MINISTÉRIO DA SAÚDE
FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ
INSTITUTO OSWALDO CRUZ
Curso de Pós-Graduação em Biologia Parasitária
A
VALIAÇÃO DO POTENCIAL DE PEQUENOS MAMÍFEROS E IMPORTÂNCIA DEANIMAIS DOMÉSTICOS NA MANUTENÇÃO DOS CICLOS DE TRANSMISSÃO DE TRIPANOSOMATÍDEOS
:
TRYPANOSOMA CRUZI,
LEISHMANIA INFANTUM ELEISHMANIA BRAZILIENSIS
.
André Luiz Rodrigues Roque
Rio de Janeiro
Ministério da Saúde
FIOCRUZ
Fundação Oswaldo Cruz
Instituto Oswaldo Cruz
Pós-Graduação em Biologia Parasitária
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE PEQUENOS MAMÍFEROS E IMPORTÂNCIA DE
ANIMAIS DOMÉSTICOS NA MANUTENÇÃO DOS CICLOS DE TRANSMISSÃO
DE TRIPANOSOMATÍDEOS: TRYPANOSOMA CRUZI, LEISHMANIA INFANTUM
E LEISHMANIA BRAZILIENSIS.
ANDRÉ LUIZ RODRIGUES ROQUE
Orientadores:
Dra. Ana Maria Jansen
Dra. Elisa Cupolillo
Tese apresentada ao Instituto Oswaldo
Cruz como requisito para obtenção do título
de Doutor em Ciências na área de Biologia
Parasitária,
e
desenvolvida
nos
Laboratórios
de
Biologia
de
Tripanosomatídeos e de Pesquisa em
Leishmanioses (Instituto Oswaldo Cruz
–
FIOCRUZ).
SUPORTE
FINANCEIRO:
CNPq,
PAPES/FIOCRUZ e FIOCRUZ.
DBP-IOC
ii
Ministério da Saúde
FIOCRUZ
Fundação Oswaldo Cruz
Instituto Oswaldo Cruz
Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Esta tese intitula-se:
“AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE PEQUENOS MAMÍFEROS E IMPORTÂNCIA
DE ANIMAIS DOMÉSTICOS NA MANUTENÇÃO DOS CICLOS DE
TRANSMISSÃO DE TRIPANOSOMATÍDEOS: TRYPANOSOMA CRUZI,
LEISHMANIA INFANTUM E LEISHMANIA BRAZILIENSIS
”.
apresentada por:
ANDRÉ LUIZ RODRIGUES ROQUE
Orientadores: Dra. Ana Maria Jansen e Dra. Elisa Cupolillo
Local: Auditório do Museu da Vida
Data: 15/09/09
– 14 hs
Banca avaliadora:
Dr. Reginaldo Peçanha Brazil – IOC/Fiocruz
Dr. Octavio Fernandes da Silva Filho – IOC/Fiocruz
Dr. Jeffrey Jon Shaw – USP
Dr. Rafael Veríssimo Monteiro – Autônomo
iii
“Não vai demorar que passemos adiante”.
uma grande e bela ciência,
que faz arte em defesa da vida
Carlos Chagas, 1928
__________________________________________________________________Agradecimentos
iv
A DEUS, sempre em primeiro lugar, pela oportunidade de aprendizado nos bons e maus momentos e pelo amparo em toda caminhada.
À minha esposa JULIANA, por ser companheira, parceira, cúmplice, cara-metade e, principalmente, por aceitar o “desafio” de casar enquanto ainda éramos apenas dois bolsistas de doutorado. Nosso dia-a-dia comprova que não poderíamos ter feito melhor escolha do que tornarmos “um só”. Te amo para toda a vida!!!
Aos meus pais NIVIO e NICIA pela base de educação e religião, por serem meus maiores exemplos e ainda participarem de modo tão vibrante em cada vitória.
Às minhas famílias paulista (MARCO, PATRICIA, GIOVANNA e GUSTAVO) e carioca (OS FORMIGUENTOS DA FAMÍLIA DA JU) pela torcida, carinho e alegria que é estar junto a vocês.
À Dra. ANA MARIA JANSEN, minha “fessora”, pelo carinho e dedicação maternal, pela inspiração, exemplo e orientação que ultrapassam e muito as atividades dessa tese. Tudo que conquistei profissionalmente devo a você e serei eternamente grato pelos desafios e confiança em mim depositada.
À Dra. ELISA CUPOLILLO, pelo carinho, orientação, ensinamentos e apoio em todas as situações. Ainda tenho muito que aprender e espero contar com sua parceria profissional por longos anos.
Ao Dr. PAULO D’ANDREA, pela amizade, confiança e por estar sempre pronto a auxiliar em qualquer momento que preciso.
À Dra. VERA BONGERTZ, com quem sempre podemos contar para revisão e discussão de nossos trabalhos. Obrigado pelas sugestões que certamente engrandecem os trabalhos.
Ao Dr. RENATO MARCHEVSKY, pela colaboração no desenvolvimento e análise dos exames histológicos. Profissional competente e pessoa agradabilíssima que tive oportunidade de conhecer durante essa tese.
Ao Dr. REGINALDO BRAZIL, pela revisão da tese, mas principalmente pela generosidade e carinho que sempre demonstrou comigo e com nosso trabalho desde os primeiros momentos de desenvolvimento dessa tese.
Às Dras. SORAYA SANTOS e ELENILD GÓES, guerreiras de rara visão integrada em saúde pública, pelas oportunidades e forte parceria nos últimos anos.
Aos parceiros JOICE RODRIGUES, MIGUEL FERNANDO OLIVEIRA, ANA CLÁUDIA DUARTE e DANÚBIA LIMA pelo auxílio com dedicação e responsabilidade em diferentes momentos dessa tese.
__________________________________________________________________Agradecimentos
v
Aos amigos do LABORATÓRIO DE BIOLOGIA DE TRIPANOSOMATÍDEOS que me acompanham há 6 anos e foram fundamentais para a conclusão desse ciclo. Todos, sem exceção, merecem o meu “Muito Obrigado”!
Aos amigos do LABORATÓRIO DE PESQUISA EM LEISHMANIOSES que me receberam e me auxiliaram muito quando ainda não estava familiarizado com o laboratório. Obrigado pela paciência e agradável convívio.
A todo o PESSOAL DE CAMPO do Ministério da Saúde e das Secretarias Municipais e Estaduais, com quem tive a oportunidade de trabalhar. O trabalho fica muito melhor quando realizado em clima agradável e descontraído como o que vocês proporcionaram.
À Família LBCE – BERNARDO, FABIANO, JÚLIO, MARCONNY e VANDERSON – pela amizade verdadeira e apoio fraternal em todos os momentos. Como é bom poder unir trabalho e diversão. Respeito todos vocês!!!
Ao curso de Pós-Graduação em Biologia Parasitária, especialmente aos amigos LUCIANE e EDUARDO, pessoas especiais que sempre me atenderam com eficiência e simpatia.
Ao suporte financeiro deste projeto: IOC/FIOCRUZ, VPPLR/FIOCRUZ, PAPES/FIOCRUZ, FAPERJ, CNPq.
