Região de origem do tripanossoma é identificada

10 de outubro de 2017

Peter Moon  |  Agência FAPESP – Um estudo realizado na África, liderado por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), encontrou uma maior diversidade genética em Trypanosoma vivax – um parasita patogênico para bovinos, ovinos e caprinos – no leste da África, provavelmente a região de origem e diversificação desse parasita.

Leste da África pode ter sido a área a partir da qual o protozoário foi introduzido nas Américas. Estudo internacional foi liderado por pesquisadores da USP (foto: Erney Camargo / ICB-USP)

O trabalho, que tem como objetivo mapear a diversidade e rotas de dispersão desse parasita, vem sendo conduzido nos últimos 10 anos por pesquisadores do Departamento de Parasitologia do Instituto de Ciências Biomédicas da USP.

Sob a supervisão da professora Marta Maria Geraldes Teixeira e do professor Erney Plessmann de Camargo, o estudo conta com um grande grupo de pesquisadores de universidades brasileiras, sul-americanas, africanas e inglesas que investigam a filogenia e a evolução dos tripanossomas em geral.
Resultados recentes da pesquisa, apoiada pela FAPESP, foram publicados nas revistas Parasites & Vectors e Infection, Genetics and Evolution. Os dois primeiros autores são respectivamente Herakles Antonio Garcia Perez, professor da Universidade Central de Caracas (Venezuela) e bolsista de pós-doutorado da FAPESP, e Carla Monadeli Filgueira Rodrigues, bolsista de pós-doutorado do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

As duas espécies mais conhecidas de Trypanosoma são Trypanosoma brucei – responsável pela doença do sono transmitida pela mosca tsé-tsé na África – e Trypanosoma cruzi – causador da doença de Chagas na América Latina e transmitido pelo inseto conhecido como barbeiro (Triatominae).
Camargo conta que, em geral, os tripanossomas patogênicos para ungulados são transmitidos exclusivamente por moscas tsé-tsé (Glossina) e, portanto, restritos à África. “Porém, T. vivax pode ser também transmitido mecanicamente por outras moscas hematófagas nas regiões áridas da África – no Sahel, extensa região árida ao sul do deserto do Saara – e da América Central e do Sul”, disse.
Segundo Teixeira, a variabilidade genética encontrada no leste africano aponta para a possibilidade de ser aquela a região de origem e diversificação de T. vivax.

“Quando começamos a comparar isolados brasileiros e africanos de T. vivax, conseguimos uma única amostra do leste da África. Esse isolado era muito diferente das nossas e da cepa de referência de T. vivax da Nigéria, no oeste da África, a única bem estudada até então”, disse.
A coleta de amostras na África ocorreu com a participação do grupo brasileiro, no âmbito do projeto ProÁfrica do CNPq, que reuniu pesquisadores do Brasil e de países africanos.

No primeiro trabalho realizado em Moçambique, os pesquisadores encontraram um novo genótipo ao sequenciar DNA de amostras de sangue de antílopes. Essa descoberta foi seguida de novos genótipos de T. vivax identificados na Tanzânia com a colaboração de cientistas ingleses.
“Nossos resultados iniciais indicavam que no leste da África havia uma grande diversidade de T. vivax. Decidimos aprofundar os estudos. Para complicar, os novos genótipos estavam sendo encontrados em ungulados silvestres – búfalos, antílopes, zebras e girafas – que não desenvolvem a doença – e moscas tsé-tsé de áreas protegidas. Só foi possível fazer esse estudo porque conseguimos autorização para trabalhar nos Parques Nacionais da Gorongosa e do Niassa em Moçambique”, disse Teixeira.
Análises moleculares de tripanossomas de um número elevado de moscas tsé-tsé e sangue de ungulados revelou dois grupos de genótipos de T. vivax. Um com poucos genótipos, geneticamente similares aos encontrados na África Ocidental e América do Sul; outro com mais de 11 genótipos muito divergentes, sugerindo a existência de outras espécies, até agora exclusivo do leste africano.
A evidência de uma diversidade muito maior de T. vivax no leste africano sugere que essa seja a região de origem e diversificação desse parasita, há milhões de anos. “Mas pode indicar também a existência de recombinações (ainda não comprovadas em T. vivax), na mosca tsé-tsé, de diferentes genótipos que circulam entre os animais silvestres. Essa hipótese precisa ser testada”, disse Camargo.

Viagem de caravela

Ao contrário do leste africano, estudos de T. vivax na América do Sul, realizados por Garcia Perez e Filgueira Rodrigues e outros, revelaram grande homogeneidade genética entre populações de áreas endêmicas e surtos e entre isolados de animais doentes ou assintomáticos.
Esses estudos demonstraram que parasitas da África Ocidental e América do Sul são muito semelhantes, embora não idênticos. “Estudos recentes têm revelado diferenças significativas nos genomas de isolados da América do Sul e África”, disse Teixeira.

Os resultados de análises de polimorfismo genético (microssatélites) sugerem que o parasita possa ter sido introduzido nas Américas a partir da África Ocidental, provavelmente em vários momentos nos últimos 500 anos. Os resultados dessa análise foram publicados em 2014 na revista Parasites & Vectors.

