Examination of the interior of sand fly (Diptera: Psychodidae) abdomen reveals novel cuticular structures involved in pheromone release: Discovering the manifold

The males of many species of New World Phlebotomines produce volatile terpenoid chemicals, shown in Lutzomyia longipalpis s.l. to be sex/aggregation pheromones. Pheromone is produced by secretory cells which surround a cuticular reservoir which collects the pheromone and passes it through a cuticular duct to the surface of the insect. The pheromone then passes through specialised cuticular structures on the abdominal surface prior to evaporation. The shape and distribution of the specialised structures are highly diverse and differ according to species. In this study we used SEM to examine the interior cuticular pheromone collection and transport structures of 3 members of the Lu. longipalpis s.l. species complex and Migonemyia migonei. We found a new structure which we have called the manifold which appears to be a substantial extension of the interior tergal cuticle connected in-line with the cuticular duct and reservoir. The manifold of the Campo Grande member of the complex is longer and wider than the Jacobina member whereas the manifold of the Sobral member was shorter than both other members of the complex. Overall, the secretory apparatus of the Sobral member was smaller than the other two. The manifold of M. migonei was very different to those found in Lu. longipalpis s.l. and was positioned in a pit-like structure within the tergal cuticle. The secretory reservoir was connected by a short duct to the manifold. Differences in the size and shape of the manifold may be related to the chemical structure of the pheromone and may have taxonomic value. Examination of the interior cuticle by SEM may help to locate the secretory apparatus of vector species where pheromonal activity has been inferred from behavioural studies but the external secretory structures or pheromones have not yet been found.

Leishmania infantum Infection Modulates the Jak-STAT Pathway in Lutzomyia longipalpis LL5 Embryonic Cells and Adult Females, and Affects Parasite Growth in the Sand Fly

Phlebotomine sand flies (Diptera, Psychodidae) belonging to the Lutzomyia genus transmit zoonoses in the New World. Lutzomyia longipalpis is the main vector of Leishmania infantum, which is the causative agent of visceral leishmaniasis in Brazil. To identify key molecular aspects involved in the interaction between vector and pathogens and contribute to developing disease transmission controls, we investigated the sand fly innate immunity mediated by the Janus kinase/signal transducer and activator of transcription (Jak-STAT) pathway in response to L. infantum infection. We used two study models: L. longipalpis LL5 embryonic cells co-cultured with L. infantum and sand fly females artificially infected with the parasite. We used qPCR to follow the L. longipalpis gene expression of molecules involved in the Jak-STAT pathway. Also, we modulated the Jak-STAT mediated immune response to understand its role in Leishmania parasite infection. For that, we used RNAi to silence the pathway regulators, protein inhibitor of activated STATs (PIAS) in LL5 cells, and STAT in adult females. In addition, the pathway suppression effect on parasite development within the vector was assessed by light microscopy in late-phase infection. The silencing of the repressor PIAS in LL5 cells led to a moderate increase in a protein tyrosine phosphatase 61F (PTP61F) expression. It suggests a compensatory regulation between these two repressors. L. infantum co-culture with LL5 cells upregulated repressors PIAS, suppressor of cytokine signaling (SOCS), and PTP61F. It also downmodulated virus-induced RNA-1 (VIR-1), a pathway effector, indicating that the parasite could repress the Jak-STAT pathway in LL5 cells. In Leishmania-infected L. longipalpis females, STAT and the antimicrobial peptide attacin were downregulated on the third day post-infection, suggesting a correlation that favors the parasite survival at the end of blood digestion in the sand fly. The antibiotic treatment of infected females showed that the reduction of gut bacteria had little effect on the Jak-STAT pathway regulation. STAT gene silencing mediated by RNAi reduced the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and favored Leishmania growth in sand flies on the first day post-infection. These results indicate that STAT participated in the iNOS regulation with subsequent effect on parasite survival.