_______________________________________________________________________________índice
vi
1. Introdução... 01
1.1. Reservatórios... 01
1.2. Parasitos multi-hospedeiros... 04
1.3. Equilíbrio ambiental e efeito amplificador... 06
1.4. Trypanosoma cruzi... 08
1.5. Leishmania sp... 10
1.6. Importância dos estudos da fauna silvestre... 12
1.7. Roedores caviomorfos do gênero Thrichomys... 14
1.8. Papel dos mamíferos domésticos... 16
2. Justificativa... 18
3. Objetivos... 19
4. Bloco 1... 20
5. Bloco 2... 21
6. Bloco 3... 22
7. Discussão... 23
7.1. Diferentes perfis de transmissão da doença de Chagas... 23
7.2. Animais domésticos sentinelas... 26
7.3. A manutenção de Leishmania sp. na natureza... 29
7.4. O modelo Thrichomys sp... 31
7.5. Considerações Finais... 33
8. Conclusões... 37
9. Referências bibliográficas... 38
_____________________________________________________________________________RESUMO
vii
Trypanosoma cruzi, Leishmania braziliensis e L. infantum são protozoários
tripanosomatídeos responsáveis, respectivamente, pela doença de Chagas, Leishmaniose Tegumentar e Leishmaniose Visceral, doenças de alto impacto em saúde pública no Brasil. A transmissão desses parasitos é sustentada por uma grande diversidade de hospedeiros mamíferos silvestres e/ou domésticos e vetores hematófagos, envolvidos em complexos ciclos de transmissão que se caracterizam por serem dinâmicos, multi-variáveis e apresentarem particularidades ainda pouco conhecidas. Buscando aprofundar o conhecimento da interação desses tripanosomatídeos com seus hospedeiros mamíferos, avaliamos, em condições naturais e experimentais, o potencial de alguns pequenos mamíferos silvestres e animais domésticos na manutenção dos ciclos de transmissão desses parasitos. Em relação ao Trypanosoma cruzi, avaliamos o perfil da infecção em mamíferos domésticos e silvestres em três áreas de surtos de doença de Chagas aguda por via oral. O sistema reservatório responsável pela manutenção do parasito diferiu nas três áreas, mas apresentou como ponto comum a alta abundância relativa e prevalência de infecção por T. cruzi em mamíferos sinantrópicos. Casos humanos em Cachoeiro do Arari (PA) resultaram da invasão do homem a áreas silvestres com alta transmissão do T. cruzi entre mamíferos silvestres, enquanto em Navegantes e Redenção foram provavelmente conseqüência da perda de diversidade de mamíferos silvestres e seleção de espécies que são competentes fontes de infecção aos vetores. Em todas as áreas, animais domésticos mostraram-se expostos à infecção (sorologia positiva) e refletem a presença da transmissão o parasito em áreas peri-domiciliares. Nesse cenário, discutimos a importância de se definir para cada área o papel que cada espécie de mamífero desempenha na manutenção do parasito e a utilização de mamíferos domésticos sentinelas como medida de vigilância epidemiológica. Em relação às Leishmanioses, avaliamos o perfil da infecção por
Leishmania infantum e L. braziliensis em roedores caviomorfos Thrichomys laurentius e
discutimos o papel que esses animais podem desempenhar no ciclo de transmissão desses parasitos. Thrichomys sp. é um roedor disperso por diversas áreas no país e já foram relatados naturalmente infectados por Leishmania sp. O perfil de infecção foi semelhante e todos os roedores foram capazes de manter e controlar a infecção, independente da espécie de Leishmania. Obtivemos o re-isolamento de parasitos após 12 meses de infecção e a infecção por L. braziliensis resultou em visceralização dos parasitos e altos títulos sorológicos. Esses resultados mostram a importância de se avaliar a fauna silvestre sem levar em consideração o perfil de infecção dessas leishmânias em humanos, durante programas de vigilância dessa parasitose. O conjunto desses trabalhos mostra que a definição de reservatórios e o papel que cada hospedeiro mamífero desempenha no ciclo de transmissão de T. cruzi e/ou Leishmania sp. depende da interpretação dos resultados obtidos através de uma ampla abordagem metodológica. Apenas quando as ações passarem a considerar todas as variáveis envolvidas na dinâmica de transmissão desses parasitos, é que poderão ser definidas medidas mais efetivas de vigilância e controle da doença de Chagas e Leishmanioses.
___________________________________________________________________________abstract
viii
Trypanosoma cruzi, Leishmania braziliensis and L. infantum are protozoan
trypanosomatids and the causative agents of, respectively, Chagas disease, Tegumentar Leishmaniasis and Visceral Leishmaniasis, diseases of high impact on public health in Brazil. The maintenance of these parasites in nature is supported by a wide variety of wild and/or domestic mammalian hosts and hematophagous vectors, in transmission cycles that are complex, dynamic, multi-variable and present several features that still need to be clarified. Aiming to go further in the knowledge of the interaction of trypanosomatids with their mammalian hosts, we evaluated, in experimental and natural conditions, the potential role of small wild and domestic mammal species in the maintenance of these parasites` transmission cycles. For a study of Trypanosoma cruzi, we evaluated the infection profile and prevalence in wild and domestic mammals from three orally acquired Chagas disease outbreak areas in Brazil. The reservoir system responsible for maintaining the parasite transmission was different among the three areas, but displayed as common points the high abundance and prevalence of T. cruzi infection of synanthropic mammals. Human cases in Cachoeiro do Arari (PA) resulted from their exposition to the sylvatic T. cruzi transmission cycle. In Navegantes (SC) and Redenção (CE), the cases were probably the consequence of the loss of diversity of wild mammalian fauna and the selection of species that are competent sources of T. cruzi infection to vectors. In all studied areas, domestic animals were found to be exposed to infection (as demonstrated by positive serology) reflecting the presence of the parasite transmission cycle in peri-domestic areas. In this scenario, the importance to define for each area which role each mammal species plays in the parasite’s maintenance, and the use of domestic mammals as sentinels in surveillance programs are discussed. Considering leishmaniasis, we evaluated Leishmania infantum and L. braziliensis infection patterns in the caviomorph rodent species Thrichomys laurentius and discussed its putative role in the transmission cycle of Leishmania species. Thrichomys sp. is widely dispersed in Brazil and naturally Leishmania infected specimens have already been reported. The rodents displayed similar patterns of infection and all of them were able to maintain and control the infection, independent of the Leishmania species. Re-isolation of parasites was achieved 12 months post infection and L. braziliensis infection resulted in parasite visceralization and induction of an important humoral response. These results emphasize the importance of assessing the wild mammalian fauna without considering the Leishmania sp. infection patterns in humans, during monitoring programs of this parasitosis. Taking together, these studies show that the definition of reservoirs and the role played by each mammalian host in the transmission cycles of T. cruzi and/or Leishmania sp. depends on the interpretation of results obtained by an ample methodological approach. Only when the surveillance programs start to consider all the variables involved in the transmission dynamics of these parasites, more effective control measures for Chagas disease and Leishmaniasis could be introduced.
_______________________________________________________________________introdução
1
O presente estudo foca os protozoários das espécies Trypanosoma cruzi e
Leishmania spp (Kinetoplastida, Trypanosomatidae), de considerável importância médica
por serem os agentes etiológicos, respectivamente, da doença de Chagas e leishmaniose americana, doenças emergentes e re-emergentes no Brasil.
Estes tripanosomatídeos, organismos eucariotas dos mais antigos, são um excelente modelo para o entendimento não só de questões relacionadas com a saúde pública, mas do fenômeno parasitismo de um modo geral. Ambos os gêneros apresentam ciclos de vida
heteroxeno, envolvendo uma grande variedade de espécies de hospedeiros mamíferos –
domésticos e silvestres – e insetos hematófagos vetores. Embora incluídos na mesma
família Trypanosomatidae, T. cruzi e Leishmania spp. apresentam estratégias biológicas completamente distintas no que diz respeito aos vetores, sítios de colonização no hospedeiro mamífero, transmissão e mecanismos de dispersão na natureza entre seus vetores e hospedeiros.
1.1 Reservatórios
Ainda hoje, a conceituação de reservatórios que permeia na comunidade científica é resultado de uma visão antropocêntrica do fenômeno parasitismo, uma vez que é referida
como “a espécie animal que é fonte de infecção de um determinado parasito para o
homem”. Dentre as diversas definições de reservatório descritas ao longo dos anos, Ashford (1996; 1997) propõe a mais simples, clara e objetiva conceituação ao definir RESERVATÓRIO não como uma única espécie, mas como um sistema formado pelo conjunto de espécies que garantam a manutenção de um determinado parasito na natureza. O autor define ainda que um sistema reservatório deve ser consistente, equilibrado e, principalmente, que deve ser considerado sempre numa escala espaço-temporal única. São características importantes desse sistema: a alta abundância relativa das espécies mamíferas que sustentam a rede de transmissão (para permitir que cada componente seja
fonte de infecção a pelo menos outro animal) e alta longevidade – do sistema e não
necessariamente dos hospedeiros – para permitir a persistência do agente durante o
período de baixa transmissão (Ashford, 1996). Nesse caso é importante reconhecer os hospedeiros que são essenciais à manutenção do parasito (reservatórios) daqueles que são meramente incidentais (hospedeiros que se infectam, mas que apresentam baixa transmissibilidade).
