MINISTÉRIO DA SAÚDE FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ
INSTITUTO OSWALDO CRUZ
Mestrado em Programa de Pós-Graduação Medicina Tropical
FATORES ASSOCIADOS AO RISCO PARA A DOENÇA DE CHAGAS
EM ÁREAS RURAIS DO MUNICÍPIO DE RUSSAS/CE: INDICADORES
ENTOMOLÓGICOS E DOMÉSTICOS
ANTONIA DE CASTRO RIBEIRO
Rio de Janeiro
Março de 2015
ii
INSTITUTO OSWALDO CRUZ
Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical
Antonia de Castro Ribeiro
Fatores associados ao risco para a doença de Chagas em áreas rurais do município de Russas/CE: indicadores entomológicos e domésticos
Dissertação apresentada ao Instituto Oswaldo Cruz como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Medicina Tropical
Orientadora: Dra. Marli Maria Lima
RIO DE JANEIRO Março de 2015
INSTITUTO OSWALDO CRUZ
Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical
AUTOR: ANTONIA DE CASTRO RIBEIRO
FATORES ASSOCIADOS AO RISCO PARA A DOENÇA DE CHAGAS EM ÁREAS RURAIS DO MUNICÍPIO DE RUSSAS/CE: INDICADORES ENTOMOLÓGICOS E DOMÉSTICOS
ORIENTADORA: Profa. Dra. Marli Maria Lima
Aprovada em: 02 / 03 / 2015
EXAMINADORES:
Prof. Dr. Carlos Eduardo Almeida - Presidente (UFPB) Prof. Dra. Daniele Pereira de Castro (IOC)
Prof. Dr. Paulo Sérgio D’Andrea (IOC)
Prof. Dra. Jacenir Reis dos Santos Mallet (IOC) Prof. Dra. Helena Keiko Toma (UFRJ)
AGRADECIMENTOS
A Deus por me guiar e amparar nos momentos difíceis.
À minha família: meus pais, Maria Inês e Ricart, minha irmã Lenita e minha tia Amelinha, pelos ensinamentos, broncas, paciência enorme, compreensão, carinho, amor e incentivo que sempre me deram. E, principalmente, por nunca me deixarem desistir dos meus objetivos e sonhos.
Ao meu namorado, Pedro, por ser meu "ombro amigo" e, junto com a minha família, é um dos meus maiores incentivadores.
À Dra. Marli Maria Lima pela orientação e conhecimentos dados, por ter me acolhido de forma tão carinhosa em seu laboratório. E, ao longo desses dois anos de mestrado, acreditou em mim e no meu trabalho, sempre me incentivando e oferecendo oportunidades o meu crescimento.
Aos integrantes do Laboratório de Ecoepidemiologia de Doença de Chagas, em especial a Taís Ferreira Gomes, pela ajuda e apoio dados.
Ao Laboratório de Fisiologia e Bioquímica de insetos, principalmente, à Dra. Patrícia de Azambuja, Márcia X. Gumiel Rocha, Peter Waniek e Cecília Stahl pela parceira estabelecida e pelos conhecimentos transmitidos.
Ao Dr. Filipe Anibal, à Carolina Coutinho, ao Leandro Loriato e ao Bernardo Teixeira por toda paciência e ajuda dada na realização das análises estatísticas.
Aos amigos de longa data e aos amigos feitos na pós-graduação que fizeram das situações complicadas, mais leves e alegres.
À Secretaria Municipal de Saúde de Russas pela colaboração no trabalho de campo, em especial aos agentes de endemias, Carlos Jorge e Francineudo.
À Pós-graduação em Medicina Tropical pela formação acadêmica. À CAPES pelo financiamento.
“A persistência é o menor caminho para o êxito” (Charles Chaplin)
INSTITUTO OSWALDO CRUZ
Fatores associados ao risco para a doença de Chagas em áreas rurais do município de Russas/CE: indicadores entomológicos e domésticos
RESUMO
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM MEDICINA TROPICAL
Antonia de Castro Ribeiro
A doença de Chagas é considerada endêmica na América Latina, sendo uma das parasitoses com maior impacto socioeconômico nessa região. No Brasil, a região nordeste apresenta grande relevância no panorama da doença, por ser centro de dispersão de algumas espécies nativas de triatomíneos como Triatoma brasiliensis e Triatoma pseudomaculata. A região do Vale do Rio Jaguaribe é considerada endêmica por apresentar tanto o ciclo doméstico quanto o paradoméstico, além de infecções em animais silvestres e domésticos. Com intuito de investigar a infestação pelos vetores da endemia chagásica, a circulação de Trypanosoma cruzi, bem como fornecer subsídios para o controle desses vetores, localidades rurais do município de Russas-CE foram selecionadas como área de estudo. Teve-se como objetivo analisar a fauna de triatomíneos e investigar os fatores associados ao risco de infestação por esses insetos e de transmissão da doença de Chagas em diferentes localidades rurais do município, através de indicadores entomológicos e domésticos, e utilizando técnicas de geoprocessamento. A busca pelos vetores foi realizada em novembro e dezembro de 2013, no intra e peridomicílio de 193 unidades domiciliares (UDs) das localidades rurais de Bonhu, Capim Grosso, Patos do Tito, Riacho do Barro, Sítio Maxixe e Timbaúba do Pitingão. Foram capturados 374 triatomíneos, sendo T. brasiliensis a espécie mais abundante (86,63%), seguida por T. pseudomaculata (10,70%) e Rhodnius nasutus (2,67%). As infestações ocorreram majoritariamente no peridomicílio, mais precisamente em poleiros (7,46%), amontoados de madeiras (6,16%), currais de ovelhas/cabras (4,76%), galinheiros (4,26%), amontoados de telhas (3,84%) e em casa de taipa abandonada, utilizada como abrigo de aves domésticas (1,21%); em apenas um domicílio foi encontrado triatomíneo dentro da casa. Para a determinação do índice de infecção natural por T. cruzi, todos os exemplares coletados foram submetidos ao exame direto das fezes, obtendo 0% de positividade pela técnica de microscopia óptica. A técnica de PCR multiplex do conteúdo intestinal dos triatomíneos permitiu a caracterização molecular dos genes de 129 exemplares pertencentes ao 5° estádio e adultos, obtendo 10,85% de positividade para a presença de T. cruzi (análise de kDNA) e 4,65% de positividade para T. cruzi I (análise de gene de miniexon). Os indicadores entomológicos calculados mostraram que Sítio Maxixe e Patos do Tito apresentaram os maiores índices de infestação e colonização domiciliar; a densidade triatomínica domiciliar foi maior em Patos do Tito e em Riacho do Barro. Capim Grosso apresentou níveis baixos nos três indicadores entomológicos. Com relação a Bonhu e Timbaúba do Pitingão, os indicadores foram nulos. Os mesmos indicadores mais o índice de dispersão foram calculados para cada espécie de triatomíneo capturada. Triatoma brasiliensis apresentou os maiores índices de densidade e de colonização enquanto T. pseudomaculata apresentou os maiores índices de infestação e dispersão; R. nasutus obteve os índices mais baixos. A análise dos fatores relacionados à infestação por triatomíneos indicou que a presença de outros tipos de anexos como casas de taipa abandonadas, utilizadas como abrigo de animais ou depósito de materiais, e distâncias menores que um metro aumentam o risco de infestações por triatomíneos. Os resultados deste estudo podem colaborar para a melhor compreensão da epidemiologia da doença de Chagas e também para elaboração de medidas de controle específicas para cada localidade.
