1
|
Andrade AO, Santos NAC, Bastos AS, Pontual JDC, Araújo CS, Lima AS, Martinez LN, Ferreira AS, Aguiar ACC, Teles CBG, Guido RVC, Santana RA, Lopes SCP, Medeiros JF, Rizopoulos Z, Vinetz JM, Campo B, Lacerda MVG, Araújo MS. Optimization of Plasmodium vivax infection of colonized Amazonian Anopheles darlingi. Sci Rep 2023; 13:18207. [PMID: 37875508 PMCID: PMC10598059 DOI: 10.1038/s41598-023-44556-y] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/04/2023] [Accepted: 10/10/2023] [Indexed: 10/26/2023] Open
Abstract
Obtaining Plasmodium vivax sporozoites is essential for in vitro culture of liver stage parasites, not only to understand fundamental aspects of parasite biology, but also for drug and vaccine development. A major impediment to establish high-throughput in vitro P. vivax liver stage assays for drug development is obtaining sufficient numbers of sporozoites. To do so, female anopheline mosquitoes have to be fed on blood from P. vivax-infected patients through an artificial membrane-feeding system, which in turns requires a well-established Anopheles colony. In this study we established conditions to provide a robust supply of P. vivax sporozoites. Adding a combination of serum replacement and antibiotics to the membrane-feeding protocol was found to best improve sporozoite production. A simple centrifugation method appears to be a possible tool for rapidly obtaining purified sporozoites with a minimal loss of yield. However, this method needs to be better defined since sporozoite viability and hepatocyte infection were not evaluated.
Collapse
Affiliation(s)
- Alice O Andrade
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Saúde Publica, Faculdade de Saúde Pública, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
| | - Najara Akira C Santos
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Biologia Experimental, Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - Alessandra S Bastos
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Biologia Experimental, Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - José Daniel C Pontual
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - Cristiane S Araújo
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Conservação e uso de Recursos Naturais - PPGReN, Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - Analice S Lima
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Faculdades Integradas Aparício Carvalho (FIMCA), Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - Leandro N Martinez
- Programa de Pós-Graduação em Saúde Publica, Faculdade de Saúde Pública, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Plataforma de Bioensaios de Malária e Leishmaniose da Fiocruz (PBML), Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - Amália S Ferreira
- Plataforma de Bioensaios de Malária e Leishmaniose da Fiocruz (PBML), Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - Anna Caroline C Aguiar
- Departamento de Biociência, Universidade Federal de São Paulo, Santos, São Paulo, Brazil
| | - Carolina B G Teles
- Programa de Pós-Graduação em Biologia Experimental, Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Plataforma de Bioensaios de Malária e Leishmaniose da Fiocruz (PBML), Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Rede de Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal - BIONORTE, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | - Rafael V C Guido
- São Carlos Institute of Physics, University of Sao Paulo, São Carlos, São Paulo, Brazil
| | - Rosa A Santana
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
| | - Stefanie C P Lopes
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, Brazil
- Instituto Leônidas & Maria Deane, FIOCRUZ, Manaus, Brazil
| | - Jansen F Medeiros
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Biologia Experimental, Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil
| | | | - Joseph M Vinetz
- Section of Infectious Diseases, Department of Internal Medicine, Yale School of Medicine, New Haven, CT, USA
- Alexander von Humboldt Institute of Tropical Medicine and Faculty of Sciences, Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Peru
| | - Brice Campo
- Medicines for Malaria Venture, Geneva, Switzerland
| | - Marcus Vinicius G Lacerda
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, Brazil
- Instituto Leônidas & Maria Deane, FIOCRUZ, Manaus, Brazil
| | - Maisa S Araújo
- Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM)/Laboratório de Entomologia, Fiocruz Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil.
- Programa de Pós-Graduação em Conservação e uso de Recursos Naturais - PPGReN, Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brazil.
| |
Collapse
|
2
|
Magalhães L, Silveira H, Prestes S, Costa Magalhães LK, Santana RA, Ramasawmy R, Oliveira J, Roque CCR, Silva Junior RCA, Fé N, Duarte R, Maciel M, Ortiz J, Morais R, Monteiro WM, Guerra JA, Barbosa Guerra MGV. Bioecological aspects of triatomines and marsupials as wild Trypanosoma cruzi reservoirs in urban, peri-urban and rural areas in the Western Brazilian Amazon. Med Vet Entomol 2021; 35:389-399. [PMID: 33394514 DOI: 10.1111/mve.12507] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/04/2020] [Revised: 12/14/2020] [Accepted: 12/15/2020] [Indexed: 06/12/2023]
Abstract
In the Amazon region, Trypanosoma cruzi transmission cycles involve a great diversity of Triatominae vectors and mammal reservoirs. Some Rhodnius spp. mainly inhabit palm trees that act as microhabitats for hosts and vectors. The current study aimed to describe aspects of the bio-ecology of the vectors and reservoirs of T. cruzi in relation to human populations resident near areas with large quantities of palm trees, in rural, peri-urban and urban collection environments, located in the Western Brazilian Amazon. Rhodnius pictipes and Didelphis marsupialis were respectively the most predominant vector and reservoir, with rates of 71% for R. pictipes and 96.5% for D. marsupialis. The vast majority of T. cruzi isolates clustered with TcI. The most prevalent haplotype was TcI COII1 (69.7%). Mauritia flexuosa and Attalea phalerata were the main ecological indicators of infestation by triatomines. Birds were the most common food source (27,71%). T. cruzi isolated from R. robustus has the haplotype HUM-13, previously detected in a chronic Chagas patient living in the same area. Our results demonstrate the relevance of this study, with the occurrence of elevated infection rates in animals, and suggest the importance of the Amazon zones where there is a risk of infection in humans.