Uma interação reservatório-parasito pode ser considerada um sistema complexo na medida em que inclui o homem e/ou animal doméstico, o parasito, o vetor e animais
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2
silvestres dentro de um determinado ambiente, em um determinado recorte temporal, sendo este conjunto uma unidade biológica, um sistema único, peculiar (Araújo et al., 2003). Do mesmo modo que, ao longo de 3 – 4 bilhões de anos, os seres vivos têm se multiplicado e evoluído, as interações que ligam suas histórias de vida e modelam seu processo evolutivo também se multiplicam e evoluem. Embora interações reservatório–parasito sejam mais efêmeras e certamente menos tangíveis do que espécies, elas são um produto da associação e co-evolução dos seres vivos. Só muito raramente, se é que ocorre, a interação interespecífica inclui apenas duas espécies, o que aumenta o grau de complexidade da interação, e o resultado destas múltiplas interações devem obrigatoriamente ser levadas em conta na tentativa de definir uma espécie como reservatório de um determinado parasito em um dado ecossistema (revisto por Jansen & Cortez, 2007; Noireau et al., 2009).
Outro aspecto fundamental nos estudos dos ciclos de transmissão e da epidemiologia de uma determinada zoonose é considerar o caráter temporal e espacial da condição de reservatório. A complexidade da interação reservatório-parasito inclui o caráter dinâmico e imprevisível desta unidade biológica que está em constante mudança em função das alterações do meio ambiente (revisto por Noireau et al., 2009). As diferentes características epidemiológicas e padrões de infecção se modificam de uma região para outra em função de: (a) padrões ecológicos das áreas de ocorrência, incluindo variações na vegetação, clima, diversidade e abundância, e diversidade de espécies de animais silvestres; (b) fatores demográficos como emigração de pessoas e animais domésticos oriundos de regiões endêmicas; (c) alteração do habitat original e antropofização dos hábitos alimentares dos vetores, em conseqüência do crescimento das cidades e expansão das atividades agrícolas; (d) condição sócio-econômica e cultural da população; (e) diferentes sub-populações de parasitas e espécies de vetores; e (f) presença ou ausência de hospedeiros reservatórios, domésticos e/ou silvestres (Desjeux, 2001; Guerin et al., 2002; Werneck e Maguire, 2002; Werneck et al., 2003).
Cada interação parasito-reservatório apresenta particularidades determinadas por fatores relacionados ao hospedeiro (sexo, idade, padrão comportamental, competência imunológica), ao parasito (tempo de geração, potencial reprodutivo, ecletismo ambiental, estratégias de dispersão, presença de outras espécies parasitas), ao vetor (hábitos, comportamento, deslocamento, dispersão) e ao ambiente onde ocorre. Isto mostra que as espécies não desempenham o mesmo papel como reservatório de um parasito em todos os recortes temporais e espaciais.
Para definir uma determinada espécie animal como reservatório de um determinado parasito, faz-se necessário a determinação dos seguintes parâmetros:
a) Distribuição geográfica do hospedeiro: define a área máxima de ocorrência da parasitose (Mills & Childs, 1998). Assim é importante definir a composição faunística e a representatividade de cada espécie dentro da comunidade de potenciais reservatórios, bem
_______________________________________________________________________introdução
3
como sua distribuição pelos estratos florestais. Muitas dessas espécies não estão restritas apenas ao estrato florestal onde são mais comumente encontrados e seu deslocamento de um a outro estrato significa a possibilidade de dispersão de seus parasitos, o que pode contribuir para o estabelecimento de novos focos de transmissão (Jansen et al., 1999).
b) Identificação taxonômica dos hospedeiros => Interpretações epidemiológicas equivocadas podem surgir a partir de dados taxonômicos imprecisos dos hospedeiros (Mills & Childs, 1998). A correta identificação dos hospedeiros é de fundamental importância uma vez que mesmo espécies crípticas podem ter diferentes papéis na manutenção e dispersão de um parasito na natureza (Roque et al., 2005).
c) Perfil de infecção e sua distribuição nas diferentes populações de hospedeiros: a prevalência da infecção numa mesma espécie de hospedeiro pode ser muito alta em algumas localidades e muito baixa em outras áreas, que podem inclusive estar bem próximas. Fica claro assim que em diferentes localidades uma mesma espécie de mamífero pode desempenhar distintos papéis na manutenção do parasito na natureza (Herrera et al., 2005). É possível, e até provável, que parasitos sejam extintos periodicamente em uma determinada população de reservatórios sejam re-introduzidos algum tempo mais tarde (Mills & Childs, 1998).
d) Análise regional do parasito e reservatórios em distintos ecossistemas dentro de um mesmo bioma: Esta informação permite avaliar onde está acontecendo a transmissão, ou seja, onde há maior risco de spillover da parasitose. Observa-se com freqüência que a transmissão de parasitos é focal, ou seja, existem cenários, às vezes restritos a hot spots (zonas quentes) em que a transmissão do parasito é extremamente bem sucedida, ao lado de outros de outros onde a transmissão não acontece (Weiss & McMichael, 2004; Jones et al., 2008).
e) Estimar a prevalência da infecção entre os distintos aspectos demográficos das
populações de hospedeiros: A saber: machos e fêmeas, adultos e jovens. Com esta
informação é possível determinar se a transmissão ainda está acontecendo (caso a prevalência da parasitose seja elevada na população de animais jovens) ou a possibilidade de dispersão do parasito. Tomando como exemplo (a) os gambás: estes são descritos como animais nômades, no entanto, os machos têm um comportamento nômade muito mais acentuado do que as fêmeas e assim são melhores dispersores de parasitos. (b) primatas: vivem em grupos e tem um comportamento territorialistas. Essas diferenças demográficas apontam para a dinâmica das populações de hospedeiros no tempo e espaço e nos ajudam a prever oscilações na transmissão baseada nas flutuações sazonais populacionais dos principais hospedeiros (Noireau et al., 2009).
f) Dinâmica das populações de hospedeiros no tempo: As redes de transmissão de parasitos variam no tempo e espaço. A dinâmica e os fatores que controlam todos estes processos são ainda desconhecidos, mas indicam que o estudo longitudinal é fundamental
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4
para esclarecer o padrão temporal e espacial da parasitose e determinar: a) os efeitos de um determinado parasito na população e/ou indivíduo; b) flutuação sazonal dessa parasitose; c) estabilidade da infecção na população de reservatórios; d) transmissibilidade desse parasito (Haydon et al., 2002).
Apesar de importantes, a maioria dos estudos de campo sobre reservatórios silvestres se baseia em descrições pontuais, que não são complementadas com estudos sobre a cinética da infecção. Assim sendo e, sempre que possível, estudos experimentais com espécies consideradas possíveis reservatórios silvestres devem ser realizados como forma de auxiliar a interpretação dos dados obtidos nas investigações a campo (Roque et al., 2005).
Vale ressaltar que o encontro de uma espécie animal infectada ainda não define o seu papel na rede de transmissão. Este atributo dependerá das peculiaridades desta interação parasito-hospedeiro e é esta que vai resultar na competência da espécie animal em questão com vistas a garantir a manutenção e/ou transmissão do parasito. Outro aspecto que deve ser avaliado é a abundância relativa dos animais infectados. Em alguns cenários uma espécie infectada que apresente uma alta abundância relativa tem maior competência enquanto reservatório em um determinado local do que em outro, cujo número e biomassa sejam pouco expressivos (revisto por Jansen & Cortez, 2007; Noireau et al., 2009).