INSTITUTO OSWALDO CRUZ
Factors associated with risk for Chagas disease in rural areas of the Russas municipality, Ceará: entomological and domestic indicators
ABSTRACT
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM MEDICINA TROPICAL
Antonia de Castro Ribeiro
Endemic in Latin America, Chagas disease is one of the parasitic diseases with higher socioeconomic impact in this region. In Brazil, the northeastern region is highly relevant in the panorama of the disease, since it is the triatomine dispersion center of some native species such as Triatoma brasiliensis and Triatoma pseudomaculata, among others. The Jaguaribe River Valley region is considered endemic since both domestic and peridomestic cycle are present, besides infections in wild and domestic animals and humans. In order to investigate the Chagas disease vector infestation, Trypanosoma cruzi circulation, as well as to provide subsidies for vector control, six rural localities of the Russas municipality, Ceará, were selected as study area. Our aim was to analyze the triatomine fauna and to investigate the factors associated with the triatomine infestation risk and Chagas disease transmission in those localities, through the analysis of entomological and domestic indicators and the use of Geographic Information System (GIS) techniques. Captures were carried out in November and December 2013, in intra and peridomestic environments of 193 housing units of the localities Bonhu, Capim Grosso, Patos do Tito, Riacho do Barro, Sítio Maxixe and Timbaúba do Pitingão. Three hundred seventy four triatomines were captured; T. brasiliensis (86.63%) was the most abundant species, followed by T. pseudomaculata (10.70%) and Rhodnius nasutus (2.67%). The infestations occurred mostly in the peridomicile, more precisely in perches (7.46%), wood piles (6.16%), goat/sheap corrals (4.76%), chicken coop (4.26%), tile piles (3.84%) and an abandoned mud house that was used as a poultry shelter (1.21%); only in one house was found triatomine in intradomicile. To determine the rate of T. cruzi natural infection, all collected samples were submitted to direct examination getting zero percent of positivity through the optical microscopy. The PCR multiplex allowed the molecular characterization of gene 129 specimens belonging to the fifth instar and adults, obtaining 10.85% of positive for T.cruzi presence (kDNA analysis) and 4.65% positive for T. cruzi I (analysis miniexon gene). The entomological indicators calculated for the study sites showed that Sítio Maxixe and Patos do Tito presented high levels of infestation and dwelling colonization; peridomestic triatomine density was higher in Patos do Tito and Riacho do Barro. Capim Grosso presented low levels in the three entomological indicators, while in Bonhu and Timbaúba do Pitingão the entomological indicators were null. The same indicators concerning the dispersion index were calculated for each triatomine species captured. The indices of density and colonization were higher for T. brasiliensis while T. pseudomaculata had the highest rates of infestation and dispersion while R. nasutus displayed the lowest rates. The factor analysis related to the triatomine infestation indicated that the presence of other types of ecotopes such as abandoned mud houses used as animal shelter or to store materials as well as, situated in a distance no more than one meter of the houses increased the risk of triatominic infestation. The results of this study may contribute to a better understanding of Chagas disease epidemiology and for the development of specific control measures for each location.
Sumário
1 INTRODUÇÃO 1
1.1 Considerações gerais sobre a doença de Chagas ... 1
1.2 Os vetores ... 5
1.3 Ciclo evolutivo de T. cruzi ... 12
1.4 Variabilidade genética de T. cruzi ... 15
1.5 Geoprocessamento ... 20
1.6 Doença de Chagas no município de Russas e arredores, Ceará, Brasil ... 22 1.7 Justificativa ... 23 2 OBJETIVOS 24 2.1 Objetivo Geral ... 24 2.2 Objetivos Específicos ... 24 3 MATERIAL E MÉTODOS 25 3.1 Considerações éticas ... 25 3.2 Tipo de Estudo ... 25 3.3 Área de Estudo ... 25
3.4 Descrição das localidades ... 27
3.5 Coleta de dados domiciliares e peridomiciliares ... 29
3.6 Coletas de triatomíneos ... 29
3.8 Análise molecular das cepas de T. cruzi ... 31
3.9 Análise da infecção dos triatomíneos capturados ... 33
3.10 Indicadores Entomológicos... 33
3.11 Distribuição geográfica dos locais de infestação por triatomíneos e dos insetos infectados por T. cruzi ... 34
3.12 Identificação das características domiciliares e peridomiciliares associadas ao risco de infestação ... 35
3.13 Construção e avaliação de um indicador espacial de risco para doença de Chagas ... 36
4 RESULTADOS 39 4.1 Dados domiciliares e peridomiciliares ... 39
4.2 Coletas de triatomíneos ... 40
4.3 Infecção natural ... 43
4.4 Análise por biologia molecular ... 43
4.5 Análise da infecção dos triatomíneos vetores nas seis localidades rurais estudadas ... 45
4.6 Indicadores entomológicos ... 46
4.7 Distribuição geográfica dos locais de infestação por triatomíneos e dos insetos infectados por T. cruzi ... 47
4.8 Identificação das características peridomiciliares associadas ao risco de infestação ... 51
4.9 Construção e avaliação de um indicador espacial de risco para doença de Chagas ... 52
6 PERSPECTIVAS 66
7 CONCLUSÕES 67
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 68
9 APÊNDICES 79
9.1 Licença SISBIO ... 79
9.2 Conselho de Ética em Pesquisa com Seres Humanos – FIOCRUZ ... 80
9.3 Questionário utilizado para entrevista e para anotação dos dados da captura de triatomíneos ... 81
9.4 Protocolo de extração de DNA das fezes de triatomíneos segundo o estabelecido pelo fabricante (kit FastDNA SPIN Kit for Soil (MP Biomedicals, EUA) ... 85
9.5 Protocolo de extração in house de DNA das fezes de triatomíneos segundo o estabelecido por Saiki (1990) e Brenière et al. (1995) ... 86
9.6 Tabela comparativa dos resultados obtidos pelas técnicas de PCR de Souto et al. (1996) e Fernandes et al. (2001) ... 87
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1: Diferenciação dos principais gêneros de triatomíneos pelo ponto de inserção do tubérculo antenífero. (Extraído de: OPAS 2012)... 7 Figura 1.2: Distribuição geográfica das espécies de triatomíneos: A) Triatoma
brasiliensis; B) Triatoma pseudomaculata; C) Panstrongylus megistus; D) Rhodnius nasutus. Os quadrados amarelos apontam as ocorrências conhecidas das espécies.
(Extraído de: Gurgel-Gonçalvez et al. 2012). ... 12 Figura 1.3: Representação do ciclo evolutivo da doença de Chagas. (Extraído de: http://www.cdc.gov/parasites/images/chagas/amertryp_lifecycle.gif). ... 14 Figura 1.4: Inter-relações entre os ciclos de transmissão do T. cruzi de acordo com a distribuição dos diferentes zimodemas (Z). (Extraído de: Fernandes et al. 1994). .... 17 Figura 1.5: Nomenclatura para as divisões de Trypanosoma cruzi. (Extraído de: Zingales et al. 2009). ... 20 Figura 3.1: Localização geográfica da área de estudo, município de Russas e arredores, Ceará, Brasil, e indicação dos distritos estudados (pontos azuis). ... 26 Figura 3.2: Esquema de imagens demonstrando os mais variados ambientes de coleta das localidades estudadas. A) chão de terra batida; B) presença de energia elétrica nos domicílios das localidades; C) estação de tratamento de água (desalinizador-CAGECE); D) Açude Santo Antônio; E) cisternas implementadas através do programa do governo Água Para Todos; F) construção de taipa; G) construção de alvenaria; H) criação de animais (caprinos); I) materiais de construção (telhas e tijolos). (Acervo pessoal). ... 28 Figura 4.1: Produtos de amplificação A) kDNA e B) do gene de mini-exon; pb: marcador de peso molecular; REST4, RIST4, RE1 e RI1: cepas padrão de
Trypanossoma rangeli; DM28c: cepa padrão T. cruzi I; Y: cepa padrão de T. cruzi II;
3-56: amostras isoladas dos triatomíneos capturados; c-: controle negativo. ... 44 Figura 4.2: Buffer de 200 metros ao redor das unidades domiciliares encontradas positivas para a infestação por triatomíneos nas localidades de Patos do Tito, Riacho
