Conceitos sobre interaes entre seres vivos parasitismo e

Conceitos sobre interações entre seres vivos, parasitismo e relação parasita-hospedeiro Arthur Gruber BMP 0222 – Introdução à Parasitologia Veterinária Instituto de Ciências Biomédicas Universidade de São Paulo AG-ICB-USP

Relações simbióticas “Vivendo juntos” Simbiose - do Grego: sim -“com“ e biose - “vivendo” Definição mais estrita – relação em que organismos vivem em associação, com benefício mútuo. Definição mais ampla (A. de Bary, 1879) – “Dois organismos vivendo em associação próxima, geralmente um deles vivendo dentro ou sobre o corpo do outro, são simbióticos, em contraste com os organismos de vida livre”. • Um membro se beneficia da relação. O outro… Mutualismo – …também se beneficia § Comensalismo – …não é afetado § Parasitismo – …sofre dano § AG-ICB-USP

Relações inter-específicas • Foresia – relação temporária na qual um organismo transporta ou abriga um outro, geralmente sem dependência fisiológica ou metabólica. Ex. Dermatobia deposita seus ovos em mosquito, os ovos eclodem e caem no hospedeiro vertebrado. “Viajando juntos”. • Comensalismo - uma espécie (comensal) se beneficia nutricionalmente, enquanto a outra não sofre qualquer alteração (benefício unidirecional). Pode ser facultativo. Ex. rêmoras x peixes grandes e tartarugas marinhas. “Comendo na mesma mesa”. AG-ICB-USP

Relações inter-específicas • Mutualismo - associação permanente mutuamente benéfica e de dependência estrita. Ex. : líquens (algas e fungos), microbiota ruminal e os bovinos, cupins e flora microbiana. Geralmente representa uma relação obrigatória. • Protocooperação (mutualismo facultativo) - ambas as espécies se beneficiam da associação, embora possam viver independentemente dela. Ex. garça carrapateira e bovino, avepalito e crocodilos. • Inquilinismo - uma espécie se beneficia de outra para fins de proteção ou abrigo, porém sem prejudicá-la. Ex. : peixe palhaço e anêmonas. AG-ICB-USP

Relações entre seres vivos Benefício c ófi r ot ã raç e t In Simbiose Inter a Exploração Muitos hospedeiros Um hospedeiro e Parasitóide Ex. Vespas que depositam ovos no corpo de um inseto que por sua vez é devorado pelas larvas resultantes to tró fic a Foresia Muitos hospedeiros Fonte: Adaptado de Bush et al. , 2001 Ex. organismos hematófagos (sanguessugas, mosquitos, etc. ) or m Comensalismo pr indir eta um ai nte raç ão Micropredador n me a Rar m nh ófica Ex. vermes, carrapatos, protozoários rto Dano ção tr Parasita o te m Se Ne Mutualismo eta dir a Um hospedeiro Predador Ex. leão x gazela AG-ICB-USP

Parasitismo Parasita Organismo que, com a finalidade de alimentar-se, reproduzir-se ou completar o seu ciclo vital, se beneficia de um outro organismo, animal ou vegetal, de modo permanente ou temporário, produzindo efeitos deletérios nesse hospedeiro. • Parasitose - condição na qual o parasita é patogênico e causa danos ao hospedeiro • Parasitíase – condição na qual o parasita é potencialmente patogênico, mas não causa danos aparentes ao hospedeiro (estado de portador). Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Parasitologia - algumas definições • Estudo das relações parasita-hospedeiro • Área multidisciplinar que contempla Bioquímica, Fisiologia, Biologia Celular e Molecular, Imunologia, Farmacologia, entre outras disciplinas • Tradicionalmente focado no estudo das interações com parasitas protozoários, artrópodes e helmintos. AG-ICB-USP

Conceitos epidemiológicos Agente infeccioso - Parasito capaz de produzir infecção Suscetível - Hospedeiro passível de sofrer a infecção. Doença - qualquer manifestação clínica ou estado mórbido resultante de alterações dos mecanismos reguladores da homeostasia orgânica. AG-ICB-USP

