EXPERIMENTAL STUDIES ON
T R Y P A N O S O M A ( S C H I Z O T R Y P A N U M )C R U Z I
STRAINS ISOLATED FROM MAN, FROM ANIMALS AND
FROM TRIATOMINE BUGS IN BRAZIL *
W . B . P e t a n a a n d J . R . C o u r a *
A s t u d y o n n i n e s t r a i n s o f T . c r u z i i s o l a t e d f r o m m a n , f r o m a n i m a i s a n d f r o m t r i a t o m i n e b u g s i n B r a z i l a r e d e s c r i b e d . T h e p a r a s i t e s w e r e s l i g h t l y v i s c e r o t r o p i c i n w h i t e m i c e i n l i x o f t h e s t r a i n s , h i g h l y v i s c e r o t r o p i c a n d c a r ã i o -t r o p i c i n -t w o s -t r a i n s , a n d a s y m p -t o m a -t i c o n o n e s -t r a i n . M e c h a n i c a l a n d c y c l i c a l p a s s a g e f r o m i n f e c t e d t o h e a l t h y m i c e , a n ã t r e a t m e n t o f t h e i n f e c t e d m i c e w i t h i m m u n o s u p p r e s s a n t d r u g , d i d n o t i n c r e a s e t h e b l o o d p a r a s i t a e m i a o r s t r a i n v i r u l e n c e . T h e r e s u l t s o f b i o m e t r i c s t u d i e s o n t h e b l o o d t r y p a n o s o m e s f r o m e a c h s t r a i n a r e a l s o d e s c r i b e d . T h e v a r i o u s a s p e c t s o n t h e i m p o r t a n c e o f
T . c r u z i s t r a i n I d e n t i f i c a t i o n a r e e m p h a s i z e ã a n d d i s c u s s e d .
I N T R O D U C T I O N
S i n c e t h e p i o n e e r i n g w o r k b y C h a g a s (9, 10, 11) t h e v a r i o u s a s p e c t s o f t h e c a u - s a t i v e o r g a n i s m T r y p a n o s o m a (S c h i z o t r y -p a n u m ) c r u z i h a v e b e e n s t u d i e d q u i t e e x - t e n s i v e l y . T h e i n v e s t i g a t i o n s w e r e d i r e c t e d o n t h e p a t h o l o g i c a l a s p e c t s o f t h e p a r a s i t e a s w e l l a s o n t h e b io lo g ic a l, m o r p h o - l o g i c a l a n d i m m u n o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a m o n g t h e v a r i o u s s t r a i n s . S o m e c o m p a r - a t i v e s t u d i e s w e r e a ls o c a r r i e d o u t o n t h e d i f f e r e n t i a t i o n b a t w e e n B r a z i l i a n a n d o t h e r S o u t h A m e r i c a n s t r a i n s . I n B r a z i l t h e f o l lo w i n g i n v e s t i g a t o r s h a v e n o t a b l y c o n - t r i b u t e d i n t h i s f i e l d o f w o r k : V i l le ll a a n d T o r r e s ( 3 2 ), C a m p o s ( 8 ) , D i a s ( 1 4 ), N u s - s e n z w e ig e t a l . (22, 2 3 ), S i l v a a n d N u s - s e n z w e ig ( 2 8 ), B r e n e r (5, 6 ) , B r e n e r a n d C h i a r i ( 7 ) , D e a n e e t a l . ( 1 3 ) , C o u r a e t a l.
( 1 2 ) , A n d r a d e a n d A n d r a d e (1, 2 ) , A n d r a d e e t a l . (3 ) a n d K r a m e r ( 1 5 ) . F r o m o u t - s i d e B r a z i l s t u d i e s o n T . c r u z i s t r a i n s
f r o m t h e f o ll o w in g c o u n t r i e s m a y b e m e n - t i o n e d . A r g e n t i n a , B e liz e ( B r i t i s h H o n d u r a s ) , C h il e , C o lo m b i a , C o s t a R i c a , M é x ic o , P e r u , V e n e z u e l a a n d t h e U . S . A . (3, 4,
17, 18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 30, 31, 33, 3 4 ) . O n e p a r t o f o u r p r e s e n t r e s e a r c h p r o j e c t o n C h a g a s ’ d i s e a s e i n B r a z i l i n c l u d e s t h e i s o l a t i o n o f T . c r u z i s t r a i n s f r o m m a n , f r o m a n i m a i s , a n d f r o m t r i a t o m i n e b u g s . T h e p u r p o s e f o r t h e s t u d y is t o c o m p a r e t h e b e h a v i o u r o f t h e i s o l a t e s u n d e r e x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n s i n w h i t e m ic e , in c lu s i v e o f g r a d e o f p a r a s i t a e m i a , v i r u l e n c e , m o r - p h o l o g i c a l a n d b i o m e t r i c s t u d i e s o n t h e b l o o d t r y p a n o s o m e s , o r g a n o t r o p i s m , a n d p a t h o l o g i c a l a l t e r a t i o n s i n t h e o r g a n s o f t h e i n f e c t e d a n i m a i s .
M A T E R I A L S A N D M E T H O D S
A t o t a l o f 12 s t r a i n s w e r e i s o l a t e d o f w h i c h n i n e w e r e i n v e s t i g a t e d c o n c lu s iv e ly a n d a r e d e s c r i b e d h e r e . F iv e o f t h e is o l a te s
* T h í s w o r k w a s s u p p o r t e d b y t h e O v e r s e a s D e v e l o p m e n t M i n i s t r y i n L o n d o n a n d b y t h e C o n s e l h o N a c i o n a l d e P e s q u i s a s , B r a z i l .
** D e p a r t m e n t o f P r e v e n t i v e M e d i c i n e , F e d e r a l D n i v e r s i t y o f R i o d e J a n e i r o , C a i x a P o s t a l 185 9, R i o d e J a n e i r o , B r a z i l .
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Rov. Soc. Bras. Med. Trop.
Vol. VIII —
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w e r e f r o m h u m a n p a t i e n s w i t h C h a g a s ’ d i s e a s e , t w o s t r a i n s o r i g i n a t e d f r o m d o m - e s t i c d o g s a n d t w o i s o l a t e s w e r e o b t a i n e d f r o m n a t u r a l l y i n f e c t e d d o m e s t i c T r i a t o m a i n f e s t a n s . F o r c o n v e n i e n c e a b r i e f h i s t o r y o f t h e s o u r c e f r o m e a c h o f t h e s t r a i n s w a s o b t a i n e d is g iv e n b e l o w .
