Chicken eggs as a surveillance tool for malaria and leishmaniasis vector presence

Abstract INTRODUCTION: Malaria and leishmaniases are transmitted by vectors during blood-feeding. Vector-infected animals develop antibodies against the vector's saliva. This study evaluated IgY antibody detection in the chicken eggs exposed to bites from Migonemyia migonei, Lutzomyia longipalpis and Anopheles aquasalis. METHODS: We used ELISA to quantify the antibody levels in the sera and exposed chicken eggs. RESULTS: High IgY levels were observed following immunization; furthermore, higher reactivity was observed in the eggs and species-specific immune response was observed post final immunization. CONCLUSIONS: Chicken eggs can be used as sentinels to surveil vector saliva antibodies.

Detection of immunogenic proteins from Anopheles sundaicussalivary glands in the human serum

The saliva of mosquitoes has an important role in the transmission of several diseases, including malaria, and contains substances with vasomodulating and immunomodulating effects to counteract the host physiological mechanisms and enhance pathogen transmission. As immunomodulatory components, salivary gland proteins can induce the generation of specific IgG antibodies in the host, which can be used as specific biomarkers of exposure to Anopheles sundaicus . The objective of this study was to identify immunogenic proteins from the salivary glands of Anopheles sundaicus by reaction with sera from individuals living in malaria-endemic areas who are thus exposed to Anopheles mosquitoes.

The remarkable journey of adaptation of the Plasmodium falciparum malaria parasite to New World anopheline mosquitoes

Plasmodium falciparum originated in Africa, dispersed around the world as a result of human migration and had to adapt to several different indigenous anopheline mosquitoes. Anophelines from the New World are evolutionary distant form African ones and this probably resulted in a more stringent selection of Plasmodium as it adapted to these vectors. It is thought that Plasmodium has been genetically selected by some anopheline species through unknown mechanisms. The mosquito immune system can greatly limit infection and P. falciparum evolved a strategy to evade these responses, at least in part mediated by Pfs47, a highly polymorphic gene. We propose that adaptation of P. falciparum to new vectors may require evasion of their immune system. Parasites with a Pfs47 haplotype compatible with the indigenous mosquito vector would be able to survive and be transmitted. The mosquito antiplasmodial response could be an important determinant of P. falciparum population structure and could affect malaria transmission in the Americas.

Caracterización ecológica de los anofelinos y otros culícidos en territorio indígena del Bajo Caura, Estado Bolívar, Venezuela / Ecological characterization of anophelines and culicines in the indigenous territory of the Lower Caura River, Bolívar State, Venezuela

Se reporta por primera vez una lista de especies de anofelinos y culicinos presentes en el territorio indígena del Bajo Caura, estado Bolívar. Entre larvas y adultos se colectaron en total ocho especies de anofelinos pertenecientes a los subgéneros Anopheles Meigen, Lophopodomyia Antunes, Stethomyia Theobald, Nyssorhynchus Blanchard del género Anopheles Meigen y Chagasia bathana Dyar y 10 géneros de culicinos entre los cuales se identificaron siete especies. Se identificaron y caracterizaron los criaderos con base a la hidrología en arroyo, caño, manantial, laguna, pantano y charco. En colectas de estadíos inmaduros la especie más abundante fue Anopheles triannulatus (Neiva & Pinto), mientras que en colectas de adultos con cebos humanos y trampas CDC la especie más abundante fue el vector de malaria An. darlingi Root. Las trampas de luz ultravioleta resultaron ineficientes para capturar anofelinos y culicinos. Se reporta por primera vez para el estado Bolívar los géneros Coquillettidia Dyar y Johnbelkinia Zavortink, así como las especies Aedes (Ochlerotatus) fulvus (Wiedemann) y Ae. (Och.) serratus (Theobald)

This is the first report of anophelines and culicines species in the indigenous territory of the Lower Caura River, Bolívar State. A total of 8 species of anophelines belonging to the subgenus Anopheles Meigen, Lophopodomyia Antunes, Stethomyia Theobald, Nyssorhynchus Blanchard of the genus Anopheles Meigen and Chagasia bathana Dyar and 10 genera of culicines were collected and 7 species identified. Larval habitats were identified and characterized based on the hidrology in stream, small river, spring, lagoon, swamp and pool. Culicines were also collected in artificial and natural containers. The most abundant species in collections of inmature stages was Anopheles triannulatus (Neiva & Pinto), while in adult collections on human landing catches and CDC light traps the most abundant species was the malaria vector An. darling Root. Ultra violet up draft light traps were inefficient to collect anophelines and culicines. It is reported for the first time the presence in Bolívar State of the genus Coquillettidia Dyar and Johnbelkinia Zavortink, and the species Aedes (Ochlerotatus) fulvus (Wiedemann) and Ae. (Och.) serratus (Theobald)

