Dynamics of haemocytes from Pseudosuccinea columella circulating infected by Fasciola hepatica / Dinâmica de hemócitos circulantes de Pseudosuccinea columella infectados por Fasciola hepatica

Abstract The lymnaeids are important in the epidemiology of Fasciola hepatica, a neglected and endemic zoonosis. The interaction between the internal defense system of Pseudosuccinea columella and F. hepatica has been little studied. In the present study the effect of infection by F. hepatica on P. columella circulating haemocytes was investigated. Changes in the average number of total circulating haemocytes have been observed at 30 minutes post-infection and 1, 7, 10, 14, 21, 28 and 50 days post-infection (dpi). Miracidia were observed head-foot and mantle at 30 minutes post-infection. Miracidia/Sporocysts in the mantle skirt 1 dpi, and fully formed sporocysts were observed in the head-foot at 7 dpi. Rediae became evident at 10 dpi and were located between the haemocoel and the muscles from 14 dpi; 50 dpi, the rediae in the digestive gland contained cercariae. The statistical analysis of the total haemocytes of P. columella infected by F. hepatica showed significant differences on the 30 minutes post-infection and 1, 14, 21, and 28 dpi in comparison to uninfected molluscs (0 dpi). Therefore, the interference observed on the internal defence system of P. columella may have direct association with the development of F. hepatica.

Resumo Os limnaeideos são importantes na epidemiologia de Fasciola hepatica, uma zoonose negligenciada e endêmica. A interação entre o sistema interno de defesa de Pseudosuccinea columella e F. hepatica tem sido pouco estudada. No presente estudo, investigou-se o efeito da infecção por F. hepatica nos hemócitos circulantes de P. columella. Alterações no número médio de hemócitos circulantes foram observadas aos 30 minutos e 1, 7, 10, 14, 21, 28 e 50 dias após a infecção (dpi). Miracídios foram observados na região cefalopodal e manto aos 30 minutos após a infecção. Miracídio/esporocistos foram observados no colar do manto ao 1 dpi, e esporocistos totalmente formados na região cefalopodal aos 7 dpi. Rédias tornam-se evidentes aos 10 dpi entre a hemocele e músculos a partir de 14 dpi; e rédias com cercárias próximas a glândula digestiva aos 50 dpi. A análise estatística dos hemócitos totais de P. columella infectados por F. hepatica demonstrou diferenças significativas nos 30 minutos pós-infecção e 1, 14, 21 e 28 dpi em comparação aos moluscos não infectados (0 dpi). Portanto, a interferência observada no sistema de defesa interna de P. columella pode ter associação direta com o desenvolvimento de F. hepatica.

The effect of spirulina (Arthrospira platensis) (Oscillatoriales: Cyanobacteria) on the experimental breeding of Pseudosuccinea columella (Basommatophora: Lymnaeidae) / Efecto de la espirulina (Arthrospira platensis) (Oscillatoriales: Cyanobacteria) en la cría experimental de Pseudosuccinea columella (Basommatophora: Lymnaeidae)

Snails of the family Lymnaeidae, as Pseudosuccinea columella, are the intermediate hosts of Fasciola hepatica, the causative agent of fasciolosis in human and livestock all over the world. A thorough knowledge of snail biology is essential for describing the transmission dynamics and for controlling this disease. Since food quality has had a significant effect on snail growth, fecundity and fertility, in this study we evaluated the use of spirulina (Arthrospira platensis) as a food resource for the artificial breeding of P. columella, an invasive snail and the main intermediate host of F. hepatica in Northeastern Argentina. The main purpose was to measure the effect of spirulina on fitness parameters such as survival rate, growth rate, size at first reproduction, lifetime fecundity and viable offspring. A total of 20 676 newly-laid F2 eggs were used; half of them were fed with lettuce (treatment L) and the other half with lettuce plus spirulina (treatment L+S). In comparison with P. columella snails fed only with lettuce, we found that P. columella fed with lettuce plus spirulina: 1) showed higher survival rates, 2) grew faster and showed higher growth increments, 3) attained sexual maturity earlier in time (L+S:60 days vs. L:120 days) and at a smaller size (L+S:4.8mm vs. L:8.2mm), 4) had a longer reproductive period (L+S:150 days vs. L:90 days), 5) produced a higher number of eggs/snail (L+S:29.6 vs. L:13.3), and 6) showed a higher offspring hatching rate (L+S:70% vs. L:40%). The supplementation of P. columella diet with commercial spirulina enhances it fitness and improved the artificial breeding of this species. Spirulina may have a direct positive effect on P. columella development by consuming it, along with an indirect positive effect by improving the water quality. This rearing technique provided large number of reproducing adults and a continuous production of offspring, which are essential for developing future experimental studies in order to improve our knowledge on P. columella biology.