S t r a i n N o . 1 — W a s i s o l a t e d b y x e n o - d i a g n o s i s f r o m 11 y e a r s o l d f e m a l e i n a l o c a l i t y , P i r a n e m a , i n t h e m u n i c i p a l i t y o f C a x ia s , c lo s e t o t h e c i t y o f R io d e J a n e i r o . T h e i m m u n o f l u o r e s c e n c e a n d c o m p l e m e n t f i x a t i o n t e s t ( I F T a n d C F T ) w e r e p o s i t i v e . D e t a i l e d c l i n i c a i e x a m i n a t i o n s u g g e s t e d a n a s y m p t o m a t i c f o r m o f C h a g a s ’ d i s e a s e . I n t h e s a m e h o u s e h o l d t h r e e m o r e c h i l d r e n w e r e s e r o lo g i c a ll y a n d p a r a s i t o l o g i c a l l y p o s it iv e f o r C n a g a s ’ d i s e a s e , a n d f r o m tw o d o g s , l i v in g i n t h e s a m e h o u s e h o l d , T . c r u z i
w a s i s o l a t e d b y x e n o d i a g n o s i s . T h e p r e - s e n c e o f d o m e s t i c T . i n f e s t a n s i n f e c t e d w i t h T . c r u z z i w a s a l s o c o n f i r m e d o n s e v e r a l o c c a s i o n s .
S t r a i n N o . 2 — W a s o b t a i n e d b y x e n o d i a g n o s i s f r o m e i g h t y e a r s o ld f e m a l e , a l s o f r o m P i r a n e m a . I n f e c t i o n i n t h e c h i l d w a s c o n f i r m e d s e r o lo g i c a ll y a n d p a r a s i t o l o g i c a l l y . C l i n i c a i e x a m i n a t i o n c o n f i r m e d a n a s y m p t o m a t i c f o r m o f C h a g a s ’ d i s e a s e . F u r t h e r f o u r c h i l d r e n i n t h e s a m e h o u s e h o l d w e r e f o u n d s e r o l o g i c a l l y p o s i t i v e , a n d f r o m t h r e e T . c r u z i w a s i s o l a t e d b y x e n o d i a g n o s i s . T h e x e n o d i a g o s i s t e s t , c a r r i e d o u t o n s ix d o g s l i v i n g i n t h e s a m e h o u s e h o l d , w a s n e g a t i v e . L a r g e n u m b e r o f T . i n f e s t a n s w e r e c a p t u r e d i n t h e h o u s e , m a n y o f t h e m i n f e c t e d w i t h T . c r u z i .
S t r a i n N o . 3 — O r i g i n a t e d f r o m 48 y e a r s o ld f a r m e r b y x e n o d i a g n o s i s . T h e p a t i e n t a ls o li v e s i n P i r a n e m a , a n d w a s f o u n d s e r o l o g i c a l l y p o s i t i v e f o r C h a g a s ’ d i s e a s e i n 1968 a n d 1971. T h e i n f e c t i o n w a s d i a g - n o s e d a s a s y m p t o m a t c , a n d t h e m a n is s t i l l e n g a g e d i n f a r m i n g . H i s w if e a l s o h a d a p o s i ti v e s e r o l o g i c a l t e s t f o r C h a g a s ’ d i s e a s e , b u t n o t r y p a n o s o m e s w e r e i s o l a t e d f r o m h e r b y x e n o d i a g n o s i s . T h e h o u s e w a s s e a r c h - e d o n s e v e r a l o c c a s i o n s f o r t r i a t o m i n e b u g s , b u t o n l y o n c e t h r e e a d u l t T . i n f e s t a n s h a d b e e n c a u g h t , o n e o f w h i c h w a s i n f e c t e d w i t h T. c r u z i .
S t r a i n N o . 4 — W a s i s o l a t e d b y x e n o d i a g n o s i s f r o m a 30 y e a r s o ld f e m a l e p a
t i e n t , n a t i v e f r o m B a h i a . C l i n i c a i e x a m i n a t i o n r e v e a l e d a c h r o n i c c h a g a s i c c a r - d i o m y o p a t h y a n d s c h i s t o s o m i a s i s w i t h S .
m a n s o n i . T h e s e r o l o g i c a l t e s t ( I F T a n d C F T ) w a s p o s i t i v e o n s e v e r a l o c c a s i o n s o v e r a l o n g p e r i o d o f t i m e .
S t r a i n N o . 5 — O r i g i n a t e d f r o m a 41 y e a r s o l d f e m a l e p a t i e n t b y x e n o d i a g n o s i s . T h e p a t i e n t , a n a t i v e f r o m B a h i a , a t t e n d e d o u r o u t - p a t i e n t c l i n i c a n d w a s d i a g n o s e d f o r s c h i s t o s o m i a s i s , a n d a c h r o n i c a n d a s y m p t o m a t i c f o r m o f C h a g a s ’ d i s e a s e . T h e I F T a n d C F T w e r e p o s i t i v e o n s e v e r a l o c c a s i o n s .
S t r a i n N o . 6 a n d 7 — T h e s t r a i n s w e r e i s o l a t e d b y x e n o d i a g n o s i s f r o m t w o d o g s . T h e a n i m a i s b e l o n g t o t h e h o u s e h o l d in P i r a n e m a f r o m w h i c h t h e h u m a n T . c r u z i
s t r a i n n o . 1 w a s o b t a i n e d .
S t r a i n N o . 8 a n ã 9 — O r i g i n a t e d f r o m d o m e s t i c T . i n f e s t a n s c a p t u r e d i n t h e tw o h o u s e s i n P i r a n e m a f r o m w h i c h t h e h u m a n
T . c r u z i s t r a i n s w e r e i s o l a t e d ( n o . 1 a n d n o . 2 ) .