1.2 Parasitos multi-hospedeiros
O contato do homem com o ambiente silvestre e, portanto com os ciclos de transmissão de diversos parasitas, ocorreu e ocorre em diversas e diferentes situações. A expansão de fronteiras agrícolas, aquecimento global e popularização do eco-turismo são apenas alguns exemplos de fatores que têm levado o homem a um maior contato com esses ciclos de transmissão, permitindo a formação de um gradiente contínuo de transmissão entre animais silvestres, domésticos e o homem (Deem et al. 2000, Fayer 2000; Mayer 2000). Esses parasitos, que passam então a ser transmitidos entre humanos, animais domésticos e silvestres (zoonoses) o que resulta em impacto na saúde pública, na economia agropecuária e na conservação ambiental (Sutherst, 2001; Cleaveland et al., 2001; Kruse et
al., 2004); e reforçam a crescente preocupação de toda a comunidade com a emergência
e/ou re-emergência de várias doenças parasitárias (Spear, 2000; Daszak et al., 2000; 2001). Essas doenças vêm reforçar a importância do estudo da macro e micro biota silvestre e sua possível repercussão na saúde humana e animal, e nos projetos de manejo e conservação ambiental.
_______________________________________________________________________introdução
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Vários fatores associados às alterações ambientais, naturais ou não, corroboram para acelerar o processo de intercâmbio de parasitos entre o homem e hospedeiros silvestres, promovendo a dispersão dos parasitos para novas áreas e proporcionando o contato destes com hospedeiros que possam vir a atuar como reservatórios (Daszak, 2000;
Dobson e Foufopoulos, 2001; Williams et al., 2002). Estes fenômenos são especialmente
importantes quando ocorrem com parasitos multi-hospedeiros, i.e. capazes de infectar uma ampla gama de hospedeiros, como é o caso do Trypanosoma cruzi e das espécies do gênero Leishmania envolvidas neste estudo (L. infantum e L. braziliensis). Esses protozoários se caracterizam por apresentarem uma grande heterogeneidade genética e ecletismo biológico no que se refere às diferentes ordens de mamíferos que são capazes de infectar e, no caso específico do T. cruzi, aos tecidos que pode colonizar dentro de um mesmo hospedeiro. Este ecletismo biológico resulta em que estes tripanosomatídeos são encontrados em diferentes ciclos de transmissão com características e particularidades regionalizadas (Ashford, 1996; Noireau et al., 2009).
A evolução de um parasito na direção de um expressivo ecletismo biológico resulta em maior habilidade para explorar novos hospedeiros que, por sua vez, serão fonte de sua dispersão (Woolhouse et al., 2001). Algumas características são comuns entre parasitos multi-hospedeiros e comumente relacionadas aos tripanosomatídeos Trypanosoma cruzi,
Leishmania infantum e L. braziliensis:
a) altos índices de diversidade genética: Apesar de apresentarem um modo de reprodução predominantemente clonal, esses parasitos apresentam grandes diferenças genéticas e moleculares entre suas sub-populações (Tibayrenc, 2003; Cupolillo et al., 2003; Kulhs et al., 2008). As diferentes linhagens e sub-populações de parasitos, sua heterogeneidade genética e biológica são expressos em ciclos de transmissão que podem ser independentes ou sobrepostos num mesmo ambiente.
b) capacidade de explorar novos hospedeiros: Uma vez que as relações naturais e o ambiente onde mamíferos e vetores freqüentam estão em constante mudança, qualquer alteração pode favorecer o encontro do parasito com novas espécies animais susceptíveis, o que pode levar a uma expansão do focos de transmissão. Isso significa que um sistema reservatório onde um dado parasito é mantido caracteriza-se por ser um sistema dinâmico sempre sujeito à participação de novos hospedeiros (Ashford, 1996; Haydon et al., 2002).
c) transmissão por artrópodes generalistas: Triatomíneos (vetores do Trypanosoma
cruzi) e a maioria das espécies de flebotomíneos (vetores das leishmânias) são
reconhecidamente generalistas e oportunistas em relação à sua fonte alimentar, considerando-se, entretanto, as limitações de distribuição e localização dos insetos, preferência alimentar e capacidade de dispersão para cada espécie de vetor.
d) diferenças no curso da infecção: Cada animal irá interagir de modo diferente com o parasito dependendo da espécie do mamífero envolvido, da espécie e sub-população do
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6
parasito, do estado de saúde daquele animal, da presença de outros parasitos, entre outros fatores. Aspectos como patogenicidade, ou seja, o quanto o animal sofre com a infecção e virulência, que tem a ver com a multiplicação do parasito, estão sempre variando dependendo das condições da interação parasito-hospedeiro (Araújo et al., 2003).
e) menor possibilidade de extinção: Independente de serem ou não patogênicos ou virulentos, parasitos capazes de infectar múltiplos hospedeiros são menos propensos à extinção porque seu destino não está atado a um único ou poucos hospedeiros e representam, muitas vezes, exemplos bem sucedidos em termos evolutivos (Woolhouse et al., 2001). Os mais de 80 milhões de anos de transmissão de T. cruzi e Leishmania sp. entre mamíferos reforçam essa idéia (Stevens et al., 2001).
1.3 Equilíbrio ambiental e efeito amplificador
A modificação dos habitats e a consequente fragmentação da paisagem original vem sendo responsabilizada pelo surgimento ou dispersão de parasitos que podem resultar na emergência e re-emergência de doenças parasitárias (Dobson & Foufopoulos, 2001). A ameaça às populações nativas e à saúde humana, assim como prejuízos econômicos no caso de enzootias que afetem animais de valor produtivo é mais grave principalmente quando a disseminação de parasitas é realizada em ambientes sem prévia exposição (Daszak et al., 2000).
A perda da biodiversidade é uma conseqüência imediata das alterações ambientais, especialmente as decorrentes da ação humana, pela velocidade e grau de devastação que as caracterizam. Esse cenário cria uma série de situações que favorecem a emergência ou re-emergência de infecções por parasitos, como o T. cruzi e algumas espécies de
Leishmania spp.por: (a) diminuição e fragmentação da cobertura vegetal original, resultando
em um maior contato entre os animais silvestres e os animais domésticos/homem; e (b) modificação na ecologia do vetor, do parasito e de seu hospedeiro. Um aspecto importante a ser considerado diz respeito às espécies de mamíferos de vida livre e seu contato com animais domésticos e peri-domiciliares, o que pode propiciar que, em áreas enzoóticas, casos humanos surjam a partir da expansão de um foco zoonótico (Ashford, 1996).
A perda de habitats leva à extinção aqueles animais mais susceptíveis a alterações e restrições ambientais. Aquelas espécies mais generalistas em relação aos habitats e fontes alimentares passam a ocupar novos nichos, aumentando sua biomassa. Vale ressaltar que, nas comunidades com reduzido número de espécies de mamíferos, tendem a predominar algumas poucas espécies de roedores e marsupiais que podem passar a assumir expressiva importância nos ciclos de transmissão de parasitos caso apresentem um perfil de infecção que resultem na maior possibilidade de infecção para o vetor, ou seja, na sua maior
_______________________________________________________________________introdução
7
transmissibilidade. A esta simplificação de fauna e seleção de hospedeiros competentes é atribuído o termo “efeito amplificador”, numa relação oposta ao “dillution effect” proposto por Ostfeld e Keesing (2000). Esse efeito foi primeiramente descrito para doença de Lyme (Ostfeld e Keesing, 2000), e desde então utilizada para descrever surtos epizoóticos de outros parasitos como Leishmaniose Tegumentar Americana (Chaves e Hernandez, 2004), Hantaviroes (Dobson et al., 2006), Febre do West Nilo (Kilpatrick et al., 2006) e doença de Chagas (Vaz et al., 2007).