Imunidade de Anopheles acquasalis contra Plasmodium vivax / Anopheles acquasalis immunity against Plasmodium vivax

Anualmente, a malária afeta cerca de 300 milhões de pessoas no mundo (causando cerca de um milhão de mortes). No Brasil 450.000 casos são notificados anualmente. Recentemente, muitos trabalhos têm procurado identificar moléculas mediadoras da interação mosquito/plasmódio. Anopheles aquasalis é o vetor de malária mais importante nas regiões litorâneas do Brasil e Plasmodium vivax o agente etiológico causador da maior parte dos casos da doença. Este estudo visa examinar moléculas que participam da interação entre estes dois organismos. Para tal, duas estratégias foram utilizadas: subtração de cDNAs e PCR com indicadores degenerados. As bibliotecas subtrativas foram produzidas a partir de amostras de A. aquasalis 2 e 24 horas após alimentação sanguínea ou infecção por P. vivax. Após a análise dos cDNAs obtidos foram observadas diferenças na expressão de genes entre A. aquasalis alimentados com sangue e com sangue infectado em ambos os intervalos de tempos investigados. Os resultados das subtrações de cDNA para os genes serino protease, fibrinogênio, proteína responsiva a bactéria e carboxipaptidase foram corroborados utilizando PCR em tempo real. Por exemplo, uma cacropina teve a sua expressão diminuída após a infecção com P. vivax e uma serpina apresentou um resultado oposto. Análise de um fator de transcrição GATA revelou um aumento de RNAm 36 horas após infecção com P. vivax assim como um aumento da infecção após silenciamento deste gene, demonstrando a importância deste fator de trancrição para a resposta imune do inseto contra P. vivax. Em paralelo, cDNAs de A. aquasalis específicos para genes relacionados com a via JAK-STAT [fator de transcrição STAT, proteína inibitória de STAT ativado (PIAS) e óxido nítrico sintase (NOS)] e com sistema de detoxificação celular (catalase e duas superóxido dismutases) foram amplificados utilizando iniciadores degenerados. Resultados de expressão destes genes revelaram que STAT, PIAS e NOS são induzidos pela infecção...

Estudo de genes relacionados à resposta imune de vetores brasileiros de Plasmodium vivax

A malária é uma doença de grande impacto na saúde pública, em diferentes regiões do mundo, inclusive no Brasil. O mosquito anofelino é vetor dos protozoários que causam a doença, constituindo parte fundamental na transmissão. O sistema imune dos mosquitos apresenta função essencial no que determina a competência vetorial desses insetos, sendo, portanto, alvo importante para estudos sobre vacinas de bloqueio de transmissão e de genes para o desenvolvimento de mosquitos transgênicos refratários ao plasmódio. Em Anopheles gambiae, vários genes foram descritos e caracterizados quanto à resposta contra os protozoários causadores da malária. Entre esses genes, o codificador da FBN9 (uma imunolectina da família dos fibrinogênios) e das proteínas da família Tep (Thioester containing protein) apresentaram resultados interessantes que demonstram uma resposta contra Plasmodium spp. e outros microorganismos. No entanto, os estudos sobre a imunidade dos vetores brasileiros, bem como sobre a resposta à infecção por Plasmodium vivax, são escassos. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar os genes FBN9 e Tep1, por meio da amplificação, seqüenciamento, análises das seqüências e da filogenia dos genes e ainda pela quantificação da expressão destes genes em mosquitos infectados com P. vivax.