The sand fly (Diptera: Psychodidae) fauna of the urban area of Lassance, Northeast Minas Gerais, Brazil

The present study aimed to check the sand flies’ fauna on the municipality of Lassance, Minas Gerais, Brazil and detect the presence of Leishmania DNA on the female captured and determine the risk areas of the municipality. Sand flies were collected monthly from May 2018 to April 2019 using automatic light traps for 3 consecutive nights. Eight houses were selected as sample points due its previous reports of tegumentary leishmaniasis and/or canine leishmaniasis. The sand fly’s fauna found on the present study it’s represented by several medical importance species and the most abundant species found were Lutzomyia longipalpis (77.09%) and Nyssomyia intermedia (10.06%). Leishmania infantum DNA was detected in a pool of Lu. longipalpis resulting on a 2.81% of infection rate. By the frequency of the two most abundant species on this study, we developed a risk area map and it draws attention to sample point 6 due to disparate abundance of sand flies at this site (81.81%). Statistical overview shows Lu. longipalpis as dominant species and, still, Non-Metric Multidimensional Scaling analysis reveal high similarity on fauna’s diversity on the study area. Our findings suggest that the diversity of sand flies from the municipality of Lassance may promote the circulation of Leishmania infantum parasites putting in risk the habitants and other mammal’s species. Still, our study reinforces the necessity of specific studies focused on breed sites of phlebotomine and its’ ecology to expand the knowledge about the behaviour of this group of insects applying directly to leishmaniases’ epidemiology.

Leishmania infantum xenodiagnosis from vertically infected dogs reveals significant skin tropism

Background Dogs are the primary reservoir for human visceral leishmaniasis due to Leishmania infantum. Phlebotomine sand flies maintain zoonotic transmission of parasites between dogs and humans. A subset of dogs is infected transplacentally during gestation, but at what stage of the clinical spectrum vertically infected dogs contribute to the infected sand fly pool is unknown. Methodology/Principal findings We examined infectiousness of dogs vertically infected with L. infantum from multiple clinical states to the vector Lutzomyia longipalpis using xenodiagnosis and found that vertically infected dogs were infectious to sand flies at differing rates. Dogs with mild to moderate disease showed significantly higher transmission to the vector than dogs with subclinical or severe disease. We documented a substantial parasite burden in the skin of vertically infected dogs by RT-qPCR, despite these dogs not having received intradermal parasites via sand flies. There was a highly significant correlation between skin parasite burden at the feeding site and sand fly parasite uptake. This suggests dogs with high skin parasite burden contribute the most to the infected sand fly pool. Although skin parasite load and parasitemia correlated with one another, the average parasite number detected in skin was significantly higher compared to blood in matched subjects. Thus, dermal resident parasites were infectious to sand flies from dogs without detectable parasitemia. Conclusions/Significance Together, our data implicate skin parasite burden and earlier clinical status as stronger indicators of outward transmission potential than blood parasite burden. Our studies of a population of dogs without vector transmission highlights the need to consider canine vertical transmission in surveillance and prevention strategies.

LEISHMANIOSE VISCERAL CANINA: BREVE REVISÃO E RELATOS DE CASOS

A leishmaniose é uma doença causada por um protozoário da espécie Leishmania chagasi. É transmitida pela picada de fêmeas do inseto vetor infectado, um flebotomíneo da espécie Lutzomyia longipalpis, conhecido popularmente como mosquito palha. De ampla distribuição geográfica, o Brasil é responsável por 96% dos casos notificados nas Américas. Trata-se de uma zoonose de evolução crônica, com acometimento sistêmico e, se não tratada, pode levar a óbito até 90% dos casos. No cão, considerado o principal reservatório urbano do agente etiológico, a leishmaniose visceral canina é uma enfermidade que provoca grande sofrimento aos animais acometidos, tutores e contactantes. As manifestações clínicas dependem intrinsecamente do tipo de resposta imunológica apresentada pelo seu hospedeiro, podendo surgir de três meses até vários anos após a infecção e são, por vezes, inespecíficas. O diagnóstico laboratorial da leishmaniose visceral canina baseia-se na tríade de métodos sorológicos, parasitológicos e moleculares e é essencial para o estadiamento da doença e escolha do tratamento adequado. O tratamento possui como principais objetivos reduzir a carga parasitária do cão, neutralizando a sua capacidade infectante, restaurando adequadamente a sua resposta imune, promovendo a melhora clínica e prevenindo recaídas. O objetivo com esse trabalho foi apresentar uma revisão de literatura expositiva acerca dos aspectos epidemiológicos, diagnóstico, controle e manejo da leishmaniose visceral canina e apresentar relatos de casos de animais diagnosticados positivos atendidos em clínica veterinária particular em Belo Horizonte, Minas Gerais, do ponto de vista clínico e parasitológico, que apresentaram recidivas ao tratamento com a droga leishmanicida miltefosina. O acompanhamento dos casos clínicos apresentados possibilitou uma análise do emprego, aplicabilidade e eficiência dos métodos diagnósticos disponíveis para leishmaniose, e dos tratamentos atualmente disponíveis, sendo útil na orientação do médico veterinário na rotina clínica.

