As principais atividades da PIVEM estão associadas a investigação dos aspectos biológicos dos vetores da malária para auxiliar nas determinações de medidas de controle da doença. Além de padronizar ensaios específicos para avaliação de teste de bloqueio de transmissão da malária e controle vetorial.
O estabelecimento de uma colônia contínua de Anofelinos em laboratório é de extrema importância pois possibilita a realização de estudos básicos e avançados sobre a biologia dos vetores.
A PIVEM mantém uma colônia de Anopheles darlingi e Anopheles deaneorum estabelecida por nossa equipe em 2018. A colônia de Anopheles aquasalis foi fornecida por colaboradores externos para manutenção em nossa plataforma.
A produção desses mosquitos depende da demanda para os experimentos. Semanalmente, temos a capacidade de produzir 10 mil mosquitos.
A manutenção das colônias está bem estabelecida para produção de ovos, larvas, pupas e mosquitos para experimentos científicos durante todo ano.
Infecções experimentais de vetores da malária por Plasmodium têm sido realizadas em vários centros de pesquisas para estudos básicos de desenvolvimento do parasito no mosquito, visando o bloqueio de transmissão do parasita no vetor.
A PIVEM realiza rotineiramente infecções experimentais ex vivo com doações de amostras de sangue de pacientes infectados por P. vivax, atendidos no ambulatório do CEPEM. Além disso, estamos padronizando infecções in vitro, com cultura de P. falciparum, e in vivo, com camundongos infectados com P. yoelii e P. berghei.
Encontrar novos medicamentos bloqueadores da transmissão dos plasmódios é uma etapa fundamental para atingir a eliminação/erradicação da malária em diversas regiões. A partir de ensaios de alimentação artificial, podemos testar novos compostos em bloquear a infecção do P. vivax em mosquitos, em um modelo ex vivo. Modelos in vitro utilizando cultura de P. falciparum estão em fase de padronização.
A PIVEM dispõe de protocolo padronizado para produção de esporozoítos de P. vivax para teste de invasão de hepatócitos e para estudos de potencias compostos com ação contra das formas hipnozoíticas de P. vivax. Demais estudos que necessitem desse estágio do parasito também podem utilizar a plataforma.
A PIVEM realiza cursos específicos e treinamento de capacitação de alunos de graduação, colaboradores e técnicos envolvidos com a vigilância e controle vetorial interessados nas atividades realizadas pela PIVEM. Os cursos e treinamentos estão voltados principalmente para identificação de Anophelines, técnicas para estabelecimento de novas colônia de mosquitos, manutenção dessas colônias e técnicas de infecção artificial de mosquitos.
4) Projetos em andamento e em colaboração (tem mudanças com o tempo)
A compreensão dos ritmos fisiológicos e comportamentais dos insetos vetores é fundamental por estarem diretamente correlacionados com a capacidade de transmissão de patógenos ao homem. Esses ritmos são denominados de circadianos (do latim circa = cerca, diem = dia) por apresentarem uma periodicidade próxima a 24h, sendo regulados por vias endógenas e sincronizados de acordo com estímulos ambientais como a luz/escuridão e temperatura. Nos mosquitos os padrões rítmicos podem ser observados através da atividade locomotora, que corresponde a diversos comportamentos fisiológicos tais como a busca por alimento, acasalamento, oviposição e repouso. Partindo desse pressuposto, busca-se com esse projeto caracterizar o efeito de diferentes condições fisiológicas (inseminação, ingurgitamento e infecção por Plasmodium vivax) na atividade locomotora do principal vetor da malária humana da Amazônia Ny. darlingi.
Responsável: Alessandra da Silva Bastos – projeto de mestrado
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0); Bolsa CAPES.