Os genes correspondentes á FBN9, e de duas proteínas da família Tep (Tep1 e TepX) foram identificados e suas seqüências parciais foram obtidas em Anopheles aquasalis, Anopheles darlingi, Anopheles albitarsis e Anopheles nuneztovari. As análises demonstraram alto grau de conservação destas proteínas entre as diferentes espécies, apresentando grande quantidade de substituições sinônimas, o que sugere que estas proteínas possuem importante função e/ou estrutura. A árvore filogenética gerada para FBN9 mostra que os anofelinos brasileiros e os anofelinos africanos fazem parte de dois agrupamentos distintos. As análises de expressão gênica demonstraram que Tep1 é 4,7 vezes mais expresso em carcaças de mosquitos infectados em relação aos controles e para TepX, apesar de não haver diferença significativa na sua expressão em carcaças de mosquitos infectados em relação ao controle, sua expressão no intestino foi 6,5 vezes maior em mosquitos infectados. Esses resultados demonstram que FBN9 e TepX possuem grandes evidências de serem importantes na resposta imune dos anofelinos brasileiros contra P.vivax. No entanto, outros estudos, como o silenciamento dessas proteínas, são essenciais para afirmações mais conclusivas

Estudo de genes relacionados à resposta imune de vetores brasileiros de Plasmodium vivax / Study of genes related to immune response vector Brazilian Plasmodium vivax

A malária é uma doença de grande impacto na saúde pública, em diferentes regiões do mundo, inclusive no Brasil. O mosquito anofelino é vetor dos protozoários que causam a doença, constituindo parte fundamental na transmissão. O sistema imune dos mosquitos apresenta função essencial no que determina a competência vetorial desses insetos, sendo, portanto, alvo importante para estudos sobre vacinas de bloqueio de transmissão e de genes para o desenvolvimento de mosquitos transgênicos refratários ao plasmódio. Em Anopheles gambiae, vários genes foram descritos e caracterizados quanto à resposta contra os protozoários causadores da malária. Entre esses genes, o codificador da FBN9 (uma imunolectina da família dos fibrinogênios) e das proteínas da família Tep (Thioester containing protein) apresentaram resultados interessantes que demonstram uma resposta contra Plasmodium spp. e outros microorganismos. No entanto, os estudos sobre a imunidade dos vetores brasileiros, bem como sobre a resposta à infecção por Plasmodium vivax, são escassos. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar os genes FBN9 e Tep1, por meio da amplificação, seqüenciamento, análises das seqüências e da filogenia dos genes e ainda pela quantificação da expressão destes genes em mosquitos infectados com P. vivax.

Os genes correspondentes á FBN9, e de duas proteínas da família Tep (Tep1 e TepX) foram identificados e suas seqüências parciais foram obtidas em Anopheles aquasalis, Anopheles darlingi, Anopheles albitarsis e Anopheles nuneztovari. As análises demonstraram alto grau de conservação destas proteínas entre as diferentes espécies, apresentando grande quantidade de substituições sinônimas, o que sugere que estas proteínas possuem importante função e/ou estrutura. A árvore filogenética gerada para FBN9 mostra que os anofelinos brasileiros e os anofelinos africanos fazem parte de dois agrupamentos distintos. As análises de expressão gênica demonstraram que Tep1 é 4,7 vezes mais expresso em carcaças de mosquitos infectados em relação aos controles e para TepX, apesar de não haver diferença significativa na sua expressão em carcaças de mosquitos infectados em relação ao controle, sua expressão no intestino foi 6,5 vezes maior em mosquitos infectados. Esses resultados demonstram que FBN9 e TepX possuem grandes evidências de serem importantes na resposta imune dos anofelinos brasileiros contra P.vivax. No entanto, outros estudos, como o silenciamento dessas proteínas, são essenciais para afirmações mais conclusivas

Coadaptation and malaria control

Malaria emerges from a disequilibrium of the system 'human-plasmodium-mosquito' (HPM). If the equilibrium is maintained, malaria does not ensue and the result is asymptomatic plasmodium infection. The relationships among the components of the system involve coadaptive linkages that lead to equilibrium. A vast body of evidence supports this assumption, including the strategies involved in the relationships between plasmodium and human and mosquito immune systems, and the emergence of resistance of plasmodia to antimalarial drugs and of mosquitoes to insecticides. Coadaptive strategies for malaria control are based on the following principles: (1) the system HPM is composed of three highly complex and dynamic components, whose interplay involves coadaptive linkages that tend to maintain the equilibrium of the system; (2) human and mosquito immune systems play a central role in the coadaptive interplay with plasmodium, and hence, in the mainten-ance of the system's equilibrium; the under- or overfunction of human immune system may result in malaria and influence its severity; (3) coadaptation depends on genetic and epigenetic phenomena occurring at the interfaces of the components of the system, and may involve exchange of infectrons (genes or gene fragments) between the partners; (4) plasmodia and mosquitoes have been submitted to selective pressures, leading to adaptation, for an extremely long while and are, therefore, endowed with the capacity to circumvent both natural (immunity) and artificial (drugs, insecticides, vaccines) measures aiming at destroying them; (5) since malaria represents disequilibrium of the system HPM, its control should aim at maintaining or restoring this equilibrium; (6) the disequilibrium of integrated systems involves the disequilibrium of their components, therefore the maintenance or restoration of the system's equilibrium depend on the adoption of integrated and coordinated measures acting on all components,...