do Barro, Timbaúba do Pitingão, Capim Grosso e Bonhu, no período de novembro e dezembro de 2013. ... 49 Figura 4.3: Buffer de 200 metros ao redor das unidades domiciliares encontradas positivas para triatomíneos infectados com T. cruzi nas localidades de Patos do Tito, Riacho do Barro, Timbaúba do Pitingão, Capim Grosso e Bonhu, no período de novembro e dezembro de 2013. ... 49 Figura 4.4: Buffer de 200 metros ao redor das unidades domiciliares infestadas por triatomíneos na localidade de Sítio Maxixe, no período de novembro e dezembro de 2013. ... 50 Figura 4.5: Buffer de 200 metros ao redor da unidade domiciliar encontrada positivas para triatomíneos infectados com T. cruzi na localidade de Sítio Maxixe, no período de novembro e dezembro de 2013. ... 50 Figura 4.6: Indicador de risco para a infestação por triatomíneos nas localidades de Patos do Tito, Riacho do Barro, Timbaúba do Pitingão, Capim Grosso e Bonhu, no período de novembro e dezembro de 2013... 53 Figura 4.7: Buffer de 200 metros ao redor das unidades domiciliares com a presença de outros tipos de anexos nas localidades de Patos do Tito, Riacho do Barro, Timbaúba do Pitingão, Capim Grosso e Bonhu, no período de novembro e dezembro de 2013. ... 54 Figura 4.8: Buffer de 200 metros ao redor das unidades domiciliares com a presença de anexos com distância menor que 1 metro nas localidades de Patos do Tito, Riacho do Barro, Timbaúba do Pitingão, Capim Grosso e Bonhu, no período de novembro e dezembro de 2013. ... 54
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1: Variáveis incluídas no indicador e seus scores atribuídos através do modelo logístico. ... 37 Tabela 3.2: Classes de risco e valores mínimos e máximos estabelecidos para as localidades de Bonhu, Capim Grosso, Patos do Tito, Riacho do Barro, Timbaúba do Pitingão, Russas-CE. ... 38 Tabela 4.1: Localidades investigadas e quantidade de domicílios e de anexos, média de anexos e número de moradores que participaram da pesquisa no município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. ... 39 Tabela 4.2: Abundância (n) e frequência relativa (%) das espécies de triatomíneos capturadas em cada localidade estudada no município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013... 41 Tabela 4.3: Número de triatomíneos capturados de cada espécie por estádio ninfal nas localidades de estudo no município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. ... 41 Tabela 4.4: Número de triatomíneos capturados por espécie e estádio de desenvolvimento em cada tipo de anexo infestado nas localidades de estudo no município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. . 42 Tabela 4.5: Infestação (I) por triatomíneo e total (n) de cada tipo de anexo, em cada localidade estudada no município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. ... 43 Tabela 4.6: Amostras, localidade de origem, estádio de desenvolvimento, espécie, local de captura, tipo de anexo encontrado, tipo de extração de material genético, resultado da técnica de PCR (reação em cadeia da polimerase) para cada infestação por triatomíneo e tipo de anexo, em cada amostra positiva. ... 45 Tabela 4.7: Comparação das técnicas de diagnóstico do parasita: microscopia e técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR). ... 46
Tabela 4.8: Indicadores entomológicos calculados por localidade estudada em seis localidades rurais do município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. ... 47 Tabela 4.9: Indicadores entomológicos calculados para cada espécie de triatomíneo capturada em seis localidades rurais do município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. ... 47 Tabela 4.10: Valores calculados para as variáveis na primeira etapa da construção do modelo logístico encontrado para localidades rurais do município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. ... 51 Tabela 4.11: Valores calculados para as variáveis no modelo logístico final encontrado para localidades rurais do município de Russas-CE, durante o período seco (novembro/dezembro) de 2013. ... 52
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
°C Graus Celsius
BNB Banco do Nordeste
CAGECE Companhia de Água e Esgoto do Ceará
CD Colonização domiciliar
CE Ceará
CODEVASF Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba
DC Doença de Chagas
DCA Doença de Chagas Aguda
DCC Doença de Chagas Crônica
DNA Ácido desoxirribonucleico (Deoxyribonucleic acid)
dNTP 2’-Desoxinucleotídeos-5’-trifosfato
DTD Densidade triatomínica domiciliar
DTUs Discrete typing units
EDTA Ácido etilenodiamino tetra-acético (Ethylenediaminetetraacetic acid)
ELISA Ensaio imunoenzimático (Enzyme-linked immunosorbent assay)
FBB Fundação Banco do Brasil
FNS Fundação Nacional de Saúde
FUNASA Fundação Nacional de Saúde
GPS Sistemas de posicionamento global (Global positioning system)
gRNAs Ácido ribonucleico ribosomal guia (Guide ribonucleic acid)
ICC Insuficiência cardíaca congestiva
ICMBio Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade
ID Índice de dispersão
IFI Imunofluorescência indireta
IgG Imunoglobulina G
IgM Imunoglobulina M
IID Índice de infestação domiciliar
IN Infecção natural
KCl Cloreto de potássio
kDNA Ácido desoxirribonucleico do cinetoplasto (Kinetoplast deoxyribonucleic acid)
MDS Ministérios do Desenvolvimento Social e Combate à Fome
MgCl2 Cloreto de magnésio
MLEE Técnica de electroforese de enzimas constitutivas
MMA Ministério do Meio Ambiente
mRNA Ácido ribonucleico mensageiro (Messenger ribonucleic acid)
MS Ministério da Saúde
OMS Organização Mundial de Saúde
OPAS Organização Panamericana de Saúde
pb Pares de base
PBS Salina tamponada em fosfato (Phosphate Buffered Saline)
PCR Reação em cadeia da polimerase (Polymerase chain reaction)
RAPD Random amplification of polymorphic DNA
RFLP Polimorfismo de tamanho de fragmentos de restrição (Restriction fragment length polymorphism)
rRNAs Ácido ribonucleico ribosomal (Ribosomal ribonucleic acid)
SIG Sistemas de Informação Geográfica
SR Sensoriamento Remoto
ST Sensibilidade de cada técnica
TBE Trizma-base
Tris-HCl Trizma hydrochloride
U Unidades
UD Unidade domiciliar
1 INTRODUÇÃO
1.1 Considerações gerais sobre a doença de Chagas
A doença de Chagas (DC), também conhecida como tripanossomíase americana, é causada pelo parasito Trypanosoma cruzi e transmitida para os hospedeiros vertebrados por triatomíneos, principalmente os pertencentes aos gêneros Triatoma, Rhodnius e Panstrongylus. A infecção pode ocorrer também através de sangue contaminado, por via oral pela ingestão de alimentos contaminados, via congênita ou no canal do parto, acidentes de laboratório e raramente por leite materno e via sexual (Coura 2008, Brasil 2010). Essa doença era primitivamente uma enzootia, encontrando-se em quase todo o território brasileiro com a presença dos triatomíneos vetores. Todavia, passou a ser um problema para o homem a partir da domiciliação desses vetores que, devido à destruição gradativa dos ecótopos naturais e redução significante da fauna silvestre com consequente escassez de alimentos, passaram a invadir e colonizar habitações humanas (Tartarotti et al. 2004, Rey 2010), tornando-se uma zoonose.
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), tanto o parasito quanto os vetores e os reservatórios dessa enfermidade são encontrados desde o sul dos Estados Unidos da América até a Patagônia, abrangendo principalmente a América Latina, onde essa doença é considerada endêmica e infecta cerca de 8 milhões de indivíduos. Além disso, provoca perda estimada de 1,2 bilhão de dólares em produtividade, sendo considerada uma das parasitoses com maior impacto socioeconômico da região latinoamericana (Tartarotti et al. 2004, Coura 2008, OMS 2012, 2013). Geralmente, sua ocorrência está associada à pobreza e às baixas condições de moradia; no entanto, com o aumento das imigrações e do eco-turismo, pode ser diagnosticada em regiões não endêmicas, como alguns países da Europa, Oceania, Ásia e América do Norte (Coura & Viñas 2010, OMS 2012, Dias 2013).
Apesar da ampla distribuição geográfica dessa doença, os casos diagnosticados variam entre as regiões. Na América Central, todos os países apresentam populações infectadas, variando a intensidade em cada um deles; na América do Sul, a enfermidade assumiu grande importância, sendo os países mais afetados a Argentina, o Brasil, o Chile, a Colômbia e a Venezuela (Rey 2010).
Em 1991, os países do Cone Sul (Argentina, Bolívia, Brasil, Chile, Paraguai e Uruguai) deram início ao programa sub-regional e um plano de ação comum a todos os países, chamado “Iniciativa do Cone Sul”. Esta iniciativa visava controlar e eliminar a infestação domiciliar por Triatoma infestans, até então, a principal espécie responsável pela transmissão do parasito, e a interrupção da transmissão de T. cruzi por via transfusional, em virtude das semelhanças no comportamento epidemiológico da DC nessas regiões (Dias et al. 2000, Ferreira & Silva 2006). Após dez anos da implementação desta iniciativa, ocorreu uma redução de 94% na incidência da DC (Gurgel-Gonçalves et al. 2012).