Conceitos epidemiológicos Classificação das infecções • Fitonoses - transmitidas dos vegetais ao homem (ex. : blastomicose – Paracoccidioides brasiliensis) • Zoonoses - acometem os animais e o homem Antropozoonoses: uma zoonose mantida na natureza em reservatórios animais e transmitida ao homem (ex. : leishmanioses tegumentares, raiva, brucelose) • Zooantroponoses: transmitidas do homem para os animais (ex. : cisticercoses, amebíase para cão, tuberculose) • Anfixenose: transmitidas entre o homem e os animais (ex. : leishmaniose visceral, doença de Chagas, estafilococose) • • Antroponose - transmitida ao homem a partir de um reservatório humano (ex. : AIDS). AG-ICB-USP

Conceitos epidemiológicos • Período pré-patente - tempo que decorre a partir da penetração/ingestão do estágio infectante do parasita no hospedeiro até o aparecimento de ovos, larvas ou oocistos (formas jovens iniciais) da geração seguinte. • Período de incubação - tempo que transcorre desde o contágio até a aparição dos primeiros sintomas da doença. • Incidência - freqüência da doença num determinado período de tempo (casos novos). É calculada a partir do número de casos novos em relação à população não infectada. • Prevalência - número total de casos na população em dado instante. A prevalência reflete um retrato instantâneo da população. Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

CADEIA EPIDEMIOLÓGICA Conceitos epidemiológicos • Fonte de infecção Organismo vertebrado onde o agente pode sobreviver e multiplicar-se, tendo acesso ao meio exterior. Modalidades de fontes de infecção: doentes, portadores, reservatórios • Via de eliminação É o meio ou veículo pelo qual o parasita é eliminado da fonte de infecção (secreções, excreções, sangue, exsudatos/descargas purulentas, descamações epiteliais, leite, placenta). • Via de transmissão É o meio ou veículo pelo qual o parasita alcança o novo hospedeiro (água, ar, poeiras, solo, fômites, alimentos, hospedeiros intermediários, vetores). • Porta de entrada Via pela qual o parasita penetra no novo hospedeiro (pele, mucosas, via oral, trato gênitourinário). • Suscetível Hospedeiro passível de sofrer a infestação (ou infecção). Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Classificação dos parasitos Segundo o local do parasitismo • Endoparasitas - permanecem no interior do organismo hospedeiro. Ex. : helmintos (vermes) • Ectoparasitas - permanecem na superfície corpórea do hospedeiro, na pele, pêlos e cavidades naturais. Ex. : piolhos, pulgas, carrapatos Segundo o tempo de duração do parasitismo • Periódicos - somente são parasitos em uma fase do desenvolvimento. Ex. : pulgas, Ancylostoma caninum. • Permanentes - passam a vida, em todos os seus estágios, no hospedeiro. Ex. : ácaros do gênero Demodex, • Temporários ou intermitentes - realizam somente parte de seu desenvolvimento no hospedeiro ou se utilizam dele periodicamente para alimentação ou abrigo. Ex. : insetos hematófagos. São também chamados micropredadores!! AG-ICB-USP