Um ambiente preservado caracteriza-se pela alta riqueza de espécies animais, e assim, o número de hospedeiros competentes é diluído entre aqueles que não têm a mesma capacidade (competência) para transmitir um dado parasito. Quanto maior a abundância de espécies de hospedeiros menos competentes menor o risco de um vetor vir a se alimentar justamente num hospedeiro competente infectado. O resultado é uma prevalência de infecção na fauna de vetores e mamíferos que, apesar de suficiente para manter o parasito, se mantém em baixos níveis, sendo a transmissão restrita a endemias focais (Keesing et al., 2006; Dobson et al., 2006).
Por outro lado, quando a perda de diversidade leva à seleção de hospedeiros competentes na transmissão desse parasito, aumenta-se a probabilidade do encontro do vetor com um hospedeiro competente infectado. Esse fenômeno é particularmente importante quando se trata de parasitos generalistas como é o caso do T. cruzi, L. infantum e L. braziliensis. Nesse cenário, a transmissão dos parasitos é aumentada devido: (i) habilidade de manutenção e dispersão do parasito por parte desses competentes reservatórios selecionados; (ii) restrição das fontes alimentares de insetos vetores a esses animais parasitados; e, conseqüentemente, (iii) aumento da prevalência de vetores infectados e maior probabilidade de outros mamíferos se infectarem durante repasto sanguíneo do vetor. A resultante final são as maiores taxas de infecção na fauna de hospedeiros mamíferos e vetores e maiores chances desse ciclo enzoótico se expandir para áreas domiciliares ou peri-domiciliares, levando ao aparecimento de casos humanos (Ostfeld & Keesing, 2000; Pedersen et al., 2007; Smith et al., 2009).
Quando se inicia um processo de simplificação de fauna, não há como prever qual a resultante. A simplificação tanto pode levar para a seleção de hospedeiros competentes como à seleção de hospedeiros menos competentes ou refratários e assim interromper o ciclo de transmissão de uma determinada espécie de parasito. O conhecimento do ciclo silvestre de transmissão e o monitoramento sistemático e periódico de animais silvestres frente à infecção pelo T. cruzi, L. infantum e/ou L. braziliensis, antes e durante algum empreendimento, são medidas importantes para a capacidade de previsão e tomada de decisões profiláticas frente a possíveis alterações ambientais que levem ao aparecimento de casos humanos dessas doenças.
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8 1.4 Trypanosoma cruzi
Causador no homem da doença de Chagas, o Trypanosoma cruzi é um protozoário flagelado digenético que circula na natureza entre mais de uma centena de espécies de mamíferos distribuídos em oito diferentes ordens e dezenas de espécies de vetores, triatomíneos da família Reduviidae (PAHO, 2009). Estima-se que haja atualmente cerca de 15 milhões de pessoas infectadas pelo Trypanosoma cruzi na América Latina (MSF, 2009). Classicamente a doença se caracterizava por ser prevalente em populações rurais, onde eram encontrados milhares de insetos vetores nas moradias de adobe (Dias, 2007). O notável esforço para se eliminar a transmissão domiciliar por Triatoma infestans resultou que o Brasil e outros países da América do Sul, fossem considerados livre desta modalidade de infecção pela Comissão Intergovernamental do Cone Sul (Schofield et al., 2006). Entretanto, há aspectos regionais importantes que não foram resolvidos. No nordeste brasileiro, por exemplo, há espécies de triatomíneos silvestres que vêm se adaptando às moradias, atraídos pelas luzes das casas. Com este perfil destacam-se Triatoma brasiliensis e T.
pseudomaculata (Dias et al., 2000; Ramos Jr & Carvalho, 2001; Borges-Pereira et al. 2002).
Estas espécies assumem uma importância grande porque são capazes de recolonizar o ambiente doméstico a partir do ambiente silvestre o que nunca aconteceu com o T.
infestans, espécie exótica que foi introduzida no país provavelmente após a colonização das
Américas (Bargues et al., 2006). Ainda mais complexa é a situação na Amazônia, onde um diferente perfil epidemiológico da doença de Chagas vem sendo observado, o que requer um programa de vigilância epidemiológica cujo operacional ainda é desconhecido.
O Trypanosoma cruzi é caracterizado por apresentar uma estrutura populacional multiclonal que resulta em uma extrema diversidade genética e ecletismo tanto no que se refere aos seus hospedeiros mamíferos quanto aos nichos que nestes coloniza. Caracterizações de sub-populações do parasito por diferentes marcadores biológicos, bioquímicos, genéticos e moleculares apontam para a existência de duas linhagens genéticas bastante distintas e filogeneticamente distantes, os quais foram denominadas T.
cruzi I e T. cruzi II (Anonymous, 1999). Estes grupos correspondem, respectivamente, aos
zimodemas Z1 e Z2 descritos por Miles e colaboradores (1977), mas não incluem um grupo de subpopulações caracterizadas como zimodema Z3 (Miles et al., 1977) e outros caracterizados como rDNA 1/2 (Souto et al., 1996). Atualmente, não há ainda um consenso de como as subpopulações do T. cruzi podem ser agrupadas e são 3 as principais vertentes: (i) T. cruzi é formado por 3 grandes e distintos grupos TCI, TCII e TCIII que correspondem aos seus respectivos zimodemas (Miles et al., 1977), sendo todos os híbridos resultados de eventos de recombinação entre TCII e TCIII (de Freitas et al., 2006; Pena et al., 2009); (ii) T.
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linhagens ancestrais TCI e TCIIb teriam produzido híbridos heterozigotos que, mais tarde tornar-se-iam o homozigoto ancestral das linhagens TCIIa e TCIIc. Um segundo processo de hibridação entre sub-populações de parasitos das linhagens TCIIb e TCIIc teria originado as linhagens híbridas TCIId e TCIIe (Brisse et al., 2000; Westenberger et al., 2005); (iiii) T. cruzi é sinônimo para duas diferentes espécies monofiléticas, TCI e TCII e todos os demais isolados são híbridos resultantes de diferentes combinações entre sub-populações desses dois grupos (Tomazi et al., 2009).
A forma vetorial, descrita como a forma clássica de transmissão do parasito ao homem, ocorre quando o inseto vetor, ao realizar seu repasto sanguíneo, elimina formas tripomastigotas metacíclias junto com as fezes. Esses parasitos penetram pelo local da picada ou mucosas ou quando a pessoa se coça ou esfrega o local da picada. No hospedeiro vertebrado, esses parasitos invadem as células nucleadas de praticamente todos tecidos, onde se multiplicam na forma amastigota. A saída da célula, após nova diferenciação celular para forma tripomastigota, se dá pelo rompimento celular que ocorre tanto de forma ativa (desencadeada pela multiplicação parasitária intra-celular) quanto passiva (desencadeada pela própria célula). A transmissão para o inseto vetor ocorre quando formas tripomastigotas circulantes no sangue do hospedeiro vertebrado são ingeridas por outro triatomíneo em um novo repasto sanguíneo. No hospedeiro invertebrado, o parasito diferencia-se para a forma epimastigota, que é a forma replicativa no trato digestivo do inseto vetor. Na porção final do intestino do inseto, os parasitos sofrem nova diferenciação para a forma tripomastigota metacíclica, que é a forma infectiva eliminada nas fezes do barbeiro.
Esta clássica via de transmissão não reflete todas as formas possíveis de infecção no homem e muito menos entre mamíferos silvestres. Das quatro formas evolutivas do parasito, três (tripomastigota sanguícola, tripomastigota metacíclica e amastigota) são capazes de infectar e essa infecção se dá por diferentes vias, mostrando quão efetivo são os mecanismos de dispersão desse parasito. Infecções humanas podem ocorrer também por transfusão sanguínea e transplante de órgãos, embora atualmente essa forma de transmissão seja mais importante em áreas não endêmicas, como a Europa e EUA. Nesses casos, as infecções estiveram relacionadas à presença do T. cruzi em tecidos oriundos de imigrantes provenientes de áreas endêmicas dessa protozoonose (Schmunis, 2007). A forma congênita, já descrita em humanos e em condições experimentais, ocorre, mas sua importância epidemiológica é regionalizada e pouco conhecida.