No Brasil, as estratégias de controle da doença têm obtido excelentes resultados nos últimos anos, com uma redução significativa do risco de transmissão no país. As estratégias envolvem o combate à transmissão transfusional através das ações de controle das atividades hemoterápicas, além da criação e implementação de legislação específica sobre a qualidade da hemoterapia tanto em laboratórios nacionais quanto regionais de referência, e a criação do Programa de Controle da Doença de Chagas (PCDCh) da Fundação Nacional de Saúde/Ministério da Saúde (FNS/MS), que combate e controla os triatomíneos vetores. Todas essas ações promoveram uma redução da prevalência de pessoas infectadas. Assim, em 2006, o Ministério da Saúde do Brasil recebeu a Certificação Internacional de Eliminação da Transmissão da Doença de Chagas por Triatoma infestans, conferida pela Organização Pan-Americana da Saúde (Dias & Schofield 1988, Dias et al. 2000, Silveira 2002, Brasil 2004, Ferreira & Silva 2006, Moncayo & Silveira 2009, Brasil 2010).
Apesar de todos esses esforços, o controle de T. infestans não é suficiente para interromper totalmente a transmissão do parasito ao homem, uma vez que esta doença não está somente relacionada à pobreza, mas também às modificações provocadas pelo homem que levaram ao desequilíbrio ambiental. Além disso, fatores como: permanência do ciclo enzoótico; baixo efeito residual dos inseticidas utilizados; mudanças nos sistemas de vigilância; controle vetorial no peridomicílio, área na qual os inseticidas têm pouca eficácia; ocupação de áreas livres de T. infestans por espécies secundárias, além do ressurgimento de infestações por esta espécie na Argentina e focos no Brasil, ainda conferem o risco de transmissão vetorial de T. cruzi ao homem (Siqueira-Batista et al. 2011, Gurgel-Gonçalves et al. 2012).
Embora cada vez mais raros, ainda existem registros de novos casos por transmissão vetorial e transfusional, entre outras. No Brasil, aproximadamente três milhões de indivíduos infectados são caracterizados como casos crônicos decorrentes de infecção por via vetorial ou transfusional, e uma incidência de 100 novos casos por ano por via oral (Oliveira et al. 2008, Brasil 2010). Nos últimos anos, a ocorrência de doença de Chagas Aguda (DCA) tem sido observada em diferentes Estados, em especial na região da Amazônia Legal (Brasil 2010). Nessa região, a DCA está geralmente relacionada à transmissão oral causada provavelmente pela ingestão de alimento contaminado por fezes de triatomíneos infectados, pelo próprio inseto infectado que é triturado junto com o alimento (Dias et al. 2008, Cavalcanti et al. 2009, Brasil 2010) ou pela picada dos triatomíneos (Coura et al. 2002b). No período de 2005-2009, foram registrados 702 casos de DCA no Brasil, dos quais 649 (92,5%) ocorreram na região da Amazônia Legal (Brasil 2010). Neste cenário, destaca-se a importância dos triatomíneos tanto na transmissão vetorial direta como nos surtos orais.
Na ocorrência da doença, observam-se duas fases clínicas: uma aguda, que pode ou não ser identificada, podendo evoluir para uma fase crônica (Brasil 2010). A fase aguda (inicial) caracteriza-se pela presença do parasito circulando na corrente sanguínea, em quantidades expressivas. As manifestações de doença febril podem persistir por até 12 semanas e não muito elevada (de 37,5°C a 38,5°C), podendo apresentar picos vespertinos ocasionais. A evolução natural da fase aguda, mesmo quando não é tratada nem diagnosticada, culmina ou no desaparecimento espontâneo da febre e da maior parte das outras manifestações ou, ocasionalmente, ocorre progressão para as formas agudas graves que podem levar ao óbito. Nessa fase, é possível a detecção de anticorpos IgM e, gradativamente, há redução da parasitemia e aumento de anticorpos IgG (da 4a à 6a semana de infecção). O diagnóstico é feito
através de critérios sorológicos e parasitológicos. O primeiro baseia-se na presença de anticorpos anti-T. cruzi da classe IgM no sangue periférico, particularmente quando associada a alterações clínicas e epidemiológicas sugestivas; e o segundo pela presença de parasitos circulantes, demonstráveis no exame direto do sangue periférico (Brasil 2010).
Na fase crônica são raros os parasitos circulantes na corrente sanguínea. Inicialmente, essa fase é assintomática e sem sinais de comprometimento cardíaco
e/ou digestivo. Todavia, pode apresentar-se como uma das seguintes formas: indeterminada, cardíaca, digestiva ou associada a uma ou mais dessas formas. O diagnóstico é feito por critérios sorológicos e deve ser utilizado um teste de elevada sensibilidade em conjunto com outro de alta especificidade, por exemplo os testes de HAI, IFI e ELISA. Os exames parasitológicos não são indicados em virtude da baixa parasitemia característica dessa fase (Borges-Pereira et al. 2008, Brasil 2010).
Na forma indeterminada, o paciente é assintomático e não apresenta sinais de comprometimento do aparelho circulatório (clínica, eletrocardiograma e radiografia de tórax normais) e do aparelho digestivo (avaliação clínica e radiológica normais de esôfago e cólon). Esta forma pode perdurar por toda a vida do paciente ou pode evoluir tardiamente para uma das formas cardíaca, digestiva ou associada (cardiodigestiva) (Brasil 2010).
Na forma cardíaca há evidências de acometimento cardíaco que, frequentemente, evolui para quadros de miocardiopatia dilatada e insuficiência cardíaca congestiva (ICC). Essa forma ocorre em cerca de 30% dos casos crônicos e é a maior responsável pela mortalidade na doença de Chagas crônica (DCC). A forma digestiva acomete o aparelho digestivo que, frequentemente, evolui para megacólon ou megaesôfago. E ocorre em cerca de 10% dos casos. Na forma associada ocorrem concomitantemente lesões compatíveis com as formas cardíacas e digestivas (Brasil 2010).
Para o tratamento dessa doença são recomendadas duas drogas: o Benzonidazol, que é a droga de escolha disponível para o tratamento específico da DC, e o Nifurtimox que pode ser utilizado como alternativa em casos de intolerância ao Benzonidazol, embora seja um medicamento de difícil obtenção. Na fase aguda, o tratamento deve ser realizado em todos os casos e o mais rápido possível após a confirmação diagnóstica. O tratamento específico é eficaz na maioria dos casos agudos (>60%) e congênitos (>95%), apresentando ainda boa eficácia em 50% a 60% de casos crônicos recentes (Oliveira et al. 2008, Brasil 2010).
1.2 Os vetores
Os vetores da doença de Chagas pertencem à ordem Hemiptera, subordem Heteroptera, família Reduviidae e subfamília Triatominae. Essa subfamília é subdividada em cinco tribos (Gurgel-Gonçalves et al. 2012). São hematófagos obrigatórios, sendo comum a defecação durante ou após este processo, possuindo hábitos noturnos, fotofobia, termotropismo positivo e longevidade de até dois anos; apresentam um ecletismo alimentar, possibilitando a sua sobrevivência com qualquer tipo de sangue; e presença de substâncias anticoagulantes e anestésicas na saliva, que permitem aos insetos se alimentarem sem que o hospedeiro perceba (Tartarotti et al. 2004, Siquera-Batista et al. 2011, OPAS 2012).
Esses insetos apresentam desenvolvimento hemimetábolo, dividido nas fases de ovo, ninfa e adulto. A ninfa é semelhante ao adulto, porém não apresenta asas nem genitália formada. Ao todo são cinco estádios ninfais seguido por um adulto alado. A mudança de estádio só ocorre depois de, pelo menos, um repasto sanguíneo. A distensão abdominal em conjunto com fatores protéicos provenientes da alimentação (hemoglobina) vão ativar as células neurossecretoras que desencadearão mensagens para o cérebro e, consequentemente, a produção dos hormônios da muda (ecdisona) e do crescimento (hormônio juvenil) (Garcia & Azambuja 2000, Garcia et al. 2010). O hormônio juvenil é importante para a produção de ovos nas fêmeas. O desenvolvimento também está relacionado com alguns fatores abióticos como temperatura e umidade relativa, entretanto estes fatores variam de acordo com a espécie (OPAS 2012).
A hematofagia obrigatória acontece em todos os estádios de desenvolvimento bem como na fase adulta, tanto por machos quanto por fêmeas. Esses fatos são importantes para a epidemiologia da DC, pois aumenta a possibilidade de transmissão do T. cruzi para os hospedeiros vertebrados (OPAS 2012).