Classificação dos parasitos Segundo o número de espécies que podem servir como hospedeiro • Estenoxênicos - afetam somente uma espécie hospedeira; ex. : Taenia saginata • Eurixênicos - apresentam ampla especificidade de hospedeiros ex. : Toxoplasma gondii • Oligoxênicos - apresentam especificidade restrita de hospedeiros ex. : Echinococcus granulosus (cão, cachorro-do-mato e raposa) Segundo o número de hospedeiros necessários para a realização do ciclo de vida: • Monoxênicos - requerem somente a existência do hospedeiro definitivo. Ex. : Ascaris lumbricoides • Heteroxênicos - precisam de um hospedeiro intermediário e outro definitivo. Ex. : Trypanosoma cruzi • Autoxênicos - um único hospedeiro pode servir de hospedeiro definitivo e intermediário. Ex. : Taenia solium no homem. Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Classificação dos parasitos Segundo a maior ou menor exigência à vida parasitária • Obrigatórios - em condições normais, necessita obrigatoriamente de um hospedeiro; ex. : helmintos • Facultativos - podem viver no hospedeiro ou em vida livre. ex. : larvas de moscas da família Sarcophagidae • Acidental - é o que parasita outro hospedeiro que não o seu normal. ex. : Dipylidium caninum parasitando crianças. Segundo o habitat • Normal - o parasita se encontra em determinado segmento, órgão ou tecido de seu hospedeiro e, somente assim, completa seu ciclo biológico • Extraviado - pode ocorrer em outro hospedeiro e fora do seu habitat natural. Ex. : Ancylostoma braziliense, parasita do intestino delgado de cães e gatos, parasita o homem como larva migrans cutânea Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Classificação dos hospedeiros • Obrigatório - único que oferece ao parasita as condições necessárias ao seu desenvolvimento • Principal – o hospedeiro que oferece as melhores condições para o desenvolvimento do parasita, o qual também pode infectar outras espécies de hospedeiro menos eficientes. • Final ou definitivo - hospedeiro no qual ocorre o desenvolvimento dos estágios sexuais do ciclo. Se não há estágios sexuais, é considerado o hospedeiro mais importante do ciclo do ponto de vista do homem. Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Classificação dos hospedeiros • Intermediário – essencial para o ciclo, não é requerido por todos os estágios do parasita. Geralmente alberga as fases mais jovens do parasita. • Falso - quando não é o hospedeiro obrigatório do parasita, levando-o a encapsular-se. • Paratênico (ou de transporte) - Um tipo de hospedeiro intermediário no qual o parasita imaturo pode sobreviver por tempo indefinido, mas o desenvolvimento requer a infecção pelo hospedeiro definitivo, geralmente por predação do hospedeiro paratênico. Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Sobrevivência e permanência do parasita Dependem dos seguintes fatores relacionado agente etiológico: • Infectividade (capacidade de instalar-se no hospedeiro) • Patogenicidade (capacidade de determinar o aparecimento dos sintomas da doença) • Virulência (medida pela intensidade da manifestação clínica da doença) • Resistência (capacidade do parasita em sobreviver fora do organismo do hospedeiro) • Persistência (capacidade do parasita de permanecer em uma população de hospedeiros) • Tropismo (capacidade de deslocar-se em direção ao hospedeiro) Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Interações parasita-hospedeiro Infecção: invasão e colonização do organismo hospedeiro por parasitos internos, como helmintos e protozoários Infestação: ataque ao organismo hospedeiro por parasitos externos, como os artrópodes Adaptações fisiológicas dos parasitas: • Nutrição - hematófagos têm secreção oral anticoagulante • Dispersão - mecanismos que facilitam a difusão da espécie; • Penetração no hospedeiro oral, cutânea ou percutânea inalatória ou respiratória transovariana transplacentária inoculativa contaminativa Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Ações desencadeadas pelos parasitas sobre os hospedeiros • Ações mecânicas • Obstrutivas (Ascaris) • Compressivas (cisto hidático) • Traumáticas (Ancylostoma, mosquitos) • Ações tóxicas • Exotoxinas (parasita excreta produtos do seu metabolismo) • Endotoxinas (parasita libera ao morrer) • Ações espoliadoras Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Ações desencadeadas pelos parasitas sobre os hospedeiros • Diretas (artrópodes hematófagos) • Indiretas (Toxocara spp. ) • Ações irritativas (cestodas) • Ações infecciosas (L 3 de Bunostomum spp. permite a entrada de agentes na pele) • Ações antigênicas (secreções e excreções do parasita despertam a resposta imune do hospedeiro) • Ações anóxicas (babésias) • Ações inflamatórias (picadas de mosquitos) • Ações enzimáticas (L 3 de A. braziliense) Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Tipos de reprodução Assexuada ou agâmica (novos individíuos a partir de uma única célula) • Cissiparidade (flagelados, ciliados, amebozoários) • Gemiparidade ou brotamento (babésias) • Partenogênese (Strongyloides) • Esquizogonia ou fissão múltipla (coccídias) • Endodiogenia (Isospora e Toxoplasma) • Esporogonia (coccídias) Sexuada ou gâmica ou singâmica (novos indivíduos a partir de cruzamento sexual entre células) • Conjugação (ciliados) • Fecundação (união de células sexuais masculinas e femininas) Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Regiões invadidas e mecanismos de defesa • Pele - descamação celular, dessecação, acidez, secreção de ácidos graxos. • Conjuntivas oculares - ação mecânica da secreção lacrimal, presença de lisozima na lágrima. • Ap. respiratório - tamanho da abertura das narinas, irregularidades e tortuosidade das fossas nasais (causa o aumento da superfície de contato da mucosa com as partículas), produção de muco, movimento ciliar, presença de substâncias protetoras (lisozima, anticorpos, . . . ), reflexo da tosse, fagocitose (a nível alveolar). • Ap. digestivo - epitélio plano poliestratificado da boca, saliva, p. H ácido do suco gástrico, produção de muco, descamação celular, reflexo do vômito; ao nível dos intestinos: p. H ácido do conteúdo duodenal, microbiota residente, produção de muco, diarréia (causa aceleração do trânsito e aumento de secreção de líquidos). • Ap. gênito-urinário - p. H da urina, efeito mecânico da micção, produção de muco, depósito de estrógenos nas células do epitélio vaginal (que com a descamação, servem de substrato para o Lactobacillus acidophilus, que produz ácido láctico e diminui o p. H do meio). Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Relação parasita-hospedeiro Saúde Hospedeiro responde, parasita é eliminado Fonte: Adaptado de Bush et al. , 2001 Cels. efetoras imunes: céls. T (helper, citotóxicas e supressoras); céls. B, macrófagos, etc. Respostas do hospedeiro: interleucinas, citocinas, respostas de fase aguda, respostas inflamatórias Fatores não específicos: idade do hospedeiro, sexo, genética, céls. fagocíticas, status nutricional, virulência do parasita Hospedeiro responde, mas parasita persiste Doença AG-ICB-USP