Uma via de transmissão muito importante no ambiente silvestre e que tem sido responsável pela maior parte das infecções humanas nos últimos anos é a via oral (Dias, 2006). Em humanos essa via está normalmente associada à ingestão de alimentos contaminados por fezes de triatomíneos infectados, por material de glândula de cheiro de
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junto com o alimento (PAHO, 2009). Na natureza a via oral é provavelmente a mais antiga e eficiente via de dispersão do parasito e ocorre nas seguintes situações: (i) ingestão de fezes de triatomíneos quando o animal coça com a boca o local da picada; (ii) ingestão de barbeiros por mamíferos que se alimentam de insetos; (iii) predação de outro mamífero que esteja infectado pelo T. cruzi; (iv) brigas entre animais, nas situações onde ocorrem mordeduras com perfurações e contato do sangue infectado de um mamífero com a mucosa oral de outro; e (v) ingestão de frutos e sementes contaminados por fezes de barbeiros ou material de glândula de cheiro de Didelphis sp. (PAHO, 2009).
Essa plasticidade biológica do T. cruzi resulta em ciclos de transmissão na natureza que se caracterizam por serem multivariáveis, complexos e peculiares para cada localidade. Sendo encontrado nos mais diversos nichos ecológicos, esses ciclos de transmissão podem ser distintos e independentes ou estarem sobrepostos contribuindo para formar modalidades distintas de focos naturais de transmissão (PAHO, 2009). Assim, na natureza, não podemos considerar o caminho vetor-mamífero-vetor como o único possível: um roedor que se infecte após picada de um barbeiro em sua toca terrestre pode ser predado e infectar o predador que, sendo um marsupial do gênero Didelphis, pode tanto eliminar formas metacíclicas do parasito por sua glândula de cheiro e contaminar frutos, como infectar outra espécie de triatomíneo que freqüente seu refúgio no topo de uma árvore. Exemplos como esse ilustram bem como os ciclos de transmissão desse parasito na natureza representam um labirinto enzoótico complexo e peculiar, que dependem das particularidades da cadeia trófica local.
1.5 Leishmania sp.
Causador no homem das diferentes formas clínicas de leishmanioses, o gênero
Leishmania é composto por mais de 20 espécies de tripanosomatídeos flagelados
digenéticos cujos hospedeiros vertebrados incluem mamíferos de pelo menos seis diferentes ordens. Seus hospedeiros invertebrados são flebotomíneos (Diptera: Psychodidae) dos gêneros: Lutzomyia (nas Américas) e Phlebotomus (Europa, Ásia e África) (WHO, 2009). A leishmaniose é uma zoonose endêmica em 88 países do mundo, sendo encontrada principalmente nas regiões tropicais e subtropicais das Américas do Sul e Central, África, Ásia e Mediterâneo Europeu, afetando cerca de 12 milhões de pessoas em todo o mundo, com 2 milhões de novos casos por ano e 350 milhões de pessoas sob risco de infecção (WHO, 2009). Em humanos, as leishmanioses podem assumir diferentes formas clínicas que, para melhor compreensão, foram divididas em tegumentar (cutânea, cutâneo-mucosa e cutâneo-difusa) e visceral. As manifestações clínicas da doença humana variam
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desde infecções auto-resolutivas brandas (principalmente em pele) até formas graves viscerais, disseminadas, anérgicas ou hiperérgicas.
Leishmania spp podem infectar um amplo espectro de espécies de animais silvestres,
mas pouco se sabe sobre a importância dessas espécies nos ciclos de transmissão. Além disso, as poucas descrições de reservatório foram realizadas com base apenas em achados pontuais (WHO, 1990; Ashford, 1996). Os papéis desempenhados pelas diferentes espécies de mamíferos silvestres na epidemiologia das leishmanioses nas diferentes regiões de sua ocorrência são fatores ainda desconhecidos. A zoonose ocorre em focos descontínuos tanto no tempo quanto no espaço o que torna fundamental um programa constante de vigilância epidemiológica.
Os hospedeiros mamíferos vertebrados são infectados com formas promastigotas metacíclicas, presentes na glândula salivar do inseto vetor, durante um repasto sanguíneo. Ainda nos microvasos da pele, as formas promastigotas são fagocitadas por células do sistema fagocítico mononuclear (SFM) onde diferenciam-se para a forma amastigota. Nessa forma, o parasito multiplica-se e até a ruptura da célula, quando são liberadas e infectam novas células. A infecção para o hospedeiro invertebrado ocorre pela ingestão de sangue de mamíferos infectados contendo células SFM infectadas. Após o rompimento das células, as formas amastigotas liberadas no tubo digestivo do vetor diferenciam-se em formas flageladas (promastigotas) que multiplicam-se no intestino do vetor. Após nova diferenciação para a forma promastigota metacíclica, esses parasitos migram para a parte alta do tubo digestivo e são inoculadas no hospedeiro vertebrado durante um novo repasto sanguíneo.
As leishmanioses são atualmente consideradas doenças re-emergentes e importante problema de saúde pública em função dos novos e complexos cenários epidemiológicos que vem surgindo como conseqüência de fatores como o fluxo migratório descontrolado de homens e animais e a interferência desordenada do homem na natureza, resultante do processo crescente de urbanização no país (Kawa e Sabroza, 2002). Sua transmissão, inicialmente silvestre ou concentrada em pequenas localidades rurais, vem ocorrendo em centros urbanos de médio e grande porte. A adaptação de vetores e mamíferos sinantrópicos, roedores e marsupiais, ao ambiente domiciliar ou peridomiciliar contribui para que as leishmanioses sejam consideradas no Brasil uma endemia em franca expansão geográfica (Werneck et al., 2003; Maia-Elkhoury et al., 2008).
No Brasil, a forma visceral da doença humana no Brasil é causada pela L. infantum (=L. chagasi), sendo Lutzomyia longipalpis o principal hospedeiro invertebrado do parasita (Ministério da Saúde, 2006). A Leishmaniose Visceral (LV) ocorre predominantemente nas regiões Nordeste e Centro-Oeste do Brasil, embora desde a recente descrição do parasito no Rio Grande do Sul (dados não publicados), não haja estados indenes no país. Já as formas tegumentares da doença humana estão associadas a diversas espécies, incluindo aquelas classificadas no sub-gênero Leishmania (Viannia), além de Leishmania (L.)
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amazonensis. A Leishmaniose Tegumentar (LT) causada por Leishmania (V.) braziliensis,
principal agente etiológico no país, ocorre em todo o Brasil, em especial nos estado de Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo, Espírito Santo e Ceará, sendo que diversas espécies de vetores estão envolvidas no seu ciclo de transmissão (revisto por Lainson & Shaw, 1987). Vale lembrar que a situação atual de expansão dos ciclos de transmissão vai de encontro à maioria dos trabalhos da década de 90 que correlacionavam uma ocupação intensa do homem do ambiente silvestre com a erradicação ou ao menos controle da doença (Tolezano, 1994; Feliciangeli, 1997).
A categorização das espécies de Leishmania descrita para a doença humana não deve ser levada em consideração quando se analisa a infecção desses tripanosomatídeos nos outros mamíferos, onde raramente podem-se diferenciar as formas clínicas observadas em humanos. Muitos animais silvestres já foram encontrados infectados pelas diferentes espécies de Leishmania que circulam nas Américas, mas estudos da dinâmica da infecção desses parasitos nos hospedeiros silvestres ainda são escassos ou inexistentes. A maioria dos trabalhos ainda se restringe a apontar os reservatórios baseado apenas em prevalência de achados pontuais de infecção, muitas vezes diagnosticados apenas através de ferramentas moleculares (PCR) de alta sensibilidade, que não definem a real importância epidemiológica daquele achado e nem a participação desse hospedeiro no ciclo de transmissão do parasito. Nesse sentido, entender o papel que os hospedeiros/reservatórios domésticos e silvestres desempenham na manutenção e expansão dos ciclos de transmissão de Leishmania spp. na natureza demanda estudos à campo e experimentais, os quais serão essenciais na definição de medidas efetivas de controle dessa parasitose.