Sharing of antigens between Plasmodium falciparum and Anopheles albimanus

The presence of common antigens between Plasmodium falciparum and Anopheles albimanus was demonstrated. Different groups of rabbits were immunized with: crude extract from female An. albimanus (EAaF), red blood cells infected with Plasmodium falciparum (EPfs), and the SPf66 synthetic malaria vaccine. The rabbit's polyclonal antibodies were evaluated by ELISA, Multiple Antigen Blot Assay (MABA), and immunoblotting. All extracts were immunogenic in rabbits according to these three techniques, when they were evaluated against the homologous antigens. Ten molecules were identified in female mosquitoes and also in P. falciparum antigens by the autologous sera. The electrophoretic pattern by SDS-PAGE was different for the three antigens evaluated. Cross-reactions between An. albimanus and P. falciparum were found by ELISA, MABA, and immunoblotting. Anti-P. falciparum and anti-SPf66 antibodies recognized ten and five components in the EAaF crude extract, respectively. Likewise, immune sera against female An. albimanus identified four molecules in the P. falciparum extract antigen. As far as we know, this is the first work that demonstrates shared antigens between anophelines and malaria parasites. This finding could be useful for diagnosis, vaccines, and the study of physiology of the immune response to malaria.

Epítopes de antígenos compartidos entre Plasmodium falciparum y Anopheles albimanus fueron identificados. Diferentes grupos de conejos fueron inmunizados con: extracto crudo de mosquito hembra de An. albimanus (EAaH), glóbulos rojos infectados con P. falciparum (EPfs) y la vacuna antimalárica sintética SPf66. Los anticuerpos policlonales producidos en conejos fueron evaluados por ELISA, inmunoensayo simultáneo de múltiples antígenos (MABA) e Immunoblotting. Todos los extractos resultaron inmunogénicos cuando se evaluaron por ELISA, MABA e Immunoblotting. Diez moléculas fueron identificadas en los mosquitos hembras y diez en los antígenos de P. falciparum por los sueros autólogos. El patrón electroforético por SDS-EGPA fue diferente para los tres antígenos evaluados. La reactividad cruzada de moléculas entre An. albimanus y P. falciparum fue demostrada por ELISA, MABA e Immunoblotting. Anticuerpos anti-P. falciparum y anti-SPf66 reconocieron diez y cinco componentes respectivamente en el extracto crudo de anofelinos (EAaH). Asimismo, sueros inmunes contra An. albimanus hembra identificaron cuatro moléculas en el extracto del antígeno de P. falciparum. Hasta el presente, este es el primer estudio en el que se demuestra la presencia de antígenos compartidos entre anofelinos y los parásitos de malaria. Este hallazgo podría ser de relevancia para el diagnóstico, vacunas e interpretación de la fisiopatología de la respuesta inmunitaria en malaria.

Ovary specific immune response during Plasmodium yoelii yoelii infection in malaria vector Anopheles stephensi (Diptera:Insecta).

Innate immune related polypeptides expression during three gonotrophic cycles in the ovaries of major disease vector mosquito A. stephensi has been analyzed following infection by malaria parasite, P. yoelii yoelii. Seventeen polypeptides were induced in the ovaries of various stages due to parasitic infection. Most of proteins were induced systemically during early stages of infection suggesting the possibility of immune related signalling process. The reduction in the quantity of protein contents in infected mosquitoes has been ascribed to the repression of seven polypeptides and in turn correlated with the fecundity reduction. The mechanism of these responses and their significance for malaria transmission and fecundity reduction are discussed.

Posibilidad de control inmunológico de vectores hematófagos de enfermedades humanas / Possible immunologic control of hematophagous vectors of human diseases

Se presenta un estudio preliminar para la inmunización con antígenos derivados del tubo digestivo del Anopheles albimanus con la idea de obtener alteraciones celulares del tubo digestivo y de tal manera bloquear su infección con Plasmodium. El estudio demostró que es posible obtener anticuerpos contra componentes del tubo digestivo del mosquito y que el antígeno responsable no es homogéneo y único