Classificação dos Artrópodes Organismos celulares Eukaryota Grupo dos Fungi/Metazoa Eumetazoa Coelomata Protostomia Panarthropoda Bilateria Arthropoda Chelicerata (quelicerados) Arachnida (aracnídeos) Acari (ácaros e carrapatos) Amblypygi Araneae (aranhas) Opiliones Palpigradi Pseudoscorpiones Ricinulei Scorpiones (escorpiões) Solifugae Uropygi Merostomata Xiphosura Pycnogonida Pantopoda Mandibulata (mandibulados) Myriapoda (miriápodes) Chilopoda Diplopoda Pauropoda Symphyla Pancrustacea Crustacea (crustáceos) Hexapoda (insetos) Fonte: NCBI Taxonomy Browser http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/Taxonomy/Browser/ AG-ICB-USP

Classificação dos ácaros Carrapatos duros Carrapatos moles Ácaros causadores de sarnas Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Classificação dos insetos Piolhos Pulgas Reduvídeos (barbeiros) Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Classificação dos insetos Moscas Mutucas Mosquitos Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Bilateria Acoelomata Platyhelminthes (flatworms) Cestoda (tapeworms) Monogenea Trematoda Turbellaria Coelomata Deuterostomia Chaetognatha (arrow worms) Chordata (chordates) Echinodermata (echinoderms) Hemichordata (hemichordates) Xenoturbellida Protostomia Organismos celulares Annelida/Echiura/Pogonophora group Eukaryota Brachiopoda (lampshells) Grupo dos Fungi/Metazoa Bryozoa (bryozoans) Entoprocta Metazoa Mollusca (mollusks) Eumetazoa Myzostomida Bilateria Nemertea (ribbon worms) Panarthropoda Priapulida Sipuncula (sipunculids) Pseudocoelomata Acanthocephala (thorny-headed worms) Cycliophora Gastrotricha (gastrotrichs) Kinorhyncha Loricifera Fonte: NCBI Taxonomy Browser Micrognathozoa Nematoda (roundworms) http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/Taxonomy/Browser/ Nematomorpha (horsehair worms) Rotifera (rotifers) Classificação dos helmintos AG-ICB-USP

Bilateria – animais com simetria bilateral Bilateria Fonte: Tree of Life Web Project - http: //www. tolweb. org/tree/ AG-ICB-USP

Classificação dos Nematoda (vermes redondos) Ordem Superfamilia Comentários Strongylida Trichostrongyloidea Strongyloidea Ancylostomatoidea Metastrongyloidea nematóides "bursados" Ascaridida Ascaridoidea Oxyurida Oxyuroidea Rhabditida Rhabditoidea Spirurida Spiruroidea Thelazioidea Filaroidea Habronematoidea Enoplida Trichuroidea (Trichinelloidea) Dioctopymatoidea nematóides "não bursados" SUFIXO ida oidea idae inae GRUPO TAXONÔMICO ORDEM SUPERFAMÍLIA SUBFAMÍLIA AG-ICB-USP

Classificação dos Nematoda (vermes redondos) Bilateria Fonte: Tree of Life Web Project - http: //www. tolweb. org/tree/ AG-ICB-USP