A li t h e s t r a i n s w e r e e s t a b l i s h e d i n a d u l t w h i t e m i c e ( S w is s s t r a i n ) , a f t e r i n o c u l a - t i o n w i t h f a e c e s f r o m b u g s u s e d i n t h e x e n o d i a g n o s i s t e s t , a n d f r o m n a t u r a l l y i n f e c t e d d o m e s t i c T . i n f e s t a n s . T h e f a e c e s f r o m e a c h g r o u p o f t e n 5 t h - i n s t a r n y m p h s o f T . i n f e s t a n s , u s e d i n x e n o d i a g n o s i s , w e r e p o o l e d a n d s u s p e n d e d i n 2 .5 m l o f s a l i n e s o l u t i o n . I n t h e c a s e o f t h e n a t u r a l l y - i n f e c t e d d o m e s t i c b u g s , t h e f a e c e s f r o m o n l y t h r e e a d u l t T . i n f e s t a n s
f r o m e a c h h o u s e w e r e u s e d , b e c a u s e o f t h e v e r y h i g h g u t p a r a s i t a e m i a w i t h T . c r u z i .
T h e n u m b e r o f m e t a t r y p a n o s o m e s i n t h e f a e c e s o f b u g s u s e d i n t h e x e n o d i a g n o s i s t e s t o n h u m a n s a n d o n t h e d o g s w a s v e r y lo w . I t w a s e s t i m a t e d t h a t t h e i n o c - u l u m o f e a c h m o u s e c o n t a i n e d b e t w e e n
30,000 a n d 50,000 m e t a t r y p a n o s o m e s in
Nov.-Dez., 1974
iRev. Soc. Bras. Med. Tirop.
317
t h e p a r a s i t e m o r p h o l o g y . I n e a c h c a s e t h e f l a g e l l a t e s w e r e a m i x t u r e o f e p i m a s t i - g o t e a n d m e t a c y c l i c T . c r u z i .
F o u r m i c e w e r e u s e d f o r e a c h s t r a i n , a n d w e r e i n o c u l a t e d i n t r a p e r i t o n e a l l y w i t h 0 .5 m l o f t h e f a e c a l s u s p e n s i o n . A f t e r t h e i n o c u l a t i o n t h e m i c e w e r e d i v id e d i n t o tw o g r o u p s . T w o m i c e i n g r o u p o n e w e r e i n - v e s t i g a t e d e v e r y 10 d a y s f o r b lo o d p a r a - s i t a e m i a , a n d t h e i r b lo o d w a s u s e d f o r f u r - t h e r p a s s a g e t o h e a l t h y a n i m a i s a s w e ll a s f o r c y c l i c a l p a s s a g e w i t h T . i n f e s t a n s .
T h i n b l o o d f i l m s w e r e p r e p a r e d f r o m e a c h m o u s e i n g r o u p o n e f o r m o r p h o l o g i c a l a n d b i o m e t r i c s t u d i e s o f t h e b lo o d t r y p a n o s o - m e s . B e c a u s e o f t h e v e r y s c a n t y p r e s e n c e o f p a r a s i t e s i n G i e m s a - s t a i n e d f i l m o n l y 25 t r y p a n o s o m e s w e r e e x a m i n e d a n d m e a s - u r e d i n e a c h s t r a i n .
T h e o t h e r t w o m ic e f r o m e a c h s t r a i n i n g r o u p tw o w e r e r e s e r v e d f o r a l o n g - - t e r m o b s e r v a t i o n o n t h e p r o g r e s s o f t h e i n f e c t i o n , a n d t h e i r b lo o d w a s e x a m i n e d o n l y o n c e a m o n t h i n o r d e r n o t t o d i s t u r b t h e a n i m a i s u n d u l y . A t t h e e n d o f t h e o b s e r v a t i o n p e r i o d ( b e t w e e n e i g h t m o n t h s a n d o n e y e a r ) t h e m i c e w e r e s u b j e c t to a x e n o d i a g n o s i s t e s t w i t h f iv e 3 r d i n s t a r
T . i n f e s t a n s p e r m o u s e . T h e r e a f t e r e a c h m o u s e w a s t r e a t e d f o r 10 s u c c e s s iv e d a y s w i t h a n i m m u n o s u p p r e s s a n t d r u g ( c y c l o - p h o s p h a m i d e ) , i n d o s e s o f 50 m g / k g b o d y w e i g h t , i n o c u l a t e d i n t r a p e r i t o n e a l l y . T h i s p r o e e d u r e w a s u s e d t o s e e i f t h e b l o o d p a r a s i t a e m i a o r t h e s t r a i n v i r u l e n c e m a y b e i n c r e a s e d b y b l o c k a g e o f t h e i m m u n o - - d e f e n s e s y s t e m . A f t e r t h e t r e a t m e n t t h e m i c e w e r e s a c r i f i c e d a n d s u b j e c t t o a p o s t m o r t e m e x a m i n a t i o n . A p a r t o f t h e h e a r t m u s c l e , c o l o n a n d e s o p h a g u s w e r e p r e p a r e d f o r h i s t o l c g i c a l s c r u t i n y .
R E S U L T S
T h e c o u r s e o f i n f e c t i o n i n t h e m ic e w a s g e n e r a l l y s i m i l a r i n e a c h s t r a i n . A v e r y lo w b l o o d p a r a s i t a e m i a d e v e lo p e d b e t w e e n 10 a n d 30 d a y s a f t e r t h e i n o c u l a t i o n , a n d t h e n u m b e r o f t r y p a n o s o m e s r e m a i n e d v e r y s c a n t y o n e a c h s u b s e q u e n t e x a m i n a t i o n s , n e v e r e x c e e d i n g m o r e t h a n 20 p a r a s i t e s p e r w h o l e o f t h e c o v e r s li p ( l c m x l c m ) , u s i n g t h e 4 0 x d r y o b j e c t i v e a n d x lO e y e p i e c e . T h e m o r p h o l o g y o f t h e b lo o d f o r m s w a s i n e a c h c a s e t y p i c a l f o r
T . c r u z i. T h e b i o m e t r i c d e t a i l s o f t h e b lo o d t r y p a n o s o m e s f r o m e a c h s t r a i n a r e s u m - m a r i z e d i n T a b l e 1.
