VPS-5719 BASES INSTRUMENTAIS EM EPIDEMIOLOGIA MOLECULAR DE DOENÇAS TRANSMISSÍVEIS GIARDIA

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1 VPS-5719 BASES INSTRUMENTAIS EM EPIDEMIOLOGIA MOLECULAR DE DOENÇAS TRANSMISSÍVEIS GIARDIA

2 GIARDIA Bruno Alonso Miotto João Luciana Luana Mayra Rocca Samantha Valadas

3 Introdução

4 Introdução Parasita intestinal de animais e homem de distribuição cosmopolita É uma das causas mais comuns de diarréia por protozoários no mundo, tanto em regiões tropicais como em temperadas Ocorre de forma endêmica (geralmente pela ingestão de água) e esporádica A prevalência de giardíase humana é de 2 a 7% na Europa e América do Norte 40% em países em desenvolvimento (200 milhões de casos sintomáticos na Ásia, África e Am. Latina) Com incidência de casos por ano

5 Giardia Os organismos do gênero Giardia: Protozoários flagelados Pertencentes ao Filo Sarcomastigophora, Classe Zoomastigophora e a Ordem Diplomonadida Considerado o principal grupo de parasitas da Família Hexamitidae

6 Histórico Giardia foi inicialmente descoberta por Van Leeuwenhoek em descrito por Wilhelm Duszan Lambl Protozoário nas fezes diarréicas de uma criança e o nomeou de Cercomonas intestinalis 1875 foi observado em coelho por Davaine, onde recebeu o nome de Hexamita duodenalis 1882 o gênero Giardia foi estabelecido Kunstler observou o flagelado no intestino de girinos e denominou Giardia agilis

7 Morfologia Três tipos morfológicos descritos Giardia agilis Giardia muris Giardia duodenalis Todas 2 núcleos e 8 flagelos

8 Morfologia Mais duas espécies foram adicionadas (1990) devido as observações de caracteres morfológicos e em 1998, a Giardia microti

9 Morfologia G. agilis G. muris G. duodenalis

10 Morfologia Mais três espécies foram adicionadas devido as observações de caracteres morfológicos Em 1987, a Giardia psittaci; Em 1990, a Giardia ardeae; Em 1998, a Giardia microti

11 Formas

12 Ciclo Infecção no hospedeiro iniciada quando o cisto é transmitido pela via fecal oral Diretamente - indivíduos infectados Indiretamente - alimento ou água contaminados No ambiente somente os cistos sobrevivem

13 Taxonomia

14 Taxonomia A taxonomia da G. duodenalis é um tema controverso, pois esta espécie vem sendo considerada como um complexo de espécies. Isolados de G. duodenalis de diversos hospedeiros não possuem variações em sua morfologia, mas podem ser diferenciados, por meio de ferramentas moleculares, em sete agrupamentos genéticos distintos, denominados de assemblages (classificadas de A a G).

15 Assemblages A maioria dos estudos tem sido realizada através da análise dos seguintes genes: Subunidade ribossômica menor (SSU rrna); Beta-giardina (bg), Glutamato desidrogenase (gdh); Fator de elongação 1-_ (ef1_); Triose fosfato isomerase (tpi); GLORF-C4 (orfc4); Região espaçadora do rrna ribossômico. Até o momento, apenas os assemblages A e B têm sido detectados em humanos e em outros mamíferos, sendo considerados potencialmente zoonóticos.

16 Assemblage As assemblages A e B fora nomeados por Mayrhofer (1995), que incluem todos os isolados humanos. Correspondem, respectivamente, aos grupos I + II e III + IV de Andrews (1998), Karanis e Ey (1998), e genótipos poloneses e belgas de Homan (1992). Grupos e grupo 3 de Nash e Keister (1985). A G. duodenalis derivada de animais possuem um espectro genético similar. Porém, apesar de alguns isolados parecerem similares ou idênticos ao genótipo humano, alguns possuem genótipos únicos, que aparentemente parecem ser específicos ao hospedeiro. O assemblage A é um agrupamento cujos isolados podem ser divididos em três diferentes sub-linhagens, denominados sub-assemblages: AI: abrangendo um conjunto de amostras provenientes de humanos e animais; AII: consistindo predominantemente de isolados de origem humana; AIII: recentemente reportado apenas em animais.

17 Assemblages O assemblage B compreende principalmente os subassemblages BIII e BIV, abrangendo isolados de origem humana e de origem animal. Os demais assemblages (C a G) parecem estar confinados a hospedeiros específicos. A assemblage encontrada em cães, gatos, ratos, ratazanas e rato-almiscarado, são bastante distintas das assemblages A e B. Em contraste, a assemblage encontrada em ungulados domésticos e gatos são próximas, comparadas com os outros isolados dos assemblages.