O termo microbiota define a comunidade microbiana que vive em contato comensal com organismos vertebrados e invertebrados. A microbiota tem um importante papel nas interações que ocorrem entre o Plasmodium e o mosquito anofelino, pois atua como mediadora da resposta imunológica do mosquito contra o estabelecimento do Plasmodium. Essa relação tem sido bastante investigada entre Plasmodium falciparum e anofelinos do Velho Mundo. Porém, o conhecimento a respeito da microbiota presente em vetores da malária das regiões Neotropicais e, principalmente a relação que ocorre durante a infecção do mosquito pelo Plasmodium vivax ainda é escassa na literatura científica. Assim sendo, neste projeto estamos caracterizando a microbiota do Ny. darlingi colonizado e de Ny. darlingi coletado de campo; e estamos estudando a composição e importância desta microbiota durante a infecção de Ny. darlingi pelo P. vivax. Os resultados deste estudo já estão fornecendo conhecimentos de base para os protocolos de infecção dos nossos mosquitos colonizados na PIVEM.
Responsável: Najara Akira Costa dos Santos – projeto de doutorado
Colaboradores: Universidade Estadual Paulista -UNESP
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0); Bolsa CAPES.
O desenvolvimento do Plasmodium vivax, principal agente causador da malária humana na Amazônia brasileira, ocorre em parte no intestino de mosquitos anofelinos fêmeas. Isso acontece após as fêmeas se alimentarem de sangue infectado com o parasito P. vivax. Os parasitos passam por sucessivas transformações. Além disso, bactérias residentes (microbiota) no intestino do mosquito tendem a aumentar devido ao meio nutritivo que o sangue proporciona a elas.
Estudos mostram que a microbiota intestinal em anofelinos atua como mediadora da resposta imunológica contra o estabelecimento do Plasmodium. Interações parasito-microbiota-mosquito têm sido bem estudadas em anofelinos do Velho Mundo e o Plasmodium falciparum. Entretanto, pouco se sabe sobre interações entre o P. vivax e anofelinos Neotropicais. Dessa forma, estamos estudando a importância das bactérias intestinais na sobrevida dos mosquitos Ny. deaneorum e Ny. darlingi não infectados e infectados experimentalmente por P. vivax; e ainda, avaliando sua importância para o desenvolvimento do parasito nos mosquitos.
Responsáveis: Najara Akira Costa dos Santos e Thais Costa dos Santos
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0); Fiocruz Rondônia.
A alimentação açucarada é essencial para a manutenção das atividades fisiológicas, comportamentais e sobrevivência dos mosquitos. Na natureza, mosquitos fêmeas e machos se alimentam de hidratos de carbono encontrados no néctar das plantas ou de frutos. Quando criados em colônias em laboratório, os mosquitos são alimentados artificialmente com algodões embebidos em solução açucarada. Dada a importância dessa dieta na sobrevivência dos mosquitos, experimentos estão sendo conduzidos com soluções a base de mel e de açúcar comercial para avaliar qual dieta poderá garantir uma maior taxa de sobrevivência entre mosquitos machos e fêmeas das espécies Ny. deaneorum e Ny. darlingi colonizados em nosso laboratório.
Responsáveis: Najara Akira Costa dos Santos e Thais Costa dos Santos
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0); Fiocruz Rondônia.
O estabelecimento de colônias de mosquitos está sendo adepta em várias partes do mundo, pois possibilita estudos de vários aspectos sobre a biologia básica desse inseto. Para isso, é preciso que a colônia tenha uma estabilidade na produção de ovos, larvas, pupas e adultos. Portanto, é preciso ser definida a melhor fonte de repasto para a manutenção dos parâmetros biológicos do mosquito. São usados mosquitos da espécie Nissorhynchus darlingi, que serão alimentados de forma direta – contenção física e anestésicos – e indireta – membrana Politetrafluoretileno. Durante o estudo, são feitas observações e análises do ciclo biológico do mosquito, em vista que o melhor resultado é aquele que mantém regulares os parâmetros dessa espécie.
Responsáveis: Natalia Vitória Coelho Costa e Raphael Brum Castro – Projeto de Iniciação Científica
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0); Fiocruz Rondônia.