“Animais infectados com T. vivax podem ter sido trazidos nas caravelas dos colonizadores espanhóis e franceses a partir de suas colônias na África Ocidental”, disse Camargo.
Os primeiros casos de doença só foram descritos a partir de 1830, na Guiana Francesa, Caribe, Venezuela e Norte do Brasil.
“Os historiadores acreditam que o T. vivax encontrado no Brasil tenha vindo do Senegal, via Guiana Francesa. É possível, uma vez que há muita semelhança entre o nosso semiárido, o Senegal e o Sahel, em geral. Nessas regiões, o rebanho de jumentos é enorme e esses animais são altamente tripanotolerantes (infecção assintomática), servindo como reservatórios de T. vivax”, disse Camargo.
O pesquisador conta que foi pensando nisso que Carla Rodrigues começou a estudar a patologia dos surtos de T. vivax no semiárido e resolveu procurar T. vivax em jumentos abandonados nas estradas do Rio Grande do Norte, estado onde nasceu. Os resultados da pesquisa foram publicados em 2016 na Parasites & Vectors.

“Isso também ocorre na Etiópia, onde T. vivax é altamente prevalente. Analisando a diversidade genética dos tripanossomas. encontramos diferenças importantes em moscas tsé-tsé que capturamos lá recentemente. Aparentemente, seguindo rotas históricas de migrações humanas e seus rebanhos, T. vivax saiu do leste africano, chegou à África ocidental e daí foi trazido ao Novo Mundo. É uma longa viagem, mais uma das que começaram no Vale do Rift [complexo de falhas tectônicas criado há cerca de 35 milhões de anos com a separação das placas africana e arábica]. Ainda precisamos conhecer as rotas da viagem”, disse Camargo.

Surtos de alta mortalidade em bovinos no Brasil

A Amazônia e o Pantanal, assim como os Llanos venezuelanos são regiões endêmicas para T. vivax, de onde bois e búfalos assintomáticos são introduzidos em áreas livres desse parasita, desencadeando surtos de doença aguda: grande número de parasitas no sangue e graves distúrbios hematológicos e neurológicos, como observaram os pesquisadores do Instituto de Ciências Biomédicas da USP.
“Nosso grupo acompanhou diversos surtos de T. vivax.

Quando começamos, uma grande dificuldade era o diagnóstico do tripanossoma. Desenvolvemos um método de PCR [reação em cadeia da polimerase], que tem sido utilizado na América do Sul e na África, e padronizamos novos marcadores e métodos moleculares para análises de diversidade e as relações filogenéticas”, disse Marta Teixeira.
“O primeiro surto de infecção aguda, com alta mortalidade, foi descrito em 2007 em gado leiteiro no Nordeste do Brasil (Paraíba), com a participação de nosso grupo. Desde então, surtos de infecção por T. vivax foram descritos no Ceará, Pernambuco, Minas Gerais, Tocantins, Rio Grande do Sul, Goiás e São Paulo”, disse.
A mortalidade pode ser grande se os animais não forem tratados rapidamente. Os animais que desenvolvem doença crônica apresentam alterações reprodutivas, abortos e redução da produção de leite.
“A situação atual é séria no Brasil, mas o número de animais doentes é subestimado porque os fazendeiros não notificam a doença. Porém, como observado por Herakles Garcia, muito pior é a situação na Venezuela onde búfalos, que são supertripanotolerantes, estão morrendo de infecção por T. vivax”, disse Teixeira.

Ela conta que foi para perseguir a história de T. vivax que o grupo de pesquisadores foi à África. “Mas lá encontramos muito mais, diversas descobertas importantes para estudos evolutivos de tripanossomas de crocodilos, lagartos, sapos, aves e morcegos. Descrevemos tripanossomas de morcegos africanos filogeneticamente relacionados com Trypanosoma cruzi. Mas essa é outra história, muito mais antiga e complicada, porque os morcegos voam”, disse Teixeira.

O artigo Remarkable richness of trypanosomes in tsetse flies (Glossina morsitans morsitans and Glossina pallidipes) from the Gorongosa National Park and Niassa National Reserve of Mozambique revealed by fluorescent fragment length barcoding (FFLB), de Herakles A. Garcia, Carla M. F. Rodrigues, Adriana C. Rodrigues, Dagmar L. Pereira, Carlos L. Pereira, Erney P. Camargo, P.B. Hamilton e Marta M. G. Teixeira, publicado na Infection, Genetics and Evolution, está disponível em https://doi.org/10.1016/j.meegid.2017.07.005.

O artigo New insights from Gorongosa National Park and Niassa National Reserve of Mozambique increasing the genetic diversity of Trypanosoma vivax and Trypanosoma vivax-like in tsetse flies, wild ungulates and livestock from East Africa (doi: https://doi.org/10.1186/s13071-017-2241-2), de Carla M.F. Rodrigues, Herakles A. Garcia, Adriana C. Rodrigues, André G. Costa-Martins, Carlos L. Pereira, Dagmar L. Pereira, Zakaria Bengaly, Luis Neves, Erney P. Camargo, Patrick B. Hamilton e Marta M.G. Teixeira, está publicado em: https://parasitesandvectors.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13071-017-2241-2.