T h e m ic e s h o w e d n o s i g n o f i l l n e s s o r d i s t r e s s , a n d e v e n t u a l l y n o t r y p a n o s o m e s c o u l d b e d e t e c t e d b y a d i r e c t w e t b lo o d f i l m e x a m i n a t i o n f r o m t w o t o f o u r m o n t h s a f t e r t h e i n o c u l a t i o n . S u b i n o c u l a t i o n o f b l o o d f r o m m i c e i n g r o u p o n e t o f u r t h e r c l e a n m ic e , o r c y c l i c a l p a s s a g e s w i t h T . i n f e s t a n s h a v e n o t i n c r e a s e d t h e b lo o d p a r a s i t a e m i a o r s t r a i n v i r u l e n c e . T h e x e n o d i a g n o s i s t e s t o n m i c e i n g r o u p t w o a t t h e e n d o f t h e o b s e r v a t i o n p e r i o d w a s p o s i t i v e i n a l i s t r a i n s , w i t h e x c e p t i o n o f s t r a i n n u m b e r n i n e , w h e r e t h e r e s u l t w a s n e g a t i v e . T h e p o s t m o r t e m a n d h i s t o p a - t h o l o g i c a l f i n d i n g s i n m i c e f r o m g r o u p tw o a r e s u m m a r i z e d i n T a b l e 2 .
T h e c o lo n i n o n e m o u s e f r o m s t r a i n n u m b e r s e v e n ( d o g s t r a i n ) , a n d i n o n e m o u s e f r o m s t r a i n n u m b e r e i g h t ( b u g s t r a i n ) , s h o w e d a w e ll p r o n o u n c e d m e g a ly ( P l a t e I , f i g s . A a n d B ) . B o t h c o lo n s c o n t a i n e d a m a s s o f h a r d f a e c e s .
T h e h e a r t s o f m ic e f r o m s t r a i n n u m b e r s e v e n a n d e i g h t , b o t h o f w h i c h h a d a m e g a c o l o n , w e r e d i s t i n c t l y e n l a r g e d ( P l a t e I , f i g s . C a n d D ) . O n c r o s s - s e c t i o n b o t h h e a r t s s h o w e d e n l a r g e m e n t o f t h e v e n t r i - c u l a r c a v i t y , a t h i n n i n g o f t h e l e f t v e n t r i - c u l a r a p e x , a n d h y p e r t r o p h y o f t h e i n t r a - v e n t r i c u l a r s e p t u m , m o s t l y o n t h e l e f t s id e ( P l a t s I , f i g . G ) . I n h i s t o l o g i c a l s e c t i o n s v e r y s c a n t y a n d s m a l l p s e u d o c y s t s w i t h a m a s t i g o t e f o r m o f T . c r u z i w e r e s e e n i n b o t h h e a r t s ( P l a t e I , f i g s . E a n d F ) , a s w e ll a s a c o n s i d e r a b l e d e c r e a s e o f g a n g l i o n c e l l s .
D IS C U S S IO N A N D C O N C L U S IO N
T h e r e s u l t s o b t a i n e d s u g g e s t e d t h a t a l i t h e s t r a i n s , w i t h e x c e p t i o n o f s t r a i n n u m b e r n i n e , w e r e v i s c e r o t r o p i c t o a le s s e r d e g r e e i n m i c e f r o m s t r a i n s n u m b e r o n e t o s ix , a n d i n t w o m ic e f r o m s t r a i n n u m b e r s e v e n a n d e i g h t , w i t h a w e ll d e v e lo p e d m e g a c o l o n i n o n e o f e a ç h m ic e i n s t r a i n s n u m b e r s e v e n a n d e i g h t . S t r a i n s n u m b e r s e v e n a n d e i g h t w e r e a l s o c a r d i o t r o p i c in t h e t w o m ic e w i t h a m e g a c o l o n .
T A B L E 1 — S h o w i n g t h e m e a n l e n g t h a n d t h e n u c l e a r i n d e x ( N I ) o f t h e b l o o d t r y - p a n o s c m e s f r o m e a c h s t r a i n
S t r a i n N ? 1 2. 3 4 5 6 7 8 9
M e a n l e n g t h
( m i c r o n s ) 1 9 .7 2,1.3 1 9 .9 2 1 .1 2 1 . 7 2 0 .6 2 1 .0 2 0 .9 1 9 .8
N I 1 .6 1 .7 1 .2 1 .7 1 .6 1.2. 1 .6 1 .7 1 .4
T A B L E 2 — S u m m a r i z i n g t h e p a t h c l o g y a n d h i s t c p a t h c l c g y i n m ic e f r o t n e a c h o f t h e n i n e T . c r u z i s t r a i n s
S t r a i n N .° : O r ig i n : P o s t m c r t e m f i n d i n g s : H i s t o p a t h c l o g y :
1 h u m a n
Elig.ht enlargement
o fc c l o n ; h e a r t a n d e s o -
p h a g u s
normal
a s l i g h t d e c r e a s e i n g a n g l i o n c e lls
i n c o l o n
2 h u m a n „
3 h u m a n „
>j
>»4 h u m a n >»
5 h u m a n
„
6 d o g ”
m e g a c o l c n a .n d c a r d i o m - f i g n i f i c a n t d e c r e a s e o f
7 d o g e g a l l y ; e s o p h a g u s n o r m a l g a n g l i o n c e l l s i n c o lo n
a n d h e a r t , p s e u d - o c y s t s w i t h T . c r u z i i n h e a r t
m u s c le
8 T . i n f e s t a n s l» >»
%
2QM
* »
l l l l i »
F i g s . A a n d B — s h o w t h e e n l a r g e d c o l o n s i n m i c e f r o m s t r a i n n u m b e r s e v e n a n d n u m b e r e i g h t ( a c o l o n f r o m a n o r m a l m o u s e o f t h e s a m e a g e i s s h o w n o n t h e r i g h t ) . F i g s . C a n d D — c a r d i o m e g a l l y i n m i c e f r o m s t r a i n s e v e n a n d e i g h t ( t h e h e a r t f r o m a n o r m a l
m o u s e o f t h e s a m e a g e i s s h o w n o n t h e l e f t ) .
F i g s . E a n d F — a s m a l l p s e u d o c y s t i n t h e m y o c a r d i u m i n m i c e f r o m s t r a i n n u m b e r s e v e n a n d e i g h t w i t h a m a s t i g o t e f o r m s o f T . c r u z i .
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Rev. Soc. Bras. Med. Trop.