Mosquitos da espécie Nyssorhynchus darlingi possuem grande importância entomológica na transmissão de malária no Brasil, sobretudo por infecções causadas por Plasmodium vivax, plasmódio responsável por grande parte dos casos da doença. Para isso, um modelo experimental da interação entre ambos tem sido utilizado para acompanhar a sobrevivência de mosquitos após a infecção. Espera-se com isso esclarecer questões relacionadas ao tempo de vida de Ny. darlingi em diferentes fases do desenvolvimento do P. vivax em seu organismo. Portanto, conhecer o padrão de sobrevivência em condições de infecção experimental é importante para padronizar a produção de uma quantidade robusta de mosquitos infectados. Estes darão suporte a pesquisas científicas que poderão responder a questões diversas relacionadas a malária necessitam de um modelo experimental vetor-hospedeiro satisfatório.
Responsável: Thais Costa dos Santos
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0); Fiocruz Rondônia.
Dentre os métodos utilizados pelo Ministério da Saúde (MS) a fim de bloquear a transmissão dos plasmódios em mosquitos, estão os fármacos conhecidos como gametocitocidas. Sabemos que os medicamentos são absorvidos e distribuídos rapidamente pelo organismo. No entanto, o tempo de ação dos mesmos contra as formas sexuadas (gametócitos) ainda não é bem elucidadas. Dessa forma, o tempo de ação dos fármacos usados atualmente como bloqueadores de transmissão da malária pelo MS será avaliado. O estudo prevê um acompanhamento dos participantes antes e após o início do tratamento a partir de infecções experimentais com mosquitos vetores. A análise de bloqueio de transmissão será acompanhada a partir da taxa e da intensidade da infecção de oocistos e esporozoítos. Os resultados obtidos a partir desse projeto irão fornecer conhecimentos acerca do tempo de ação bloqueadora dos fármacos, sendo esse um passo importante para determinar em que fase (hora) do tratamento ocorre o bloqueio da transmissão do homem para o vetor.
Responsável: Alice Oliveira Andrade
Colaboradores: Centro de Pesquisa em Medicina Tropical (CEPEM)
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0)
Picadas de mosquitos Anophelines transmitem parasitas que causam malária. Esforços para prevenir e controlar a transmissão da malária têm sido realizados por muitos países e a distribuição de Mosquiteiros Impregnados de Longa Duração (MILD) tem auxiliado no combate dessa doença. No entanto, a resistência a inseticidas tem sido descrita em várias populações de Anophelines, o que dificulta a ação dessa ferramenta de controle vetorial. Portanto, descrição de novas ferramentas de controle vetorial ou adaptação de ferramentas atuais, como os MILD são necessárias. Deste modo, o projeto pretende avaliar novos compostos e fármacos que possam potencializar a ação dos MILD no Brasil. A incorporação desses novos compostos e fármacos em um modelo de dinâmica de transmissão da malária prevê que a impregnação de mosquiteiros com inibidores de Plasmodium mitigaria substancialmente os efeitos globais da resistência aos inseticidas.
Responsável: Maisa da Silva Araújo
Colaboradores: Centro de Pesquisa em Medicina Tropical (CEPEM); Harvard School of Public Health
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442653/2019-0)
Este estudo aponta a necessidade dos portadores assintomáticos para o Brasil como importância epidemiológica na região, pois esses portadores podem servir como reservatório da doença. O projeto consiste em infectar mosquitos colonizados e mantidos no Insetário da espécie Nyssorhinchus darlingi com sangue de portadores assintomáticos, que estão sendo monitorados como potencial reservatório da malária e determinar a taxa de infecção nesses mosquitos, através da dissecção e detecção por método molecular de PCR. Considerando os esforços visando a eliminação da malária e a importância em investigar o papel deste potencial reservatório assintomático na transmissão da malária em áreas endêmicas de Rondônia.
Responsáveis: Equipe International Centers of Excellence for Malaria Research (ICEMR)
Colaboradores: Centro de Pesquisa em Medicina Tropical (CEPEM), Instituto René Rachou – Fiocruz Minas, University of Massachusetts Medical School.
