidade). A identificação de anofelinos usando IGS (espaçadores intergênicos) revelou um total de 235 espécimes de Anopheles arabiensis coletadas em Cabo Verde. No Conde, 323 espécimes de Anopheles foram identificadas molecularmente, usando DNA barcoding: An. aquasalis (135), An. minor (62), An. triannulatus (32), An. albitarsis s.l (30), An. argyritarsis (18), An. peryassui (15), An. oswaldoi (5), An. braziliensis (3), An. sawyeri (3) e Anopheles spp. (20). A investigação molecular da infecção por Plasmodium spp. foi realizada em 312 mosquitos fêmeas de Anopheles coletados no Conde-PB, resultando em nenhuma amostra positiva para Plasmodium. A genotipagem dos genes de resistência (Nav, GSTE2 e ace-1) e a variabilidade genética (COI, ND5) foram realizadas para as espécies An. arabiensis coletadas em Cabo Verde e para três potenciais vetores (An. albitarsis s.l, An. aqusalis e An. argyritaris) coletados no município do Conde. Não foram encontradas SNPs nos genes de resistência, com exceção do gene Nav que revelou a presença dos alelos L1014S/F na população de An. arabiensis coletada em Cabo Verde, com frequências de 0,15 e 0,17 em duas localidades analisadas. De forma geral, o estudo da diversidade genética local dos anofelinos coletados nas duas regiões, revelou baixa diversidade genética, com alto Nm e baixos valores de Fst. Uma análise global, comparando populações de Cabo Verde com as disponíveis em banco de dados para países africanos, revelou altos valores de Fst e baixos Nm, resultando em alta diferenciação genética e baixo fluxo gênico. Os dados apresentados neste estudo apontam para a necessidade de uma continua vigilância entomológica e molecular dos Anopheles vetores presente nas duas regiões de estudo, afim de orientar as estratégias a serem empregadas nos programas de controle locais .
Resumen en ingles
Anopheles mosquitoes are considered the only vectors responsible for Plasmodium spp. transmission, the etiological agent of malaria, globally. In Africa, malaria is distributed in almost all regions, including Cabo Verde, a country located in West Africa. In the Americas, Brazil, is the second country that most reports cases of the disease, with two distinct epidemiological scenarios: high endemicity (Amazon region) and no no endemicity (extraAmazon region). In both continents, one of the main strategies to combat the disease is vector control through the use of chemical insecticides. However, the indiscriminate use of insecticides has led to the selection of genes that confer resistance in mosquitoes, which makes it difficult to control these populations. Thus, knowledge of the genetic structure of anopheline vectors and detection of resistance alleles can support decision-making in vector control programs. This study aimed to evaluate the circulation of malaria vectors, natural infection by Plasmodium spp., the occurrence of alleles that confer resistance to chemical insecticides and genetic variability in anophelines from two regions: Praia, Cabo Verde (endemic region) and municipality of Conde-PB, Brazil (without endemicity). Anopheline identification using IGS revealed a total of 235 specimens of Anopheles arabiensis collected in Cabo Verde. In Conde, 323 specimens of Anopheles were molecularly identified using DNA barcoding: An. aquasalis (135), An. minor (62), An. triannulatus (32), An. albitarsis s.l (30), An. argyritarsis (18), An. peryassui (15), An. oswaldoi (5), An. braziliensis (3), An. sawyeri (3) and Anopheles spp. Molecular investigation of Plasmodium spp. was performed on 312 female Anopheles mosquitoes collected in Conde-PB, resulting in no positive sample for Plasmodium. Genotyping of resistance genes (Nav, GSTE2 and ace-1) and genetic variability (COI, ND5) were performed for the species An. arabiensis collected in Cabo Verde and for three potential vectors (An. albitarsis s.l, An. aqusalis and An. argyritaris) collected in the municipality of Conde. No SNPs were found in the resistance genes, with the exception of the Nav gene, which revealed the presence of L1014S/F alleles in the An. arabiensis population collected in Cabo Verde, with frequencies of 0.15 and 0.17, in two analyzed localities. In general, the study of the local genetic diversity of anophelines collected in both regions revealed low genetic diversity, with high Nm and low Fst values. A global analysis, comparing Cabo Verde populations with those available in databases for African countries, revealed high Fst values and low Nm, resulting in high genetic differentiation and low gene flow. The data presented in this study point to the need for continuous entomological and molecular surveillance of Anopheles vectors present in the two study regions, in order to guide the strategies to be used in local control programs .
Palabras clave en portugues
AnophelesGenes de insetos
Anopheles
Plasmodium
Resistência a inseticidas
Variação genética
Brasil
Cabo Verde
Palabras clave en ingles
AnophelesInsect genes
Anopheles
Plasmodium
Resistance to insecticides
Genetic variation
Brazil
Cape Verde
Palabras clave
AnofelesGenes de insectos
Anofeles
Plasmodio
Resistencia a los insecticidas
Variación genética
Brasil
Cabo Verde
DeCS
AnophelesGenes de insetos
Anopheles
Plasmodium
Resistência a inseticidas
Variação genética
L BrasilDeCS
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