Vol. VIII — N<? 6
m ic e i n f e c t e d w i t h a d o g a n d b u g s t r a i n s o f T. c r u z i . T h e d o g a n d t h e i n s e c t s c a r n e f r o m t h e s a m e h o u s e h o l d i n w h i c h f o u r c h i l d r e n h a v e b e e n d i a g n o s e d s e r o l o g i c a l l y a n d p a r a s i t o l o g i c a l l y f o r C h a g a s ’ d i s e a s e , b u t t h e t r y p a n o s o m e s i s o l a t e d f r o m o n e o f t h e c h i l d r e n ( s t r a i n n u m b e r o n e ) d i d n o t p r o d u c e p a t h o l o g i c a l c h a n g e s i n t h e m ic e , c o m p a r a b l e w i t h t h o s e p r o d u c e d b y t h e n o n - h u m a n s t r a i n s o b t a i n e d f r o m t h e s a m e c ir c le o f c o - h a b i t a t i o n . A t t h e p r e - s e n t t h e c h i l d r e n h a v e a n a s y m p t o m a t i c f o r m o f C h a g a s ’ d i s e a s e , a n d i t is n o t p o s s ib le t o p o s t u l a t e w h i c h c o u r s e t h e i n f e c t i o n m a y t a k e a f t e r s e v e r a l m o r e y e a r s .
A n a d d e d i n t e r e s t is, w h y o n ly o n e m o u s e s h o u l d d e v e lo p s u c h a n s e v e r e p a t h o l o g i c a l a b n o r m a l i t y w h i l s t t h e o t h e r a n i m a l , w h i c h r e c e i v e d a n i d e n t i c a l i n o - c u lu m , w a s f r e e f r o m a n y c r o s s - p a t h o i o g i c - a l c h a n g e s . A f u r t h e r f e a t u r e o f i n t e r e s t is t h a t t h e i d e n t i c a l p a t h o l o g i c a l a b n o r m a l i t y o f t h e h e a r t a n d o f t h e c o lo n o c c u r e d i n m ic e o n e o f w h i c h r e c e i v e d a v e r y s m a l l n u m b e r o f p a r a s i t e s , a n d t h e o t h e r a b o u t t e n t i m e s m o r e i n t h e i n o - c u l u m .
T h e n e g a t i v e x e n o d i a g n o s i s t e s t i n t h e s ix d o g s , li v i n g i n t h e s a m e h o u s e w i t h i n f e c t e d p e r s o n s a n d t r i a t o m i n e b u g s , w a s a l s o o f i n t e r e s t a s t h e r e is n o d o u b t t h a t a t s o m e t i m e t h e d o g s m u s t h a v e c o m e i n t o c o n t a c t w i t h i n f e c t e d t r i a t o m i n e s w h i l s t s l e e p i n g i n t h e h o u s e . I f t h e r e w a s a d e f i n i t i v e m e a n o f d i s t i n g u i s h i n g T . c r u z i a n d i t s a f f i n i t y f o r a s p e c i f i c h o s t , i t m a y b e p o s t u l a t e d t h a t t h e s t r a i n n u m b e r n i n e w a s a h u m a n s t r a i n n o t t r a n s - f e r r a b l e t o m ic e o r d o g s . T h i s a s s u m p t i o n is f a v o u r e d o n g r o u n d s t h a t t h e T . c r u z i
i s o l a t e d f r o m t h e c h i l d ( s t r a i n n u m b e r tw o ) d id n o t p r o d u c e a n y p a t h o l o g i c a l c o n d i t i o n i n t h e m i c e , n o r w e r e t h e r e i n f e c t e d d o g s i n t h e h o u s e , t h o u g h t h e d w e ll in g w a s i n f e s t e d w i t h t r i a t o m i n e b u g s w i t h a h i g h r a t e o f i n f e c t i o n w i t h
T . c r u z i .
T h e p e c u l i a r i t i e s i n t h e b e h a v i o u r o f T . c r u z i i n t h e v a r i o u s m a m m a l i a n h o s t s , a n d u n d e r e x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n , a r e w e l l - k n o w n . U n f o r t u n a t e l l y , h o w e v e r , t h e r e s e e m s t o b e n o s a t i s f a c t o r y e x p l a - n a t i o n f o r t h e b e h a v i o u r o f t h i s f l a g e l l a t e f r o m o n e h o s t t o a n o t h e r . N u s s e n z w e i g e t
a l . (19, 20) d iv id e T . c r u z i s t r a i n s f r o m B r a z i l i n t o tw o im m u n o l o g i c a l l y d i s t i n c t t y p e s , o n w h i c h b a s i s t h e y o f f e r a n e x p l a - n a t i o n f o r t h e c l i n i c a i d i v e r s i t y o f C h a g a s ’ d i s e a s e i n t h e v a r i o u s v e r t e b r a t e h o s t s . H o w e v e r , i t is k n o w n h o w i m m u n o l o g i c a l l y u n s t a b l e t r y p a n o s o m e s c a n b e c o m e a f t e r a s e r i e s o f p a s s a g e s , m e c h a n i c a l o r c y c lic a l, o r o n t r a n s f e r f r o m o n e h o s t t o a n o t h e r .