Como todo inseto pertencente à ordem Hemiptera, os triatomíneos apresentam um odor característico decorrente da presença das glândulas de Brindley, que são glândulas odoríferas localizadas na região torácica. O seu corpo é dividido em três regiões: cabeça, tórax e abdômen. O tórax é formado pela união de três segmentos: o protórax, o mesotórax e metatórax, e cada um deles apresenta os apêndices locomotores (os três pares de patas e os dois pares de asas). O abdômen é dividido
em 11 segmentos cuja lateral apresenta o conexivo e as placas lateral e dorsal que permitem que o abdômen se distenda durante a alimentação; nos adultos os últimos segmentos se transformam originando a genitália externa que permite a distinção entre os sexos (OPAS 2012).
Na cabeça, estão localizados o aparelho bucal, os olhos compostos, os ocelos e as antenas que são os órgãos sensoriais. Elas estão inseridas em uma estrutura denominada tubérculo anterífero e sua localização auxilia na diferenciação dos três principais gêneros, Triatoma, Panstrongylus e Rhodnius (OPAS 2012).
- Gênero Panstrongylus: cabeça curta, de aspecto “robusto”, com a inserção das antenas antes da metade da região anteocular, na região imediatamente anterior aos olhos compostos (Figura 1.1A);
- Gênero Triatoma: cabeça de tamanho médio, com a inserção das antenas na região anteocular, na metade da distância entre os olhos compostos e o clípeo (Figura 1.1B);
- Gênero Rhodnius: cabeça alongada, com a inserção das antenas após a metade da região anteocular, ou seja, próxima ao ápice da cabeça (Figura 1.1C).
Figura 1.1:Diferenciação dos principais gêneros de triatomíneos pelo ponto de inserção do tubérculo antenífero. (Extraído de: OPAS 2012).
A dispersão desses insetos acontece de maneira passiva ou ativa. A dispersão passiva ocorre quando é transportado por algum animal ou em objetos carregado pelo homem; e a dispersão ativa dá-se através do voo ou por “caminhada”, estando diretamente relacionada com estado nutricional do inseto, temperaturas elevadas e regulação da densidade populacional (OPAS 2012). A capacidade de voo varia conforme o habitat que se encontram, isto é, os triatomíneos silvestres possuem uma maior capacidade enquanto que as espécies domiciliadas tendem a diminuir progressivamente sua capacidade de voo, sendo possível a verificação da atrofia dos músculos do tórax (OPAS 2012).
A antropização do meio ambiente contribui para a dispersão desses insetos, pois os hospedeiros vertebrados acabam morrendo ou se afastando desse ambiente.
A consequência dessa ação é a saída dos triatomíneos de seu habitat em busca de alimentos; eles, por sua vez, podem ser atraídos pela luz de um domicílio e invadi-lo ou invadir o peridomicílio (OPAS 2012).
Os domicílios construídos com barro (também chamados de casas de taipa ou de pau-a-pique) ou por madeira e palha constituem ambientes favoráveis para a domiciliação dos triatomíneos, porque nestes locais eles encontram abrigo contra as intempéries climáticas e contra possíveis predadores, além de fontes alimentares como os animais domésticos e o homem. Fato semelhante ocorre nos peridomicílios, onde são encontrados principalmente nos abrigos de animais, mas também em pilhas de tijolos, telhas e madeiras (Tartarotti et al. 2004, Sarquis et al. 2006, Siqueira-Batista et al. 2011, Coutinho et al. 2012, OPAS 2012). Tendo alterada a sua biocenose, os triatoíneos conseguem estabelecer um ciclo domiciliar e peridomiciliar sem a dependência do ciclo silvestre (Tartarotti et al. 2004).
No ambiente silvestre, cada espécie ocupa o nicho onde encontra as condições mais favoráveis ao seu desenvolvimento. O gênero Triatoma apresenta algumas espécies habitando ambientes com presença de pássaros (ninhos ou buracos nas árvores próximos aos ninhos) ou ambientes rochosos ou em cavernas (Sarquis et al. 2010) associados a morcegos (OPAS 2012).
O gênero Rhodnius é comumente associado a palmeiras (babaçu, buriti, carnaúba, entre outras) que são habitats de aves, pequenos roedores e lagartos e, consequentemente fonte alimentar desses insetos (Abad-Franch et al. 2005, Noireau et al. 2005, Teixeira et al. 2005, Dias et al. 2007, Lima & Sarquis 2008, Lima et al. 2008, Brasil 2010, OPAS 2012). Este gênero espraia-se mais pelo norte da região nordeste, sendo Maranhão o estado com o maior número de espécies, certamente, por sua condição de proximidade com a Amazônia, onde Rhodnius são abundantes (Oliveira et al. 2008, Brasil 2010). Apresenta uma estreita relação com Trypanosoma
rangeli (Dias et al. 2007).
Com relação ao gênero Panstrongylus, os registros indicam a sua associação aos ninhos de animais no solo, como buracos de tatu e ocos de árvores. Algumas espécies conseguiram se adaptar aos domicílios e aos anexos construídos no peridomicílio, como galinheiros e chiqueiros, e ganharam mais importância na transmissão da doença ao homem (Brasil 2010, OPAS 2012).
Atualmente, são conhecidas um total de 142 espécies de triatomíneos, sendo encontradas principalmente no continente americano e no ambiente silvestre, podendo participar ou não da transmissão do parasito (Gurgel-Gonçalves et al. 2012, OPAS 2012). O Brasil possui uma enorme diversidade de espécies vetoras, estando presentes 43,66% (62 espécies) do total de espécies reconhecidas e cerca de 60% (39 espécies) ocorrem somente no país, sobretudo na região Nordeste, onde já foram detectadas 27 espécies ou subespécies de triatomíneos (Dias et al. 2000, Gurgel-Gonçalves et al. 2012).
De acordo com Dias et al. (2000), a região nordeste do país é a que apresenta grandes problemas para o controle dos triatomíneos domiciliados. Isso é devido a três razões: 1) persistência de elevados níveis de pobreza; 2) centro de dispersão de T.
brasiliensis e T. pseudomaculata, que são espécies de difícil controle e 3) diminuição
da cobertura do PCDCh. As espécies triatomínicas responsáveis pela ocorrência da doença de Chagas no nordeste têm sido basicamente T. brasiliensis, Panstrongylus
megistus, T. infestans, T. pseudomaculata e ainda, provavelmente, Rhodnius nasutus
e Triatoma sordida.
Este estudo se fixará nas seguintes espécies: T. infestans, devido a sua importância histórica na epidemiologia da doença de Chagas; T. brasiliensis, T.
pseudomaculata, P. megistus e R. nasutus por serem as principais espécies
encontradas na região onde o estudo foi conduzido.
Triatoma infestans é originária, principalmente, dos Andes Bolivianos, tendo
sido introduzida em diversos países sul-americanos, provavelmente por transporte passivo através das migrações humanas (Lent & Wygodzinsky 1979), tornando-se uma espécie de grande importância na epidemiologia da doença de Chagas. Sua ocorrência foi registrada especialmente na Argentina, Brasil, Bolívia, Chile, Paraguai e Uruguai, onde a infestação domiciliar alcançou altos níveis (Moncayo 2003, Moncayo & Silveira 2009). No Brasil, essa espécie foi encontrada em mais de 720 municípios em 12 estados, adaptando-se bem aos ambientes artificiais como os domicílios e peridomicílios (Siqueira-Batista et al. 2011, Gurgel-Gonçalves et al. 2012). Nos Estados do Ceará e do Rio Grande do Norte, a espécie nunca foi descrita (Dias et al. 2000). Com o controle de sua população nos países do Cone Sul, inclusive o Brasil, as espécies nativas, como T. brasiliensis, T. pseudomaculata, R. nasutus, P.
megistus, dentre outras, passaram a desempenhar importante papel na infestação dos
domicílios e na transmissão da doença (Silveira & Resende 1994, Dias et al. 2000, OMS 2008).