Financiamento: Chamada CNPq/MS-SCTIE-Decit/ Fundação Bill & Melinda Gates, nº 23/2019 – Pesquisas de prevenção, detecção e combate à Malária (processo nº 442570/2019-8); International Centers of Excellence for Malaria Research (ICEMR – NIH).
Devido a formação e reativação de formas dormentes residentes no fígado do hospedeiro, a malária vivax é caracterizada por recaídas periódicas de infecção que dificultam os esforços em controlar a doença. Estratégias de tratamento da malária vivax dependem da combinação de fármacos que atuem em ambos os estágios, exoeritrocítico (no fígado) e eritrocítico (no sangue). Atualmente, as únicas intervenções quimioterápicas capazes de eliminar as formas hipnozoítas são: a primaquina e a tafenoquina. Porém, ambos os fármacos são contraindicados às gestantes, crianças e pacientes com deficiência G6PD. Embora a busca por novos antimaláricos seja urgente, a obtenção de modelos in vitro das formas exoeritrocíticas de P. vivax é desafiadora, devido às dificuldades de sua cultura in vitro, e da obtenção das formas infectantes dos hepatócitos (esporozoítos). Portanto, com o recente estabelecimento da colônia de Nyssorhynchus darlgini com capacidade para produzir esporozoítos de P. vivax e a disponibilidade de isolados locais de P. vivax, somados ao desafio da saúde pública em se obter novos compostos contra as formas hepáticas do P. vivax, o projeto tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma de infecção de hepatócitos para avaliação de novos compostos contra as formas exoeritrocíticas do P. vivax. Além da avaliação de novos compostos para futuro tratamento contra a malária vivax, a implementação desta plataforma de infecção de hepatócitos poderá ser utilizada na testagem de anticorpos candidatos a vacina contra P. vivax; em estudos de mecanismos de bloqueio de invasão de hepatócitos e descrição de resistência aos fármacos já utilizados pelo SUS no tratamento da malária vivax.
Responsável: Maisa da Silva Araújo
Colaboradores: Centro de Pesquisa em Medicina Tropical (CEPEM); Organização Mundial Medicines for Malaria Venture (MMV); do Centro de Pesquisa e Inovação em Biodiversidade e Fármacos (CibFar) para a obtenção dos compostos antimaláricos já otimizados in vitro; Fundação De Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado – FMT- HVD.
5) Publicações (será introduzido mais conteúdo com o passar do tempo)
Araujo MS, Santos NAC, Andrade AO, Castro RB, Bastos AS, Resadore F, Pereira-da-Silva L.H, Medeiros JF. Description of an automatic copulation induction system used to establish a free-mating laboratory colony of Nyssorhynchus deaneorum from Brazil. Mem Inst Oswaldo Cruz 2020, 115: e200070.
Araujo MS, Andrade AO, Santos NAC, Castro RB, Pereira DB, Rodrigues MMS, Costa GS, Junior Antônio MP, Carvalho LPC, Medeiros JF, Pereira-da-Silva LH. First observation of experimental Plasmodium vivax infection of three malaria vectors from the Brazilian Amazon. Vector Borne Zoonotic Dis 2020, 20: 517-523.
Rocha EM, Katak RM, Campos de Oliveira J, Araujo MS, Carlos BC, Galizi R, Tripet F, Marinotti O, Souza Neto JA. *Vector-focused approaches to curb malaria transmission in the Brazilian Amazon: an overview of current and future challenges and strategies. Trop Med Infect Dis 2020, 5:161.
Araujo MS, Andrade AO, Santos NAC, Pereira DB, Costa GS, Paulo PFM, Tong CR, Moreno M, Pereira-da-Silva LH; Medeiros JF. Brazil’s first free-mating laboratory colony of Nyssorhynchus darlingi. Rev Soc Bras Med Trop 2019, 52: e20190159.
Teses e dissertações
Andrade, Alice Oliveira. Estudo da prevalência e densidade de anofelinos em duas áreas de assentamento do município de Candeias do Jamari, Brasil. 2020. Universidade Federal de Rondônia