A f u r t h e r m e a n o f T . c r u z i s t r a i n I d e n t i f i c a t i o n w a s s u g g e s t e d b y a P a n e i o f t h e W H O ( 2 4 ) . T h e P a n e i is o f t h e o p i n i o n t h a t t h e m e a n n u c l e a r i n d e x ( N I ) f o r a ‘t y p i c a l ’ T . c r u z i is 1 .5 w i t h a r a n g e o f b e t w e e n 1 .2 a n 1 . 7 . T h e e x p e r t s s t r e s s e d , h o w e v e r , t h a t b o t h i n m a n a n d i n a n i m a i s s o m e s t r a i n s h a v e b e e n f o u n d w i t h a v e r y lo w a n d h i g h N I , a n d t h a t t h e v a r i a t i o n s n o t a p p e a r t o b e r e l a t e d t o t h e p a t h o g e - n i c i t y o f s u c h s t r a i n s . T h e p o i n t o f i n t e r e s t h e r e is t h e d e f i n i t i o n f o r a “ t y p i c a l ” T . c r u z i , w h i c h , i t m a y b e a s s u m e d , a p p l i e s to s t r a i n s o f h u m a n o r i g i n . S u c h d e f i n i t i o n is n o t o n l y a r b i t r a r y b u t a l s o c o n t r a d i c - t o r y i n s e v e r a l a s p e c t s . S in c e T . c r u z i is n o t a s p e c i f i c p a r a s i t e f o r m a n , i t s p a t h o - g e n i c i t y , h i s t o t r o p i s m a n d t h e m o d e o f r e - p r o d u c t i o n s h o u l d b e c o n s i d e r e d o f a g r e a t - e r i m p o r t a n c e t h a n t h e b i o m e t r i c a l f e a - t u r e s , i r r e s p e c t i v e i f t h e s t r a i n o r i g i n a t e d f r o m a v e r t e b r a t e o r f r o m a n i n s e c t h o s t . A s s h o w n i n T a b l e 1, t h e n u c l e a r i n d e x in t h e n i n e s t r a i n s d e s c r i b e d h e r e v a r i e d b e t w e e n 1 .2 a n d 1 .7 . T h i s w o u ld s u g g e s t t h a t e a c h s t r a i n c o u l d b e d e f i n e d o f e i t h e r h u m a n o r a n i m a l o r i g i n . T h e p a r a s i t e s w e r e i s o l a t e d f r o m t h r e e d i f f e r e n t h o s t s , a n d i t w o u l d b e d i f f i c u l t t o d e c i d e o n b i o m e t r i c g r o u n d s w h i c h w a s a ‘t y p i c a l ’ o r ‘a t y p i c a l ’ T . c r u z i .
T h e m o v e m e n t o f i n f e c t e d h o s t s a n d v e c t o r s , a n d t h e i n t e r c h a n g e o f T . c r u z i b y s e v e r a l p a s s a g e s i n d i f f e r e n t h o s t s a n d v e c t o r s m a y a l s o a f f e c t t h e v i r u l e n c e o f t h e p a r a s i t e , a n d c a n r e s u l t i n t h e f o r m a - t i o n o f a ‘n e w s t r a i n ’ a s s u g g e s t e d b y R y c k m a n (2 8 ) a n d L a m b r e c h t ( 1 6 ) . T h e r e is a n e e d f o r t h e r e v i s i o n o f o u r c o n c e p t s o f T . c r u z i s t r a i n s , a n d t o t r y t o f i n d a d e f i n i t i v e a n d a c c e p t a b l e m e a n f o r t h e i r i d e n t i f i c a t i o n .
Nov.-Dez., 1974
Rev. Soc. Bras. Med. Trop.
321
w i t h C h a g a s ’ d is e a s e , l i v i n g i n t h e e n v i - r o n m e n t w i t h i n f e c t e d t r i a t o m i n e s , s o m é o f t h e a f f e c t e d m e m b e r s o f t h e f a m i l y m a y d e v e lo p a s e v e r e f o r m o f C h a g a s ’ d is e a s e , w h i l s t i n o t h e r s t h e i n f e c t i o n m a y b e a s y m p t o m a t i c f o r li f e t i m e . T h e r e s u l t o f o u r i n v e s t i g a t i o n h a v e o n c e a g a i n s h o w n t h e v a r i a b i l i t y o f T . c r u z i u n d e r e x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n s . T h i s c o m p l e x i t y a m o n g
T . c r u z i s t r a i n s is p e r h a p s o n e o f t h e l a s t i n t r i c a t e f a c t o r s f o r t h e t r u e u n d e r s t a n d i n g i n t h e b i o l o g i c a l a n d t h e r a p e u t i c a p p r o a c h - e s f o r t h e s t u d y a n d c o n t r o l o f C h a g a s ’ d i s e a s e .
A C K N O W L E D G E M E N T S
W e a r e g r a t e f u l t o t h e O v e r s e a s D e v e - l o p m e n t M i n i s t r y i n L o n d o n , a n d t o t h e C o n s e l h o N a c i o n a l d e P e s q u i s a i n B r a z il, f o r t h e i r f i n a n c i a l s u p p o r t i n o u r p r o j-e c t o n C h a g a s ’ d i s e a s e r e s e a r c h . O u r s i n c e r e t h a n k s a r e d u e t o P r o f e s s o r F . K ô b e r l e , o f t h e F a c u l t y o f M e d i c in e , R i b e i r ã o P r e t o , f o r h i s v a l u a b l e h e l p i n e v a l u a t i o n o f t h e h i s t o l o g i c a l m a t e r i a l f r o m i n f e c t e d m i c e . T h e t e c h n i c a l a s s i s t a n c e o f S r a s . M a r i a Z u l m i r a R io s a n d E d n a T e i x e i r a a r e a ls o g r a t e f u l l y a c k n o w l e d g e d .
S U MA R I O
N o v e c e p a s d e T . c r u z i , 5 i s o l a d a s d o h o m e m , 2 i s o l a d a s d o c ã o e 2 o u t r a s i s o l a d a s d e T r i a t o m a i n f e s t a n s d o m i c i l i a d o s , f o r a m e s t u d a d a s d o p o n t o d e v i s t a m o r f ó l ó g i c o e d e s u a v i r u l ê n c i a e p a t o g e n i c i d a d e p a r a o c a m u n d o n g o , e m u m p e r í o d o d e o b s e r v a ç ã o d e 8 a 1 2 m e s e s .
A s c i n c o c e p a s i s o l a d a s d o h o m e m m o s t r a r a m b a i x a p a r a s i t e m i a q u a n d o i n o c u l a d a s n o c a m u n d o n g o e p r o v o c a r a m n e s s e a n i m a l a p e n a s r e d u ç ã o d o s g l â n g l i o s m i o e n t é r i c o s d o c o l o n e d i s c r e t o a u m e n t o d e s s e ó r g ã o . D a s d u a s c e p a s i s o l a d a s d o c ã o u m a p r o v o c o u m e g a c o l o n e c a r d i o m e g a l i a n o c a m u n d o n g o e a o u t r a c o m p o r t a u - s e d e f o r m a s e m e l h a n t e à s c e p a s i s o l a d a s d o h o m e m . D a s c e p a s i s o l a d a s d o T . i n f e s t a n s u m a f o i a b s o l u t a m e n t e a v i r u l e n t a p a r a o c a m u n d o n g o e a o u t r a p r o v o c o u r e d u ç ã o d o s g â n g l i o s d o c o l o n e d o m i o c á r d i o , c a r d i o m e g a l i a e m e g a c o l o n .