Triatoma brasiliensis (Figura 1.2A) é uma espécie cujo centro de dispersão é a
região nordeste brasileira, e vem sendo considerada a espécie de maior preocupação, pois é aquela apresenta a maior dificuldade em ser controlada. Sua distribuição é bem ampla abrangendo 100% dos estados nordestinos, estendendo-se entre os biomas do cerrado e da caatinga (Dias et al. 2000, Batista et al. 2012, Gurgel-Gonçalves et al. 2012). No ambiente silvestre é encontrada em rochas associadas a roedores, principalmente mocós (Kerodon rupestris) e preás (Cavia aperea), onde apresentam altos níveis de infecção natural por T. cruzi (Lent & Wygodzinsky 1979, Sarquis et al 2011, Gurgel-Gonçalves et al. 2012). É encontrada infestando casas, cujas fendas e frestas das paredes constituem o ambiente adequado e similar às suas preferências (ambiente quente e seco e com pouca amplitude térmica) (Lorenzo et al. 2000); no peridomicílio é encontrada infestando os mais diversos tipos de anexos: galinheiros, currais, amontoados de tijolos, madeiras e telhas. Além disso, esta espécie mantém altos níveis de infestação e colonização no semiárido brasileiro (Costa et al. 2006, Sarquis et al. 2006, Costa & Felix 2007). Antes da introdução de T. infestans em algumas regiões do semiárido, T. brasiliensis junto com P. megistus eram as espécies responsáveis pela infecção por T. cruzi, no entanto, a partir de 1990, ocorreu a diminuição da densidade das populações de T. infestans e P. megistus, deixando como principal espécie, T. brasiliensis (Dias et al. 2000).
Triatoma pseudomaculata (Figura 1.2B) ocorre predominantemente na
caatinga (Gurgel-Gonçalves et al. 2012), associada a ninhos de pássaros e cascas de árvores no ambiente silvestre e à presença de galináceos no peridomicílio (Lent & Wygodzinsky 1979). Além da associação com as aves, que são refratárias ao parasito,
T. pseudomaculata apresenta baixa taxa de conversão para as formas tripomastigotas
metacíclicas, que são infectantes para os vertebrados, conferindo a esta espécie uma baixa taxa de infecção natural (Perlowagora-Szumlewicz & Moreira 1994). Tem também pouca capacidade para colonizar o intradomicílio, ficando mais restrita ao peridomicílio.
Panstrongylus megistus (Figura 1.2C) é um dos mais importantes vetores da
doença de Chagas no Brasil, apresentando ampla ecologia e distribuição (Gurgel-Gonçalves et al. 2012). É autóctone da Mata Atlântica e ao dispersar-se para o interior dessa região, apresentou menor antropofilia e capacidade vetorial (Silveira 2011). Também é encontrada nas regiões úmidas do cerrado e da caatinga (Silveira 2011, Gurgel-Gonçalves et al. 2012), embora apresente diferentes níveis de adaptação: no sul, é encontrada principalmente nos ecótopos naturais enquanto que no sudeste e nordeste coloniza ecótopos artificiais. Nos ambientes silvestres, prefere troncos de árvores ocos e está associada aos marsupiais (Didelphis spp.), que estão frequentemente infectados com T. cruzi, explicando os altos níveis de infecção natural por este parasito (Gurgel-Gonçalves et al. 2012).
Assim como T. brasiliensis e T. pseudomaculata, R. nasutus (Figura 1.2D) está amplamente distribuída na caatinga, sendo autóctone desta região (Lima & Sarquis 2008, Dias et al. 2011, Silveira 2011, Gurgel-Gonçalves et al. 2012). A presença desses triatomíneos está associada a carnaubeiras (Copernicia prunifera) e, ocasionalmente, são encontrados em casas, galinheiros e currais (Lima & Sarquis 2008, Lima et al. 2008). Esta espécie tem sido reportada como uma das quatro espécies mais coletadas pelo PCDCh no nordeste brasileiro e a terceira mais capturada no Estado do Ceará (Dias et al. 2011). No entanto, a sua importância epidemiológica está restrita a infecções acidentais em humanos (Silveira 2011).
Figura 1.2: Distribuição geográfica das espécies de triatomíneos: A) Triatoma brasiliensis; B) Triatoma pseudomaculata; C) Panstrongylus megistus; D) Rhodnius nasutus. Os quadrados amarelos apontam as ocorrências conhecidas das espécies. (Extraído de: Gurgel-Gonçalvez et al. 2012).
1.3 Ciclo evolutivo de T. cruzi
O ciclo de desenvolvimento desse parasito alterna-se entre um hospedeiro invertebrado e um hospedeiro vertebrado (Rey 2010), com variações quanto à morfologia, fisiologia, ecologia, infectividade, virulência, patogenicidade e sensibilidade às drogas. Essas características levam alguns autores a acreditar que
T. cruzi não seja uma espécie bem definida, mas sim um conjunto de sub-populações
que circulam tanto no ciclo silvestre quanto no ciclo doméstico. Além disso, essa variabilidade sugere que, em conjunto com a imunogenética do hospedeiro, pode ser
responsável pelo amplo espectro das manifestações das formas clínicas da doença de Chagas (Zingales et al. 1998, Rey 2010).
Ao longo do ciclo evolutivo, este parasito sofre algumas transformações. As formas tripomastigostas sanguícolas, ingeridas pelo inseto vetor durante a alimentação em um hospedeiro vertebrado infectado, passam por transformações no estômago do vetor onde encontram um meio adequado e transformam-se em epimastigotas. Esse fenômeno ocorre poucas horas após sua ingestão. Nessa porção do trato digestório do inseto, as multiplicações (divisões binárias longitudinais) são intensas e as formas epimastigotas são encontradas agrupadas formando rosáceas que não são infectantes para os hospedeiros vertebrados. A segunda diferenciação ocorre na porção posterior do intestino do inseto, onde aderem à mucosa pela extremidade do flagelo e se transformam em tripomastigotas novamente. Como constituem as formas finais do ciclo no inseto, são denominadas metacíclicas, que são as formas infectantes para o hospedeiro vertebrado e são liberadas nas fezes e urina do vetor. Após a penetração no hospedeiro vertebrado, as formas tripomastigotas metacíclicas penetram no interior das células, como macrófagos, através do processo de fagocitose induzida. Alguns parasitos ficam retidos em vacúolos digestivos que podem ser digeridos e mortos. No entanto, alguns tripomastigotas conseguem escapar dessa defesa do organismo do hospedeiro, transformam-se em amastigotas antes de invadir o citoplasma da célula parasitada sofrendo uma reorganização estrutural e transformando-se em formas amastigotas intracelulares. Esta forma evolutiva possui uma característica muito importante para o ciclo desse parasito no hospedeiro que é a alta capacidade de multiplicação, por divisão binária simples. Esse processo se repete inúmeras vezes até o rompimento da membrana da célula hospedeira, porém antes disso, acontece uma nova transformação quando as formas amastigotas evoluem até as formas tripomastigotas. Estas são então liberadas para o sangue, iniciando o próximo ciclo de infecção de outras células ou ciclo biológico se ingeridas pelo vetor. O ciclo tripomastigota-amastigota-tripomastigota assegura a continuidade da infecção no hospedeiro vertebrado e a propagação dos parasitos a outros órgãos e tecidos, além da infecção do inseto vetor (Garcia & Azambuja 2000, Coura 2008, Garcia et al. 2010, Rey 2010) (Figura 1.3).
Figura 1.3: Representação do ciclo evolutivo da doença de Chagas. (Extraído de: http://www.cdc.gov/parasites/images/chagas/amertryp_lifecycle.gif).
As formas tripomastigostas sanguícolas desse parasito, presentes no sangue periférico dos mamíferos, apresentam morfologia variada sendo definidos dois tipos morfológicos distintos, formas delgadas e formas largas, podendo haver formas intermediárias; no entanto, essa diferença ainda não está muito bem definida (Rey 2010). E, durante o curso da infecção e dependendo da cepa, pode haver o predomínio de formas delgadas, formas largas e às vezes muito largas (Brener & Chiari 1971). As formas largas não penetram nas células do hospedeiro vertebrado e permanecem por mais tempo no sangue periférico; são mais resistentes ao mecanismo imunológico do hospedeiro, porque resistem à lise ou à aglutinação, são pouco sujeitas à fagocitose pelos macrófagos; apresentam tendência em se acumular no sangue e caracterizam a parasitemia dos períodos crônicos, sendo altamente infectantes para os vetores. Entretanto, as formas delgadas penetram rapidamente nas células do hospedeiro, onde se transformam em amastigotas; apresentam baixa resistência ao mecanismo imune quando comparadas às formas largas (Brener 1969, Rey 2010).
