Genetic variability and identification of the intermediate snail hosts of Schistosoma mansoni

Studies based on shell or reproductive organ morphology and genetic considerations suggest extensive intraspecific variation in Biomphalaria snails. The high variability at the morphological and genetic levels, as well as the small size of some specimens and similarities between species complicate the correct identification of these snails. Here we review our work using methods based on polymerase chain reaction (PCR) amplification for analysis of genetic variation and identification of Biomphalaria snails from Brazil, Argentina, Uruguay and Paraguay. Arbitrarily primed-PCR revealed that the genome of B. glabrata exhibits a remarkable degree of intraspecific polymorphism. Low stringency-PCR using primers for 18S rRNA permited the identification of B. glabrata, B. tenagophila and B. occidentalis. The study of individuals obtained from geographically distinct populations exhibits significant intraspecific DNA polymorphism, however specimens from the same species, exhibit some species specific LSPs. We also showed that PCR-restriction fragment of length polymorphism of the internal transcribed spacer region of Biomphlaria rDNA, using Ddel permits the differentiation of the three intermediate hosts of Schistosoma mansoni. The molecular biological techniques used in our studies are very useful for the generation of new knowledge concerning the systematics and population genetics of Biomphalaria snails.

Molecular identification of similar species of the genus Biomphalaria (Mollusca: Planorbidae) determined by a polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism

The freshwater snails Biomphalaria straminea, B. intermedia, B. kuhniana and B. peregrina are morphologically similar; based on this similarity the first three species were therefore grouped in the complex B. straminea. The morphological identification of these species is based on characters such as vaginal wrinkling, relation between prepuce: penial sheath: deferens vans and number of muscle layers in the penis wall. In this study the polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism technique was used for molecular identification of these molluscs. This techniques is based on the amplification of the internal transcribed spacer regions ITS1 and ITS2 of the ribosomal RNA gene and subsequent digestion of these fragments by restriction enzymes. Six enzymes were tested: Dde I, Mn I, Hae III, RSA I, Hpa II and AluI. The restriction patterns obtained with Dde I presented the best profile for separation of the four species of Biomphalaria. The profiles obtained will all the enzymes were used to estimate the genetic distances among the species through analysis of common banding patterns.

Estudo dos planorbídeos brasileiros hospedeiros intermediários do Schistosoma mansoni através da reação em cadeia da polimerase(PCR): variabilidade genética e identificação específica / Planorbids Brazilian study of intermediate hosts of Schistosoma mansoni by polymerase chain reaction (PCR): genetic variability and specific identification

[...] Neste trabalho, foram utilizadas quatro metodologias baseadas na PCR para o estudo de populações de moluscos do gênero Biomphalaria. A AP-PCR (Arbitrarily Primed - Polimerase Chain Reaction)[...] foi utilizada com o objetivo de analisar o grau de variabilidade genética apresentado pela espécie B. glabrata. A observação dos produtos da AP-PCR (RAPDs -polimorfismo de DNA amplificados aleatoriamente) permitiu a determinação dos níveis de variabilidade genética de 7 populações desta espécie provenientes de diferentes localidades do Brasil. A análise do percentual de bandas compartilhadas entre exemplares de uma mesma população e de populações distintas revelou um alto grau de variabilidade genética da B. glabrata. [...] Estes dados foram utilizados para a construção de um dendrograma que reflete, quantitativamente, o percentual de bandas compartilhadas entre as diferentes populações. Esta técnica permitiu a confirmação, a nível molecular, da alta variabilidade genética anteriormente++ sugerida pelos dados morfológicos e pelos diferentes níveis de suscetibilidade intraespecífico da B. glabrata.

[...] foram utilizados, nas metodologias descritas abaixo, pares de iniciadores específicos para o gene de RNA ribossomal de um molusco bivalve do gênero Placopecten. Na PCR específica foram testados vários pares de iniciadores e todos geraram um fragmento de mesmo tamanho para os exemplares das diferentes espécies, não permitindo assim, a identificação específica. A LS-PCR(Low Stringency Single Primer - Polimerase Chain Reaction) [...] também não permitiu a identificação específica molecular destes planorbídeos gerando perfis muito semelhantes para as espécies analisadas, permitindo somente a separação destas de outros organismos. A LS-PCR(Low Stringency-PCR) [...] foi utilizada na análise de diferentes populações de planorbídeos hospedeiro do S. mansoni provenientes de distintas localidades do Brasil. Foram analisados os produtos de vários pares de iniciadores, sendo que o++ par NS1-ET1 foi o que melhor agrupou exemplares de uma mesma espécie, oriundos de localidades distintas. Estes iniciadores possibilitaram a determinação de um perfil específico para B. glabrata e B. tenagophila porém, para B. straminea não foi encontrado um perfil satisfatório. Experimentos preliminares com B. peregrina e B. schrammi, demonstraram a potencialidade desta técnica para a identificação de outras espécies de Biomphalaria.