A d m i t e m o s a u t o r e s q u e a p a s s a g e m " c í c l i c a ” d e u m a c e p a d e u m r e s e r v a t ó r i o p a r a o u t r o p o s s a m o d i f i c a r o s e u c o m p o r t a m e n t o , s e r v i n d o o h o m e m c o m o “r e s e r v a t ó r i o e s t a b i l i z a d o r ” d a b a i x a v i r u l ê n c i a e p a t o g e n i c i d a d e d a s c e p à s , p e l o m e n o s d a q u e l a s i s o l a d a s d e c a s o s c r ô n i c o s .
R E F E R E N C E S
1 . A N D R A D E , S . G . & A N D R A D E , Z . A. — E s t u d o h i s t o p a t o l ó g i c o c o m p a - t a t i v o d a s le s õ e s p r o d u z i d a s p o r d u a s c e p a s d o T r y p a n o s o m a c r u z i — O H o s p i t a l , 7 0 : 1267, 1966.
2 . A N D R A D E , S . G . & A N D R A D E , Z. A . — P a t o l o g i a d a d o e n ç a d e C h a g a s , e x p e r i m e n t a l d e l o n g a d u r a ç ã o . R e v . I n t . M e d . T r o p . S ã o P a u l o , 1 0 : 180, 1968.
3 . A N D R A D E , S . G . , C A R V A L H O , M . L ., F I G U E I R A , R . R . — C a r a c t e r i z a ç ã o m o r f o b i o l ó g i c a e h i s t o p a t o l ó g i c a d e d i f e r e n t e s c e p a s d o T r y p a n o s o m a c r u z i . G a z . M e d . B a h i a , 7 0 : 32, 1970. 4 . B IC E , D . E . & Z E L E D O N , R . — C o m -
p a r i s o n o f i n f e c t i v y o f s t r a i n s o f
T r y p a n o s o m a c r u z i ( C h a g a s , 1 9 0 9 ). J . P a r a s i t . , 5 6 : 663, 1975.
5 . B R E N E R , Z . — C o m p a r a t i v e s tu d i e s o f d i f f e r e n t s t r a i n s o f T r y p a n o s o m a c r u z i . A n n . T r o p . M e d . P a r a s i t . , 5 9 :
19, 1965.
6 . B R E N E R , Z . — T h e b e h a v i o u r o f s l e n - d e r a n d s t o u t f o r m s o f T r y p a n o s o m a c r u z i i n b lo o d s t r e a m o f n o r m a l a n d
i m m u n e m i c e . A n n . T r o p . M e d .
P a r a s i t . , 6 3 : 171, 1969.
7 . B R E N E R , Z . & C H I A R I , E . — V a r i a ç õ e s m o r f o l ó g i c a s o b s e r v a d a s e m d i f e r e n t e s a m o s t r a s d e T r y p a n o s o m a c r u z i . R e v . I n s t . M e d . T r o p . S ã o
322
Kav. Soc. Bras. Med. Trop.
Vol. VIII —
m6
8 . C A M P O S , E . S . — E s t u d o s s o b r e u m a r a ç a n e u r o t r ó p i c a d e T r y p a n o s o m a c r u z i . A n n . P a c . M e d . U n i v . S . P a u l o ,
2 : 197, 1927.
9 . C H A G A S , C . — N o v a e s p é c ie m ó r b i d a d o h o m e m p r o d u z i d a p o r u m t r y p a n o - z o m a ( T r y p a n o s o m a c r u z i ) . N o t a p r é v i a . B r a s . M é d . , 2 3 : 161, 190 9 . 10. C H A G A S , C . — U e b e r e i n e n e u e T r y -
p a n o s o m i a s i s d e s M e n s c h e n . S t u d i e n u e b e r M o r p h o l o g i e u n d E n t w i c k l u n g s - z y l u s d e s S c h i z o t r y p a n u m c r u z i ,
n . s p . , n . g e n . , E r r e g e r e i n e r n e u e n K r a n k h e i t d e s M e n s c h e n . M e m . I n s t . O s w a ld o C r u z , 1 : 159, 1909.
11. C H A G A S , C . — N o v a e n t i d a d e m ó r b i d a d o h o m e m . R e s u m o g e r a l d o s e s t u d o s e ti o ló g ic o s e c l í n i c o s . M e m . I n s t . O s w a ld o C r u z , 3 : 219, 191 1 .
12. C O U R A , J . R . , F E R R E I R A , L . F . & R U B E N S , J . — T r i p a n o s o m a d o “ c o m p l e x o c r u z i ” e m r e s e r v a t ó r i o s s i l v e s t r e s d o E s t a d o d a G u a n a b a r a . E s t u d o d e s u a p a t o g e n i c i d a d e . R e v . I n s t . M e d . T r o p . S ã o P a u l o , 8 : 125, 1966. 13. D E A N E , M . P . , B R I T O , T . & D E A -
N E , L . M . — P a t h o g e n i c i t y t o m i c e o f s o m e s t r a i n s o f T r y p a n o s o m a c r u z i
i s o l a t e d f r o m w il d a n i m a i s o f B r a z i l . R e v . I n s t . M e d . T r o p . S ã o P a u l o , 5. 225, 1963.
14. D IA S , E . — E s t u d o s s o b r e o S c h i z o t r y p a n u m c r u z i . M e m . I n s t . O s w a l d o C r u z , 2 8 : 1, 1934.
15. K R A M E R , A . W . , J r . — E x p e r i m e n t a l C h a g a s ’ d i s e a s e i n p u r e b r e d b e a g l e d o g s a c u t e l y i n f e c t e d w i t h
T r y p a n o s o m a c r u z i (B s t r a i n ) . R e v . I n s t . M e d . T r o p . S ã o P a u lo , 1 4 : 291, 1972.
16. L A M B R E C H T , F . L . B io l o g i c a l v a r i a - t i o n s i n t r y p a n o s o m e s a n d t h e i r r e l a - t i o n t o t h e e p i d e m i o l o g y o f C h a g a s ’ d i s e a s e . R e v . I n s t . M e d . T r o p . S ã o P a u l o , 7 : 346, 1965.
17. M A R S D E N , P . D . — T r y p a n o s o m a
c r u z i i n f e c t i o n i n C F I m i c e . M o r t a l i t y w i t h d i f f e r e n t d o s e s o f t r y p a n o s o m e s . A n n . T r o p . M e d . P a r a s i t . , 1 6 : 57, 1967.