1.6 Importância dos estudos de fauna silvestre
A importância de compreender a biologia e ecologia de hospedeiros naturais e seus parasitos para a saúde humana, como forma de prevenir zoonoses, é reconhecida desde o início do século passado. Já no fim da década de 50, muitos autores apontavam a falta de conhecimento acerca da ecologia dos hospedeiros silvestres como a principal razão para o insucesso das medidas de controle sanitárias da época chegando a propor a utilização de hospedeiros naturais como alternativa nos estudos que utilizavam animais de laboratório (Abdussalan, 1959). Desde então, estudos ecológicos vêm ganhando espaço crescente em publicações científicas.
Outro ponto que deve ser enfocado e que reforça a necessidade de estudos da fauna silvestre e sua interação com parasitos, refere-se ao parasitismo como regulador de populações e seu papel na conservação de animais silvestres (Grenfell & Gulland, 1995;
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Koella et al., 1998; Thomas et al., 2000; Agnew et al., 2000). O manejo para conservação da fauna silvestre freqüentemente inclui introdução, retirada e translocação de animais sem que sejam considerados os parasitas destes, bem como as peculiaridades desta interação. O conhecimento mais detalhado da taxonomia, biologia e interação parasitária em animais silvestres é de fundamental importância na determinação do potencial de reservatório e em programas de manejo e conservação da fauna de um modo geral.
A importância da utilização de espécies silvestres como bioindicadores reside no fato que estas podem refletir o impacto das alterações no ambiente, atuando como sentinelas da saúde ambiental (Dobson et al., 2006). O aumento da abundância relativa de algumas espécies de hospedeiros pode ser o reflexo de que o manejo daquela área tem levado à extinção de outras espécies de mamíferos mais susceptíveis a mudanças ambientais. Do mesmo modo, o aumento da prevalência e incidência de uma determinada zoonose numa comunidade de mamíferos silvestres indica maior risco de exposição do homem aos ciclos silvestres de transmissão. A definição de espécies-sentinela otimiza as ações, diminui gastos e evita interferências desnecessárias (revisto por Dobson, 2004; Aguirre, 2009).
Pequenos mamíferos (principalmente roedores e marsupiais) são considerados bons bioindicadores ambientais e modelos adequados para estudos do fenômeno parasitismo, por: (i) apresentarem populações numerosas sendo, normalmente, o grupo de mamíferos com maior biomassa em qualquer ecótopo silvestre; (ii) possuírem curto tempo de vida – o que permite monitorar com mais rapidez novos casos de infecção; (iii) serem encontrados
em todos os biomas e ecótopos – naturais e modificados – e ocuparem todos os estratos
florestais, o que permite compreender em que nível acontece a transmissão; (iv) ter suas densidades dependentes do habitat; (v) incluírem gêneros de comportamento nômade, o que favorece a dispersão de parasitos; e (vi) serem alvos de predação pelos animais de topo de cadeia, possibilitando uma via alternativa para dispersão de várias espécies de parasitas (revisto por Mills & Childs, 1998). Todos esses fatores associados fazem com que respondam rapidamente a alterações ambientais (Epstein et al., 1997). Além disso, muitas espécies são freqüentemente apontadas como reservatórios de diversos parasitos de caráter zoonótico (Mills & Childs, 1998; Pinho et al., 2000) e, embora silvestres, algumas vivem em áreas peri-domésticas e/ou ambientes rurais e se adaptam bem à presença do homem (Herrera et al., 2005).
A utilização experimental de pequenos mamíferos silvestres fornece informações importantes no que diz respeito à dinâmica da interação parasito-hospedeiro. Aspectos essenciais a serem obtidos, nesse tipo de estudo, incluem a ecologia do agente, a susceptibilidade ou resistência do organismo, bem como os mecanismos dessa interação. O conhecimento detalhado da biologia e estratégias de vida de um hospedeiro silvestre passa pela necessidade do estabelecimento de uma colônia para criação e estudo destes animais (D’Andrea et al., 2002). Dados biológicos obtidos em cativeiro, como longevidade e padrões
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reprodutivos, são essenciais na avaliação do papel do hospedeiro no ciclo de transmissão de um parasita e, conseqüentemente, na determinação do seu potencial como reservatório (Roque et al., 2005).
Ainda são raros os estudos de interação parasito-hospedeiro que empregam como modelo experimental hospedeiros silvestres (Maldonado et al., 1994; Travi et al., 2002; Roque et al., 2005). Isto se deve, entre outras razões, às dificuldades de se padronizar o manejo adequado para a manutenção de colônias de animais silvestres, resultando invariavelmente em colônias efêmeras, mantidas somente durante o período de experimentação, sem que se disponibilize para o meio científico as informações sobre a criação dos animais. Ainda assim, algumas espécies de roedores silvestres (por seu pequeno porte, tempo de geração curto e boa adaptabilidade ao cativeiro) têm sido objeto de tentativas bem sucedidas na sua criação em laboratório, obtendo-se dados importantes sobre seu desenvolvimento e crescimento pós-natal, parâmetros fisiológicos e biologia reprodutiva (D’Andrea et al., 2002; Teixeira et al., 2005). Um melhor entendimento do papel de um hospedeiro natural no ciclo silvestre de transmissão de um dado parasita pode fornecer subsídios para o controle mais efetivo de endemias que afetam ao homem.
1.7 Roedores caviomorfos do gênero Thrichomys
Os roedores da sub-ordem Caviomorpha à qual pertencem os Thrichomys sp. (Rodentia, Echimyidae) não são autóctones e os primeiros achados destes roedores na América do Sul remotam ao Eoceno ou início do Oligoceno. Estes mais antigos roedores sul-americanos parecem ter migrado a bordo de troncos e ilhas flutuantes, mas ainda se discute se oriundos da América do Norte (Wood, 1973), da Ásia, através de uma rota de colonização pela Austrália e Antártica (Huchon & Douzery, 2001) ou, na hipótese mais aceita atualmente, oriundos da África, numa época em que os dois continentes não eram tão afastados e as correntes marítimas favoreciam a migração, que podia acontecer num período de 14 a18 dias (Lavocat, 1974; Flynn & Wyss, 1998).
As espécies do gênero Thrichomys compreendem alguns dos pequenos mamíferos mais abundantes do Cerrado, Caatinga e Pantanal brasileiros, distribuindo-se por todo cinturão de vegetação aberta do país (Bonvicino et al., 2002). Estão preferencialmente associados a refúgios mésicos e habitats rochosos (serras, serrotes e lajeiros) na Caatinga (Streilein, 1982). No Cerrado são encontrados em áreas abertas com extrato herbáceo, arvoredos de cerrado fechado ou de árvores baixas e em matas invadidas por pastagens. No Pantanal, são encontrados em matas secundárias, capoeiras e regiões de gramíneas e pastagens.