Classificação dos Platyhelminthes Turbellaria Nemertodermatida Acoela Catenulida Macrostomida Lecithoepitheliata Rhabdocoela Prolecithophora Proseriata Tricladida Polycladida Monogenea Monopisthocotylea Polyopishtocotylea Trematoda Digenea Aspidogastrea Cestodaria Eucestoda (vermes chatos) Classificação de Brusca & Brusca (1990) Fonte: Tree of Life Web Project - http: //www. tolweb. org/tree/ AG-ICB-USP

Classificação dos Cestoda Moniezia Anoplocephala Echinococcus Taenia Fonte: NCBI Taxonomy Browser http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/Taxonomy/Browser/ Cestodaria Amphilinidea Eucestoda Caryophyllidae Caryophyllidea Cathetocephalidea Cyclophyllidea Amabiliidae Anoplocephalidae Catenotaeniidae Davaineidae Dilepididae Dipylidiidae Hymenolepididae Mesocestoididae Metadilepididae Nematotaeniidae Paruterinidae Taeniidae Cyclophyllidea não classificados Diphyllidea Haplobothriidea Lecanicephalidea Litobothriidea Nippotaeniidea Proteocephalidea Pseudophyllidea Spathebothriidea Tetraphyllidea Trypanorhyncha AG-ICB-USP

Classificação dos Trematoda Fasciola spp. Schistosoma spp. Fonte: NCBI Taxonomy Browser http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/Taxonomy/Browser/ Trematoda Aspidogastrea Aspidogastridae Aspidogaster Cotylaspis Cotylogaster Lobatostoma Multicotyle Multicalycidae Multicalyx Rugogastridae Rugogaster Digenea (flukes) Azygiida Diplodiscidae Echinostomida Faustulidae Gastrodiscidae Gymnophallidae Neodiplostomidae Opisthorchiida Plagiorchiida Pronocephalidae Strigeidida Tandanicolidae Digenea não classificados AG-ICB-USP

Protista Protozoa Ciliophora Ciliata Apicomplexa Coccidia Balantidiidae Balantidium Eimeriidae Eimeria Cystoisospora Cryptosporidium Toxoplasma Sarcocystis Neospora Besnoitia Hammondia Hepatozoon Sarcocystidae Piroplasmidia Haemosporidia Babesiidae Theileriidae Babesia Theileria Plasmodiidae Plasmodium Haemoproteus Sarcomastigophora Sarcodina Mastigophora Microspora Classificação dos protozoários Entamoeba Trypanosomatidae Trypanosoma Leishmania Trichomonadidae Tritrichomonas Trichomonas Monocercomonadidae Histomonas Hexamitidae Giardia Encephalitozoon Fonte: Adaptado de Celso Martins Pinto - Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006 AG-ICB-USP

Filo Apicomplexa – classe Coccidia • Classe Coccidia • Ordem Eimeriida • • • Cryptosporidiidae - Cryptosporidium Eimeriidae - Eimeria, Isospora, Caryospora, Cyclospora Sarcocystidae - Toxoplasma, Hammondia, Neospora, Sarcocystis, Besnoitia, Frenkelia • Ordem Eucoccidiida Hepatozoon • Lankesterillidae - Lankesterella • Adeleina - Classe Gregarinia • • Classe Aconoidasida Haemosporida – Haemoproteus, Hepatocystis, Plasmodium Piroplasmida Babesiidae - Babesia Theileriidae - Theileria AG-ICB-USP

Kinetoplastida Bodonidae Bodo Cruzella Cryptaulax Cryptobia Dimastigella Ichthyobodo Neobodo Parabodo Procryptobia Rhynchobodo Rhynchomonas Trypanoplasma Trypanosomatidae Blastocrithidia Crithidia Endotrypanum Herpetomonas Leishmania Leptomonas Phytomonas Sergeia Trypanosoma Wallaceina AG-ICB-USP

Bibliografia • Bush, A. O. ; Fernández, J. C. ; Esch, G. W & Seed, J. R. (2001). Parasitism: The Diversity and Ecology of Animal Parasites. Cambridge University Press, Cambridge, UK. • Pinto, C. M. (2006). Roteiro de Estudos de Parasitologia e Doenças Parasitárias em Medicina Veterinária, 2006. • Roberts, L. S. ; Janovy Jr, J. & Schmidt, P. (2004). Foundations of Parasitology. Seventh Edition. Mc. Graw-Hill Science/Engineering/Math, USA. AG-ICB-USP