Collapse
Affiliation(s)
- L Magalhães
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - H Silveira
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
- Global Health and Tropical Medicine, GHTM, Instituto de Higiene e Medicina Tropical, IHMT, Universidade Nova de Lisboa, UNL, Lisboa, Portugal
| | - S Prestes
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - L K Costa Magalhães
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - R A Santana
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - R Ramasawmy
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - J Oliveira
- Fundação de Medicina Tropical - Heitor Vieira Dourado, Amazonas, Brasil
| | - C C R Roque
- Fundação de Medicina Tropical - Heitor Vieira Dourado, Amazonas, Brasil
| | | | - N Fé
- Fundação de Medicina Tropical - Heitor Vieira Dourado, Amazonas, Brasil
| | - R Duarte
- Fundação Oswaldo Cruz, Escola Nacional de Saúde Pública (ENSP), Rio de Janeiro, Brasil
| | - M Maciel
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - J Ortiz
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - R Morais
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
| | - W M Monteiro
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
- Fundação de Medicina Tropical - Heitor Vieira Dourado, Amazonas, Brasil
| | - J A Guerra
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
- Fundação de Medicina Tropical - Heitor Vieira Dourado, Amazonas, Brasil
| | - M G V Barbosa Guerra
- Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical, Unversidade do Estado do Amazonas, Amazonas, Brasil
- Fundação de Medicina Tropical - Heitor Vieira Dourado, Amazonas, Brasil
| |
Collapse
|
3
|
Bastos EMAF, Santana RA, Calaça-Costa AGF, Thiago PS. Interaction between Apis mellifera L. and Baccharis dracunculifolia DC, that favours green propolis production in Minas Gerais. BRAZ J BIOL 2011; 71:727-34. [PMID: 21881797 DOI: 10.1590/s1519-69842011000400018] [Citation(s) in RCA: 15] [Impact Index Per Article: 1.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/05/2010] [Accepted: 09/20/2010] [Indexed: 11/21/2022] Open
Abstract
In Minas Gerais, green propolis is produced from the collection of resinous substance found in shoot apices of Baccharis dracunculifolia. The aim of this study was to evaluate the biological parameters associated with the interaction Apis mellifera x Baccharis dracunculifolia, to elucidate the supply of resin for green propolis production in Minas Gerais. We selected male and female individuals of two populations of Baccharis dracunculifolia located on São Judas Tadeu Farm - FSJT, in the municipality of Betim, MG and the Experimental Garden of the Ezequiel Dias Foundation - HORTO, located in an urban area in Belo Horizonte, MG. We made weekly observations, from June 2007 to June 2008, and evaluated in both populations: richness and abundance of insect visitors; resin collecting visits of Apis mellifera; presence of Baccharopelma dracunculifoliae galls; growth of individuals and phenological phases. Statistical analyses were made using R software. The rainy season showed the highest number of visitors. A. mellifera collected resin in shoot apices of Baccharis dracunculifolia from August to April, only in the FSJT population, where galls of B. dracunculifoliae were also present. Ovoposition of gall inductor on host plants occurs during the rainy season, when there is a peak of visitants and resin collecting visits of honeybees. This fact stimulates plant defense strategies against parasitoids and predators, which includes the production of several secondary metabolites, and ultimately reduces competition for food by inhibiting the attack of other phytophagous insects, not adapted to the chemical environment of plant tissues. Green propolis production in Minas Gerais is related to the abundant supply of resin by Baccharis dracunculifolia, when they are parasitised by B. dracunculifoliae galls. They induce plant production of defense exudates, which attract Apis mellifera bees to collect resin and consequently favour the production of green propolis.
Collapse
Affiliation(s)
- E M A F Bastos
- Diretoria de Pesquisa e Desenvolvimento, Fundação Ezequiel Dias – FUNED, Conde Pereira Carneiro, 80, Gameleira, CEP 30510-010, Belo Horizonte, MG, Brazil.
| | | | | | | |
Collapse
|