1.4 Variabilidade genética de T. cruzi
O protozoário flagelado, T. cruzi, pertence à ordem Kinetoplastida, que tem como característica marcante a presença de uma estrutura concatenada de DNA mitocondrial, denominada kDNA, que corresponde a cerca de 20–25% do DNA total da célula. Esta estrutura é composta por dois tipos de moléculas circulares: maxicírculos e minicírculos, que diferem entre si em tamanho e função. Os maxicírculos possuem em torno de 20 a 50 cópias por célula e é onde estão localizados os genes que codificam as proteínas mitocondriais: citocromo oxidases, citocromo b, ATPases, NADH desidrogenase, e dos rRNAs mitocondriais, rRNAs 9S e 12S. Portanto, kDNA pode ser considerado análogo ao DNA mitocondrial dos eucariontes. Por outro lado, os minicírculos possuem uma grande quantidade de cópias por célula, cerca de 10.000 a 20.000 cópias, e codificam pequenos RNAs denominados gRNAs (guide RNA ou RNA guia) que estão envolvidos no processo de editoração do mRNA das enzimas mitocondriais. Contrastando com os maxicírculos, os minicírculos apresentam quatro regiões bem conservadas entre si de 120 a 160 pb que participam da replicação do kDNA e são conservadas nos diferentes tipos de cepa e isolados de T. cruzi e regiões variáveis de 280 a 320 pb sendo utilizadas para estudos taxonômicos e permitindo o agrupamento de isolados e cepas do parasito (Silveira 2000, Junqueira et al. 2005, Botero et al. 2010). Por ter uma grande quantidade de cópias nas células, os minicírculos são usados para detectar a presença de T. cruzi pela técnica de PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) (Sturm et al. 1989).
As cepas são as denominações das formas tripomastigotas isoladas das amostras obtidas de infecções humanas e animais silvestres e domésticos, além dos insetos vetores (Lumsden 1970); cada uma apresenta diferentes características, como, por exemplo, virulência, patogenicidade e tropismo para diferentes tecidos. Por apresentarem uma grande diversidade genética, elas têm sido estudadas com o objetivo de elucidar a relação entre os seus principais subgrupos e a eco-epidemiologia e a clínica da infecção chagásica (Cura et al. 2012), o que pode ser relevante tanto para o prognóstico da doença quanto para o tratamento diferencial (Kawashita et al. 2001). De acordo com Zingales et al. (2009), para alcançar tal objetivo, diversas técnicas foram usadas para classificar as populações e definir os subgrupos mais significativos, como por exemplo as baseadas em características
biológicas e bioquímicas, como zimodemas e esquizodemas, e moleculares através das técnicas de RFLP, MLEE, RAPD e sequências de mini-exon e 24Sα rDNA.
A classificação das cepas por isoenzimas feita por Miles et al. (1977, 1978, 1980), baseou-se nas análises dos padrões eletroforéticos de seis enzimas celulares (isoenzimas) isoladas de diferentes regiões do Brasil. E considerando a variabilidade isoenzimática encontrada, esses autores estabeleceram uma classificação em três grupos principais denominados de zimodemas (Z): Z1, Z2 e Z3. Os grupos Z1 e Z3 correspondiam ao ciclo silvestre e o grupo Z2 ao ciclo doméstico. O grupo Z1 foi isolado de gambás e do vetor Triatoma tibiamaculata, ambos procedentes de ambiente silvestre; o grupo Z2 foi isolado de pacientes acometidos pela doença de Chagas e de animais domésticos que habitavam casas infestadas por P. megistus; o grupo Z3 também foi isolado de pacientes chagásicos (Miles et al. 1977, 1978, 1980, Fernandes et al. 1994, Zingales et al. 1998). Miles et al. (1977), além de ressaltarem a importância de se estabelecer a sobreposição dos ciclos domésticos e silvestres para o controle dos vetores, caracterizaram pela primeira vez duas formas de T. cruzi, uma responsável pelo ciclo doméstico (Z2) e outra pelo silvestre (Z1). Vale ressaltar que as diferenças isoenzimáticas foram inicialmente demonstradas por Toyé (1974) e, então confirmadas por Miles et al. (1977, 1978, 1980).
No entanto, Romanha (1982), utilizando também o perfil eletroforético das isoenzimas, descreveu quatro novas populações de T. cruzi, sendo definidos quatro novos padrões de zimodemas: ZA, ZB, ZC e ZD. A similaridade destas duas classificações foram entre Z2 e ZA, não havendo correlação entre os demais zimodemas (Romanha 1982, Fernandes et al. 1994) (Figura 1.4).
Figura 1.4: Inter-relações entre os ciclos de transmissão do T. cruzi de acordo com a distribuição dos diferentes zimodemas (Z). (Extraído de: Fernandes et al. 1994).
As análises posteriores de Tibayrenc et al. 1986 e Tibayrenc e Ayala (1991), com 15 locos enzimáticos de clones isolados de T. cruzi tanto pertencentes ao ciclo silvestre quanto ao ciclo doméstico e abrangendo uma ampla distribuição geográfica (desde os Estados Unidos da América até o sudeste brasileiro e o Chile), revelaram uma maior heterogeneidade entre as populações de T. cruzi que foram organizadas em 43 zimodemas ou grupos genéticos principais chamados de clones naturais ou “clonets” (Tibayrenc et al. 1986, Tibayrenc & Ayala 1991, Zingales et al. 1998).
Com os avanços na biologia molecular, foram desenvolvidas técnicas mais sensíveis ao diagnóstico da heterogeneidade das cepas de T. cruzi, como a técnica de RFLP do kDNA (Morel et al. 1980). Segundo a classificação desses autores, a análise molecular das cepas do parasito por esta técnica permitiu estabelecer os esquizodemas e caracterizar os tripanosomatídeos baseando-se na separação eletroforética dos fragmentos produzidos por endonucleases de restrição do kDNA. O padrão eletroforético obtido, chamado de DNA “fingerprint” é um marcador bioquímico do cinetoplasto, que permite a classificação das cepas e dos clones em esquizodemas. Estes, por sua vez, correspondem a grupos de organismos que exibem padrão idêntico dos minicírculos do kDNA. Entretanto, não há uma classificação das cepas de acordo com o perfil eletroforético do esquizodema.
Além desses estudos, Andrade (1974) e Andrade e Magalhães (1997) estabeleceram três tipos de cepas de T. cruzi, segundo as características biológicas, como parasitemia, morfologia de formas sanguícolas, virulência, patogenicidade e histotropismo. As cepas classificadas como Tipo I ou biodema I (cepa Y e Peruviana) apresentam alta virulência, rápida multiplicação, picos de parasitemia alto e cedo, mortalidade entre 10 a 12 dias após infecção, formas finas e macrofagotropismo predominando na fase inicial de infecção; no decorrer da infecção, as formas largas passam a ser predominantes e ocorre o miotropismo. As cepas do Tipo II ou biodema
II (cepas isoladas do Recôncavo Baiano-BA) caracterizam-se pela lenta multiplicação,
picos de parasitemia irregulares e tardios (12 a 25 dias após a infecção), baixa mortalidade, formas largas ao decorrer da infecção, presença de poucas formas finas e discreto macrofagotropismo no início da infecção; lesões miocárdicas em todo o curso da infecção (principalmente por músculos cardíacos). As cepas do Tipo III ou
biodema III (cepa Colombiana) são de lenta multiplicação, picos de parasitemia altos
(entre 20 a 30 dias após infecção), baixa mortalidade, formas largas durante a infecção com tropismo para o músculo esquelético.
Souto et al. (1996) estabeleceram uma classificação a partir de sequências do gene de 24Sα rDNA e de sequências de mini-exon, indicando o dimorfismo em isolados de T. cruzi e resultando em duas linhagens distintas: linhagem 1 apresenta produtos de 125pb para rDNA e 300pb para o mini-exon; e linhagem 2 tem como produtos 110pb para o rDNA e 350pb para o mini-exon. A linhagem 1 corresponde ao ciclo doméstico e ao grupo Z2 e a linhagem 2, ao ciclo silvestre e ao grupo Z1.
A classificação feita por Tibayrenc (1998) estabeleceu que as cepas fossem designadas de acordo com discrete typing units (DTUs), que são os conjuntos de ações geneticamente mais relacionadas entre si do que para qualquer outra ação. Esses conjuntos podem ser identificados por meio de marcadores genéticos comuns, moleculares comuns ou imunológicos, sendo classificadas em seis diferentes DTUs que foram divididas em dois subgrupos principais DTU I e DTU II. Após os estudos de Brise et al. (2000, 2001), o subgrupo DTU II foi novamente subdividido em cinco novas classes, DTU IIa a IIe.