18 Assemblages

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20 Assemblage Em 2009, Franzen, descobriu que o genoma parcial da cepa WB (assemblage A) e cepa GS (assemblage B) possuem 77% de identidade em nucleotídeos e 78% em aminoácidos em regiões de codificadoras de proteínas. Uma análise comparativa identificou 28 genes codificadores de proteínas únicos na cepa GS e 3 na cepa WB, e as proteínas variáveis de superfície (VSP) destes isolados são completamente diferentes. As diferenças genômicas entre WB e GS podem explicar algumas diferenças biológicas observadas e sugere que as assemblages A e B podem ser duas espécies distintas. Também foram encontradas diferenças entre diversas proteínas, de isolados dos assemblages A e B, que representam diferenças fenotípicas entre assemblages infectantes para humanos, que sugerem que a taxonomia deve ser revisada.

21 Assemblage O sequenciamento de isolados de Giardia de primatas não-humanos revelaram a presença de novo polimorfismo para os assemblages A e B, em 3 locis examinados (tpi, gdh, bg). A maioria dos isolados do assemblage B não pôde ser agrupada em sub-assemblages, particularmente com o gene tpi. Os isolados apenas são alocados em grupos específicos quando o polimorfismo dos 3 locis são combinados. Foi observada uma mistura entre os genótipos, o que torna a genotipagem de multi-locus mais complexa e difícil.

22 Filogenia

23 Filogenia Este estudo foi realizado para examinar as estruturas genéticas e filogenia de G. duodenalis. Neste estudo é descrito uma análise de multi-locus de isolados de G. duodenalis que incluem isolados representativos de cada assemblage. Eletroforese de allozyme foi utilizada para a comparação. Esta técnica permite detecção de mutações em locis múltiplos e é mais sensível para diferenças genômicas recém-adquiridas.

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25 Filogenia Neste estudo a Roger s distance foi calculada a partir de dados de allozyme dos isolados e utilizada para a análise filogenética por Neighbour Joining e UPGMA. Os isolados formaram clusters distintos, que foram separados por longos ramos. Os isolados de G. muris não eram idênticos entre eles, porém as diferenças foram pequenas comparadas com o ramo total de G. muris. Eles providenciaram indicação de diversidade que existe entre os membros desta espécie. Os isolados de G. duodenalis formaram uma hierarquia de grandes e pequenos clusters. Sete grandes clusters foram evidentes e concordantes com dados já publicados. Isolados dos assemblages A e B são provenientes de uma variedade de hospedeiros que sugerem que estes isolados podem ser zoonóticos. Porém, dentros destes assemblages nenhum dos isolados, tanto de humanos quanto de animais, eram idênticos.

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27 Referências Andrea V. Scorza, Lora R. Ballweber, Sahatchai Tangtrongsup, Carla Panuska, Michael R. Lappin. Comparisons of mammalian Giardia duodenalis assemblages based on the -giardin, glutamate dehydrogenase and triose phosphate isomerase genes. Veterinary Parasitology 189 (2012) Andrew Thompson, R.C.. The zoonotic significance and molecular epidemiology of Giardia and giardiasis. Veterinary Parasitology 126 (2004) Judit Plutzera, Jerry Ongerthb, Panagiotis Karanisc. Giardia taxonomy, phylogeny and epidemiology: Facts and open questions. International Journal of Hygiene and Environmental Health 213 (2010) Marianne Lebbad, Jens G. Mattsson, Bodil Christensson, Bitte Ljungströmd, Annette Backhans, Jan O. Andersson f, Staffan G. Svärd. From mouse to moose: Multilocus genotyping of Giardia isolates from various animal species. Veterinary Parasitology 168 (2010) Marquardt W.C, Demaree R.S, Grieve R.B, Parasitology & Vector Biology, second edition, Academic Press, 2000, USA. Olson B.E, Olson M.E and Wallis P.M, Giardia the cosmopolitan parasite, CABI Publishing, 2002, UK. Paul T. Monis1, Ross H. Andrews2, Graham Mayrhofer, Peter L. Ey. Genetic diversity within the morphological species Giardia intestinalis and its relationship to host origin. Infection, Genetics and Evolution 3 (2003) Sílvio L.P. Souza, Solange M. Gennari, Leonardo J. Richtzenhain, Hilda F.J. Pena, Mikaela R. Funada, Adriana Cortez, Fábio Gregori, Rodrigo M. Soares. Molecular identification of Giardia duodenalis isolates from humans, dogs, cats and cattle from the state of São Paulo, Brazil, by sequence analysis of fragments of glutamate dehydrogenase (gdh) coding gene. Veterinary Parasitology 149 (2007)

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