Los caracoles de la familia Lymneidae, como Pseudosuccinea columella, actúan como hospedadores intermediarios de Fasciola hepatica, el agente etiológico de la fasciolosis, zoonosis que afecta al ganado y al hombre en todo el mundo. Conocer profundamente las características biológicas de estos caracoles resulta esencial para describir la dinámica de transmisión y controlar esta parasitosis. La calidad del alimento afecta significativamente el crecimiento, la fecundidad y la fertilidad de estos caracoles. En este estudio, evaluamos la utilización de la espirulina (Arthrospira platensis) como fuente de alimento para la cría artificial de P. columella, una especie invasora que actúa como el principal hospedero intermediario de F. hepatica en el Noreste Argentino. El objetivo principal de este trabajo fue medir el efecto de la espirulina en parámetros del fitness tales como: tasa de supervivencia, tasa de crecimiento, tamaño que alcanzan a la madurez sexual, duración del período fértil, fecundidad y viabilidad de la descendencia. Se utilizaron 20 767 huevos F2 recién puestos; la mitad de ellos fue alimentado con lechuga (tratamiento L) y la otra mitad con lechuga mas espirulina (tratamiento L+S). En comparación con las P. columella alimentadas solamente con lechuga, las P. columella alimentadas con lechuga mas espirulina: 1) presentaron mayores tasas de supervivencia, 2) alcanzaron mayores tamaños y en menor tiempo, 3) alcanzaron la madurez sexual antes de tiempo (L+S:60 días vs. L:120 días) y a menor tamaño (L+S:4.8mm vs. L:8.2mm), 4) tuvieron un período reproductivo más largo (L+S:150 días vs. L:90 días), 5) produjeron mayor cantidad de huevos/caracol (L+S:29.6 vs. L:13.3) y 6) su descendencia tuvo una mayor tasa de eclosión (L+S:70% vs. L:40%). La incorporación de espirulina como suplemento alimenticio mejoró significativamente los parámetros biológicos de P. columella y maximizó la cría artificial de esta especie en laboratorio. La espirulina podría tener un efecto positivo directo sobre el desarrollo de P. columella mediante su consumo, pero también podría tener un efecto positivo indirecto al mejorar la calidad del agua. Con la técnica de cría desarrollada en este trabajo se obtiene una gran cantidad de caracoles adultos reproductores y una continua producción de huevos que son esenciales para desarrollar futuros estudios que permitan aumentar nuestro conocimiento sobre la biología de P. columella.

Distribución y preferencia de hábitats de moluscos hospederos intermediarios de Fasciola hepatica en Cuba / Distribution and preferred habitats of intermediary host molluscs of Fasciola hepatica in Cuba

INTRODUCCIÓN: se realizó un estudio sobre la ecología de las 2 especies de moluscos lymnaeidos de Cuba. Ambas especies son capaces de servir como hospederos intermediarios de Fasciola hepatica y existen en la mayoría de los ecosistemas de humedales. OBJETIVO: determinar la distribución y la preferencias de hábitat de Fossaria cubensis y Pseudosuccinea columella. MÉTODOS: se analizaron 370 localidades donde existen poblaciones de moluscos fluviales y se asoció la abundancia relativa de cada especie con la diversidad y el grado de antropización en cada sitio. RESULTADOS: se observó que F. cubensis es la especie mejor representada con poblaciones distribuidas por todo el Archipiélago, mientras P. columella solo se extiende desde Pinar del Río hasta Camagüey. Los tipos de hábitat preferidos por ambas especies variaron significativamente. F. cubensis predominó en hábitats antropizados (p= 0,024, M-W U test) y P. columella existe de manera equitativa en sitios naturales y transformados (p= 0,08, M-W U test). Los resultados alcanzados con respecto a la diversidad muestran que F. cubensis es más común en sitios de baja diversidad correspondientes a grados de antropización elevados, todo lo contrario a lo que ocurre con P. columella, quien existe en sitios más diversos. CONCLUSIONES: los datos sobre la distribución y ecología de estas especies refuerzan el hecho de que F. cubensis se comporte como hospedero principal de F. hepatica en Cuba (mayor distribución y hábitats antropizados). Se discuten estrategias de control sobre estas poblaciones.

INTRODUCTION: an ecological study was carried out on the lymnaeids species of Cuba. Both species are capable of serving as intermediary hosts of Fasciola hepatica and occur in most of the wetland ecosystems. OBJECTIVE: to determine distribution and habitat preferences of Fossaria cubensis and Pseudosuccinea columella. METHODS: a total of 370 locations where freshwater snails exist were analysed. Relative species abundance was associated with species diversity and antropic degree for each site. RESULTS: F. cubensis was the best distributed species with populations throughout the island whereas P. columella populations extend from Pinar del Río to Camagüey. The preferred habitats by these species substantially varied, with F. cubensis predominating in transformed habitats (p= 0.024, M-W U test) and P. columella existing in natural and transformed habitats evenly (p= 0.08, M-W U test). The results regarding diversity showed that F. cubensis is more common in sites of low diversity related to higher levels of human activity. Oppositely, P. columella is found in much more diverse ecosystems. CONCLUSIONS: data over the distribution and ecology of these species supports the fact that F. cubensis acts as the main intermediary host of F. hepatica in Cuba (extensive distribution and transformed habitats). Control techniques against these populations were discussed.