Entretanto, essa diversidade encontrada, tanto no comportamento quanto na morfologia dos isolados de T. cruzi, juntamente com a grande diversidade genética,
dificultam sua correlação com a epidemiologia e as manifestações clínicas da doença de Chagas. Aliado a esses fatos, a não existência de uma nomenclatura comum também prejudica o entendimento e a comunicação entre os pesquisadores que trabalham com a caracterização da ecoepidemiologia, da patogenicidade e com questões de biologia básica desse parasito. Então, em 1999, na Primeira Reunião Satélite, foi recomendado que o parasito fosse classificado em dois grupos principais,
T. cruzi I e T. cruzi II. O grupo T. cruzi I seria equivalente ao Zimodema 1 (Miles et al.
1977,1978, Barrett et al. 1980), ao Tipo III (Andrade 1974), à Linhagem 2 (Souto et al. 1996), ao Grupo 1 (Tibayrenc 1995) ou a similares. O grupo T. cruzi II, por sua vez, seria equivalente ao Zimodema 2 (Miles et al. 1977, 1978, Barrett et al. 1980), ao Zimodema A (Romanha et al. 1979), ao Tipo II (Andrade 1974), à Linhagem 1 (Souto et al. 1996), ao Grupo 2 (Tibayrenc 1995), ou a similares. Entretanto, as cepas que não foram previamente caracterizadas ou que não tiveram sua classificação corretamente estabelecida foram designadas como T. cruzi, sem um grupo de designação (Anonymous 1999). Com o avanço das técnicas de padronização, foi realizada a Segunda Reunião Satélite, em 2009, na qual foi estabelecido um consenso de que as cepas T. cruzi seriam qualificadas de acordo com as seis diferentes DTUs (T. cruzi I-VI) e que as DTUs T. cruzi I e T. cruzi II corresponderiam aos dois principais grupos definidos na Primeira Reunião Satélite (Silva et al. 2006, Zingales et al. 2009), com exceção da cepa CL Brener, posteriormente classificada como T. cruzi II e agora reclassificada como T. cruzi VI (Zingales et al. 2009). Entretanto, segundo revisão de Zingales et al. (2009), alguns trabalhos sugerem a subdivisão do subgrupo DTU I em quatro novos grupos. Contudo, essa divisão não foi incorporada na revisão de nomenclatura (Figura 1.5).
Figura 1.5: Nomenclatura para as divisões de Trypanosoma cruzi. (Extraído de: Zingales et al. 2009).
1.5 Geoprocessamento
O conceito de que o local influencia a saúde é antigo, mas somente com a implementação das ferramentas de georreferenciamento, como Sistemas de Informação Geográfica (SIG), Sensoriamento Remoto (SR), Sistemas de Posicionamento Global (GPS) e outros, foi possível traduzir os conjuntos de dados das frequências espaço-temporais dos fenômenos descobertos em mapas. As previsões produzidas por essas abordagens podem ser muito úteis no que diz respeito à intervenção na doença (Bergquist & Rinaldi 2010). A análise geoespacial baseada nos conceitos fundamentais da epidemiologia de paisagem é uma poderosa ferramenta no estudo da associação entre as doenças transmitidas por vetores e a paisagem. Esta análise permite a identificação de áreas com maior risco de transmissão da doença e a sua interação com o meio ambiente (Carvalho & Souza-Santos 2005, Coutinho et al. 2012, Xavier et al. 2012) bem como de mapas preditivos para a alocação de recursos pela vigilância epidemiológica e controle (Mischler et al. 2012).
As aplicações dessas ferramentas têm rapidamente avançado, especialmente nas ciências médicas como a parasitologia humana. O uso de SIG na epidemiologia pode ajudar a responder algumas questões importantes, como "o que é?", "onde
está?" e “quando?”, visto que, o tempo é uma questão importante na maioria dos
Os mais variados tipos de análises são feitos utilizando os SIG e podem ser úteis para a epidemiologia espacial, como a geração de buffers, ou seja, criação de zonas em torno ou ao longo de certos recursos, a análise de sobreposição, que é a fusão de duas ou mais camadas ou mapas para identificar áreas de intersecção, dentre outros (Ward & Carpenter 2000).
No mapeamento de doenças, uma das funções mais usadas de SIG na epidemiologia é o mapeamento básico, isto é, a representação dos dados obtidos rotineiramente ou através de pesquisas na forma de um mapa que pode facilitar a interpretação, a síntese e o reconhecimento da frequência e dos 'clusters' do fenômeno estudado. Um dos exemplos mais antigos e mais conhecidos desse tipo de função é o trabalho de John Snow (1854) com o mapeamento dos casos de cólera e das fontes de água, em Londres. Esse tipo de mapeamento pode ser feito com uma base demográfica ou geográfica, onde no primeiro caso há uma correlação entre a população e as informações epidemiológicas e, no segundo, os mapas são construídos com base nos limites do país ou da região de estudo ou área administrativa. Podem ser mapas qualitativos (indicando a localização sem especificar a quantidade de casos do agravo estudado) ou quantitativos (demonstrando o número de casos do agravo, a população em risco, a prevalência da infecção, intensidade ou incidência da infecção (Rinaldi et al. 2006).
A estatística espacial refere-se à coleção de métodos estatísticos nos quais a localização espacial desempenha um importante papel na área de estudo ou na análise dos dados (Diggle 2004). O enquadramento nos dados epidemiológicos inclui a visualização de dados, a análise exploratória, que descreve padrões de distribuição de uma doença, e a modelagem, que pode explicar ou prever a ocorrência da doença (Rinaldi et al. 2006).
Análise ecológica é voltada para a descrição das relações existentes entre a distribuição geográfica de doenças e os fatores de risco ambientais e sua análise por meio de procedimentos estatísticos (Kistemann et al. 2002). Esta análise é fundamentada nas características ambientais e climáticas da região de estudo; no georreferenciamento de áreas de interesse, como fazendas e áreas de pastagem; na criação de áreas de buffer de raio centrado nos pontos georreferenciados; em banco de dados com dados ambientais e parasitológicos/epidemiológicos; em análise
estatística e individualização dos fatores de risco ambientais e/ou desenvolvimento de modelos de previsão (Rinaldi et al. 2006).
Em parasitoses, cujo ciclo inclui um vetor, como na doença de Chagas, o estudo da dinâmica da infecção e transmissão da doença é fundamental para o sucesso do controle. Neste contexto, a análise detalhada do ambiente torna-se essencial, pois as variações espaciais, temporais e ambientais determinam a manutenção ou não do ciclo de transmissão e dispersão do parasito. Para melhor compreensão de um sistema parasito-vetor com infecção humana, o uso de ferramentas que localizem espacialmente os diferentes focos de transmissão e seus elementos, como meio-ambiente, hospedeiros e vetores, pode ser de grande valia. Os SIG permitem realizar análises espaciais complexas, integrando diferentes fatores envolvidos na dinâmica de dispersão de um agravo. Isto confere ao SIG capacidade de predição e simulação de situações e planejamento de estratégias (Scholten & Lepper 1991).
1.6 Doença de Chagas no município de Russas e arredores, Ceará, Brasil
A partir de 1942, a DC começou a ter mais importância no Estado do Ceará, no entanto somente em 1959 é que se intensificaram os estudos, através das pesquisas do Doutor José Eduardo Alencar (Alencar et al. 1977). Das regiões investigadas, a microrregião do Baixo Jaguaribe apresentava taxa de infecção humana por T. cruzi acima da média nacional (8,8% enquanto que a taxa global era de 6,9%) e capturas de triatomíneos elevadas, sendo as espécies capturadas T. brasiliensis, T.
pseudomaculata, P. megistus e R. nasutus (Alencar et al. 1976). E, em relação aos
municípios estudados, o de Russas e outros adjacentes, localizados na microrregião do Baixo Jaguaribe, receberam a maior quantidade de estudos (Alencar et al. 1977), devido ao alto grau de infestação triatomínica.
Alencar e Bezerra (1977) verificaram que 11,6% da população russana apresentava diagnóstico positivo para infecção por T. cruzi, durante a realização de um inquérito sorológico. Em estudos bem mais recentes, Coutinho et al. (2012, 2014) determinaram que a soroprevalência em área rural deste município foi de 1,2%, sendo maior entre pessoas com mais de 50 anos de idade e sem diferença significativa em relação ao sexo. Em Jaguaruana, que faz divisa com Russas, Borges-Pereira et al. (2008) encontraram uma prevalência de 3,1%.