Estudo dos planorbídeos brasileiros hospedeiros intermediários do Schistosoma mansoni através da reação em cadeia da polimerase(PCR): variabilidade genética e identificação específica

[...] Neste trabalho, foram utilizadas quatro metodologias baseadas na PCR para o estudo de populações de moluscos do gênero Biomphalaria. A AP-PCR (Arbitrarily Primed - Polimerase Chain Reaction)[...] foi utilizada com o objetivo de analisar o grau de variabilidade genética apresentado pela espécie B. glabrata. A observação dos produtos da AP-PCR (RAPDs -polimorfismo de DNA amplificados aleatoriamente) permitiu a determinação dos níveis de variabilidade genética de 7 populações desta espécie provenientes de diferentes localidades do Brasil. A análise do percentual de bandas compartilhadas entre exemplares de uma mesma população e de populações distintas revelou um alto grau de variabilidade genética da B. glabrata. [...] Estes dados foram utilizados para a construção de um dendrograma que reflete, quantitativamente, o percentual de bandas compartilhadas entre as diferentes populações. Esta técnica permitiu a confirmação, a nível molecular, da alta variabilidade genética anteriormente++ sugerida pelos dados morfológicos e pelos diferentes níveis de suscetibilidade intraespecífico da B. glabrata.

[...] foram utilizados, nas metodologias descritas abaixo, pares de iniciadores específicos para o gene de RNA ribossomal de um molusco bivalve do gênero Placopecten. Na PCR específica foram testados vários pares de iniciadores e todos geraram um fragmento de mesmo tamanho para os exemplares das diferentes espécies, não permitindo assim, a identificação específica. A LS-PCR(Low Stringency Single Primer - Polimerase Chain Reaction) [...] também não permitiu a identificação específica molecular destes planorbídeos gerando perfis muito semelhantes paraas espécies analisadas, permitindo somente a separação destas de outros organismos. A LS-PCR(Low Stringency-PCR) [...] foi utilizada na análise de diferentes populações de planorbídeos hospedeiro do S. mansoni provenientes de distinta s localidades do Brasil. Foram analisados os produtos de vários pares de iniciadores, sendo que o++ par NS1-ET1 foi o que melhor agrupou exemplares de uma mesma espécie, oriundos de localidades distintas. Estes iniciadores possibilitaram a determinação de um perfil específico para B. glabrata e B. tenagophila porém, para B. straminea não foi encontrado um perfil satisfatório. Experimentos preliminares com B. peregrina e B. schrammi, demonstraram a potencialidade desta técnica para a identificação de outras espécies de Biomphalaria.

Schistosomiasis mansoni in the region of the Triângulo Mineiro, State of Minas Gerais, Brazil

In order to reevaluate the possible presence of schistosomiasis mansoni in the Triângulo Mineiro, one of the areas of the State of Minas Gerais where this parasite is not commonly found, malacological survey and fecal examinations were undertaken in the region between October 1990 and June 1992. A sample of 7,032 1st grade school children from 29 counties had their feces examined using the Kato-Katz method. Amongst the children examined, two from Planura and one from each countie of Capinópolis, Conceição das Alagoas, Uberaba, Uberlândia, Prata and Gurinhatã were positive for Schistosoma mansoni. None of the children were identified as being autoctonous cases. In the malacological survey, 5,406 planorbid snails were examined. The specimens were identified morphologically and examined for S. mansoni by squashing between glass plates. The species were identified as Biomphalaria tenagophila in three counties, as B. straminea in ten and B. intermedia in 16. No snails were found in eight other counties studies. The snails were found to be negative for S. mansoni. The presence of intermediate hosts for S. mansoni, associated with parasitized individuals emphasizes the necessity of epidemiological surveillance for schistosomiasis in the region of Triângulo in the State of Minas Gerais.