18. M A R S D E N , P . D . , V O L L E R , A ., S E A H , S . K . K . , H A W R E Y , C . & G R E E N , D . — B e h a v i o u r o f a P e r u s t r a i n o f
T r y p a n o s o m a c r u z i i n R h e s u s m o n - k e y s . R e v . S o c . B r a s . M e d . , T r o p . ,
4 : 177, 1970.
19. M A Z Z O T T I, L . — V a r i a t i o n s i n v i r u - l e n c e f o r m i c e a n d g u i n e a p i g s i n
s t r a i n s o f T r y p a n o s o m a c r u z i , C h a g a s f r o m d i f f e r e n t s p e c i e s o f b u g s f r o m d i f f e r e n t l o c a l i t i e s i n M é x ic o . A m . J . H y g \ , 3 1 : 67, 1940.
2 0 . N IN O , F . L . — A s p e c to s m o r p h o l o g i c o s d e i S c h i z o t r y p a n u m c r u z i e n lo s o r g a n i s m o s d e s u s h u e s p e d e s y e n lo s d e m e d i o c u l t i v o . 4 . R e u n . S o c . a r g e n t . P a t o l . r e g . N . S a n t i a g o d e i E s t e r o — 600.
2 1 . N O R M A N , L . , B R O O K E , M . M . , A L - L A I N , D . S . , a n d G O R M A N , G . W . — M o r p h o l o g y a n d v i r u l e n c e o f T r y p a n o s o m a c r u z i — l i k e h e m o f l a g e l l a - t e s i s o l a t e d f r o m w il d m a m m a l s in G e ó r g i a a n d F l o r i d a . J . P a r a s i t . , 4 5 :
457, 1959.
2 2 .~ ~ N U S S E N Z W E IG , V ., D E A N E , L . M .( & K L O E T Z E L , K . — D i v ° r s i d a d e n a c o n s t i t u i ç ã o a n t i g e n i c a d e a m o s t r a s » d e T r y p a n o s o m a c r u z i i s o l a d a s d o h o m e m e d e b a m b á s . R e v . I n s t . M e d . T r o p . S ã o P a u l o , 4 : 409, 1962.
2 3 . N U S S E N Z W E IG , V ., D E A N E , L . M .,
a n d íU jO K T Z ü L , K . — D i f f e r e n c e s i n a n t i g e n i o c c n s t i t u t i o n o f s t r a i n s o f
T r y p a n o s o m o c r u z i . E x p . P a r a s i t . , 14: 221, 1963.
2 4 . P A N A M E R I C A N H E A L T H O R G A N I -
Z A T I O N ( W H O ) — T e c h n i c a l R e p o r t S e r . 202, W a s h i n g t o n , D . C ., 1960.
2 5 . P E T A N A , W . B . — C h a g a s ’ d i s e a s e i n B r i t i s h H o n d u r a s , C e n t r a l A m e r i c a . P h . D . T h e s i s , U n i v e r s i t y o f L iv e r - p o ll, M a y 196 9 . 235 p .
2 6 . P E T A N A , W . B . — A r e v i s i o n o f
T r y p a n o s o m a ( S c h i z o t r y p a n u m ) c r u z i s t r a i n s f r o m B r i t i s h H o n d u r a s , a n d t h e i m p o r t a n c e o f s t r a i n c h a r a c t e r i s - t i c s i n e x p e r i m e n t a l c h e m o t h e r a p y o f C h a g s ’ d i s e a s e . T r a n s . R o y . S o c . T r o p . M e d . H y g . , 6 6 : 463, 1972.
2 7 . P I Z Z I , P . T . a n d P R A G E R , S . R . — E s t a b i l i z a c i o n d e l a v i r u l ê n c i a d e u m a c e p a . d e T r y p a n o s o m a c r u z i p o r p a s - s a g e s s e r i a d a s e n r a t o n e s d e c o n s t i - t u c i o n g e n e t i c a u n i f o r m e : a n a l i s i s a u a n t i t a t i v o d e i c u r r o d e l a i n f e c i o n . B i o lo g ia , 1 6 - 1 7 : 3, 1953.
2 8 . R Y C K M A N , R . E . — E p iz o o ti o l o g y o f
T r y p a n o s o m a c r u z i i n s o u t h w e s t e r n N o r t h A m e r i c a . P a r t V — H o s t p a r a s i t e s p e c i f i c i t y b e t w e e n T . c r u z i a n d T r i a t o m i n a e . J . M e d . E n t . , 2 : 96, 1965.
Nov.-Dez., 1974
Rev. Soc. Bras. Med. Trop.
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c a m u n d o n g o b r a n c o . F o l i a C l i n . B io l.,
2 0 : 191, 195 3 .
3 0 . T A Y , J . , G U T I E R R E Z Q ., S A L A Z A R -S . P . M „ C A S T IL L O , M „ & O R T E - G A - G , M . — E s t ú d i o s s o b r e s e is c e p a s m e x i c a n a s d e T r y p a n o s o m a c r u z i . R e v . I n v . S a l u d P u b l . ( M é x ic o ) , 3 3 : 67, 1 973.
3 1 . V E L A S Q U E S , A . A . — E v o l u c i o n c o m p a r a t i v a d e l a p a r a s i t e m i a d e d o s c e p a s d e S c h i z o t r y p a n u m c r u z i e n r a t o n e s . O b s e r v a c i o n e s a c d e s u l e t a - l i d a d . A c t a M e d . V e n e z ., 1 5 : 132, 1968.
3 2 . V IL L E L L A , E . & T O R R E S , C . M . — E s t u d o s h i s t o p a t o l ó g i c o s d o s i s t e m a n e r v o s o c e n t r a l n a p a r a l i s i a e x p e r i m e n t a l p e lo S c h i z o t r y p a n u m c r u z i .
M e m . I n s t . O s w a l d o C r u z , 1 9 : 175, 1926.
3 3 . W A T K I N S , R . — C o m p a r i s o n o f i n - f e c t i o n s p r o d u c e d b y tw o s t r a i n s o f
T r y p a n o s o m a c r u z i i n m i c e . J . P a r a s i t . , 5 2 : 958, 1966.