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O gênero Thrichomys foi, durante muito tempo, considerado monoespecífico, sendo todos os exemplares pertencentes à espécies Thrichomys apereoides (Woods, 1993). Apenas recentemente, a partir da análise em conjunto de dados moleculares, cariotípicos e de distribuição geográfica, que Braggio & Bonvicino (2004) puderam concluir que o gênero
Thrichomys é, de fato, composto por um grupo complexo de espécies e populações
distribuídas em uma ampla área geográfica, cujos mecanismos de especiação ainda não são totalmente compreendidos. As espécies recém-definidas para este gênero são morfologicamente indistinguíveis e, por isso, consideradas crípticas. Essas espécies estão assim localizadas: T. pachyurus na parte oeste do Brasil (Mato Grosso do Sul e norte de São Paulo); T. apereoides do oeste de Minas Gerais a Goiás; T. laurentius do Ceará a Bahia; T. inermis na Bahia e Thrichomys sp nov. na parte central do país (Goiás e Tocantins) (Bonvicino et al., 2002; Braggio & Bonvicino, 2004; Borodin et al., 2006). As diferenças inter-específicas são ainda corroboradas pelos estudos que demonstraram diferenças nos parâmetros reprodutivos (Teixeira et al., 2005) e nos padrões de infecção por
Trypanosoma cruzi (Roque et al., 2005) entre T. laurentius e T. pachyurus. A identificação
específica passa pela necessidade da análise genética por cariótipo, uma vez que cada uma dessas espécies apresentam diferentes números diplóides, podendo ser reconhecido um padrão de redução do número diplóide, ao longo da distribuição do gênero, em uma direção oeste-leste (Pessôa et al., 2004).
Diversos aspectos ressaltam a importância de se estudar os roedores caviomorfos do gênero Thrichomys e sua interação com tripanosomatídeos. A entrada deste grupo de roedores nas Américas, há 37 milhões de anos, é apontada como o marco da divergência de Trypanosoma cruzi em grupos filogeneticamente distintos (TcI e TcII), sugerindo-se que TcII tenha se adaptado a esses novos hospedeiros e com isso direcionado seu processo evolutivo (Briones et al., 1999; Gaunt & Miles, 2000). Também já foi sugerida uma associação entre a chegada destes roedores na América do Sul e a entrada de novas espécies do sub-gênero Leishmania, provavelmente devido a roedores infectados que, carreando os agentes etiológicos, estabeleceram novos ciclos de transmissão (Thomaz-Soccol et al., 1993).
Estudos de campo (Herrera et al., 2005) e de laboratório (Herrera et al., 2004; Roque
et al., 2005) confirmaram a inserção de T. laurentius e T. pachyurus nos ciclos de
transmissão do Trypanosoma cruzi, embora com importantes diferenças no potencial de manutenção e amplificação do foco enzoótico da doença. T. pachyurus também já foram encontrados infectados por T. evansi no Pantanal e sua infecção experimental resultou em altas e longas parasitemias, o que não fora observado em nenhum camundongo ou cobaio infectado sob as mesmas condições (Jansen AM, comunicação pessoal). A participação desses roedores no ciclo de transmissão das leishmânias foi demonstrado a partir do encontro de T. apereoides naturalmente infectados por espécies de Leishmania dos
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complexos L. mexicana e L. donovani, numa área endêmica de leishmaniose cutânea e visceral em Minas Gerais (Oliveira et al., 2005).
1.8 Papel dos mamíferos domésticos
A domesticação de animais para fins de alimento, caça e trabalho data de mais de 10 mil anos, sendo a ovelha considerada o primeiro animal domesticado, há 14 mil anos. A domesticação de cães e gatos data de 10 e 5 mil anos, respectivamente, e a utilização destes, principalmente para fins de companhia, estende-se por todas as partes do globo (Lobão, 1992; Sá, 2002). O manejo das diferentes espécies domesticadas varia de uma para outra região. Assim, cães normalmente são criados soltos em áreas rurais, mas não nos centros urbanos. Porcos são comumente criados confinados em chiqueiros, mas em algumas áreas ribeirinhas Amazônicas, sua criação é semi-extensiva e esses animais forrageiam seu próprio alimento na mata. A importância desse manejo está no fato de que animais domésticos criados de forma não confinada podem atuar como elo entre os ciclos de transmissão silvestre e domiciliar.
A destruição dos ecossistemas tem levado as populações de mamíferos silvestres a uma restrição de área e alimentos, além de promover um maior contato com o homem e seus dejetos. A escassez de fontes alimentares para vetores (perda de fauna silvestre) e animais silvestres (destruição do ambiente) faz com que esses animais se aproximem de áreas domiciliadas, onde os animais domésticos estão naturalmente mais expostos que os homens. A infecção nesses animais pode ocorrer de diferentes formas, assim como no homem: (i) eliminação do parasito durante repasto sanguíneo; (ii) ingestão (acidental ou não) de vetores; (iii) predação (por cães) de pequenos mamíferos silvestres infectados, como roedores e gambás; e (iv) alimentos contaminados por fezes de triatomíneos e/ou gambás infectados (no caso específico do Trypanosoma cruzi).
No Brasil, cães, gatos, porcos e caprinos são principais mamíferos domésticos investigados frente à infecção por Trypanosoma cruzi. Cães e gatos podem ser excelentes reservatórios do T. cruzi, mas no Brasil muito raramente são obtidos hemocultivos ou xenodiagnósticos positivos nesses animais (Noireau et al., 2009). Situação oposta pode ser observada na região do Gran Chaco Argentino, onde esses animais representam os principais amplificadores das populações parasitárias de T. cruzi (Gurtler et al., 2007). Caprinos também se infectam com o parasito, como observado pelo diagnóstico sorológico (Herrera et al., 2005). Em relação aos porcos, apesar de estarem expostos ao ciclo de transmissão, há apenas um relato disponível de isolamento de parasitos em porcos (Salazar-Schettino et al., 1997) e seu papel como reservatório ainda precisa ser mais bem estudado.
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O papel do cão doméstico como reservatório de Leishmania infantum é bastante conhecido e é consenso entre a comunidade científica e as autoridades de saúde que a presença de cães infectados que sejam transmissores ao inseto vetor (ou seja, apenas aqueles com parasitos na pele) constitui fator de risco para a ocorrência de casos humanos da doença (Ministério da Saúde, 2006). Apesar dos relatos serem mais escassos, a participação dos gatos nos ciclos de transmissão de L. infantum também já foi sugerida (Savani et al., 2004; da Silva et al., 2008; Maia et al., 2008). Além de L. infantum, os cães também são hospedeiros de outras espécies, como L. braziliensis, L. amazonensis, L.
peruviana, L. panamensis e L. colombiensis (Delgado et al., 1993; Reithinger e Davies,
1999; Tolezano et al., 2007). Em relação a estas espécies, os cães são considerados apenas hospedeiros incidentais. No caso da L. braziliensis, apesar de termos vistos em vários locais o estabelecimento de um ciclo domiciliar de Leishmaniose Tegumentar, são poucas as evidências de que abundância de cães na região ou ser dono ou não de cão aumentem as chances de aparecimento de casos humanos (Reithinger e Davies, 1999).
A presença de cães infectados por Leishmania infantum numa área representa um sinal de alerta importante, visto que casos de Leishmaniose Visceral Canina (LVC) são mais prevalentes e geralmente precedem à ocorrência de casos humanos (Falqueto et al., 2009). Os cães podem apresentar um caráter viscero-cutâneo da infecção, o que resulta na sua competência como fonte de infecção para o vetor, o qual pode transmitir o parasito a outros mamíferos, entre os quais o próprio homem. Nesses animais a LVC resulta em um espectro de manifestações que variam desde infecções auto-resolutivas e circunscritas até formas viscero-cutâneas graves e disseminadas (revisto por Dantas-Torres, 2007). Como em toda parasitose a ocorrência de poucos ou muitos desses sintomas depende de outros fatores que não são inerentes apenas ao parasito, como o estado imunológico do animal, a presença de co-infecções e as condições do ambiente onde o cão está inserido (Falqueto et al., 2009). Apesar da importância dos cães na epidemiologia da leishmaniose visceral ser reconhecida há bastante tempo, muitos aspectos da LVC ainda representam um desafio, tais como: a) a transmissibilidade do parasito não é diretamente relacionada à sintomatologia ou titulação de anticorpos nos cães; b) não há ainda consenso da relação custo-benefício e efetividade da vacina atualmente disponível; c) os fatores que levam ao maior ou menor parasitismo na pele dos cães ainda são desconhecidos; e d) diferentes regiões geográficas apresentam perfis completamente distintos da infecção canina (revisto por Roque e Jansen, 2008a; Falqueto et al., 2009).