ACHADOS LABORATORIAIS EM CÃES COM LEISHMANIOSE VISCERAL – REVISÃO DE LITERATURA

Introdução: A leishamaniose visceral é uma doença parasitária transmitida pelo flebótomo Lutzomyia longipalpis causada por um protozoário do gênero Leishmania spp. e tem uma grande importância na saúde única, visto que é uma doença zoonótica, endêmica no Brasil. É importante que o médico veterinário esteja atento aos achados clínicos dessa patologia, inclusive aqueles presentes nos exames complementares. Objetivo: Demostrar os possíveis achados no hemograma, na urinálise e no perfil hepático de cães acometidos pela leishmaniose visceral. Material e métodos: a revisão foi desenvolvida a partir de consultas bibliográficas acerca da leishamaniose visceral canina, que abordassem sobre exames complementares e artigos publicados em bancos científicos. As bibliografias utilizadas foram Hematologia E Bioquímica Clínica Veterinária (2ª ed.) e Fundamentos de Patologia Clínica Veterinária (2ª ed.). As plataformas cientificas utilizadas foram o Google Acadêmico (Scholar), The Scientific Eletronic Library Online) e Pubmed®, totalizando 6 artigos. Resultados: Relata-se que, no hemograma, é comum encontrarmos, nesses animais, uma anemia de morfologia normocítica e normocrômica, uma leucopenia com linfopenia e uma trombocitopenia, todas não regenerativas, caracterizando uma pan hipoplasia medular, em animais na fase inicial da doença é comum a leucocitose com neutrofilia. Na urinálise, comumente encontra-se leucocitúria e proteinúria, assim como presença de cilindros, podendo ser hialinos e granulosos, caracterizando lesão tubular renal. A glomerulonefrite também pode ser destacada, sendo essa acarretada devido a deposição de imunocomplexos. No exame bioquímico poucas são as diferenças relatadas, entretanto os cães afetados pela leishamania spp. podem apresentar azotemia, caracterizada pelo aumento excessivo da creatinina e ureia no exame laboratorial, a hipoalbunemia também é descrita, sendo essa em razão da resposta imune frente ao parasita, que causa inflamação hepática. Conclusão: A leishmaniose visceral canina causa diversas alterações laboratoriais em animais acometidos. Entretanto, é importante salientar que, com apenas esses exames, não é possível fechar o diagnóstico da doença, sendo esses utilizados para auxiliar o médico veterinário a complementar a suspeita clínica

Aspectos epidemiológicos e sociais da Leishmaniose Visceral Canina no Município de Fortaleza, Estado do Ceará, Brasil

A Leishmaniose Visceral Canina (LVC) é uma doença endêmica de caráter mundial e de grande importância para a Saúde Pública, transmitida através das picadas da fêmea do flebotomíneo Lutzomyia longipalpis, conhecido como mosquito-palha. Possui elevada taxa de óbitos em humanos e animais, sendo de alta ocorrência no Estado do Ceará. Objetivou-se neste trabalho realizar um estudo epidemiológico e sua correlação social acerca da incidência da LVC no município de Fortaleza, com coleta de dados em vários bairros da região, que são realocadas em regionais de I a XII, através do projeto da Prefeitura de Fortaleza chamado de VetMóvel, além de realizar uma correlação entre o número de habitantes e animais abandonados. Foi realizado o teste de triagem para leishmaniose (TR-DPP) em 12.132 animais, referente ao período de Junho de 2018 a Março de 2021, obtendo um resultado positivo de 1,3%. A casuística foi mais observada nos meses com aumento de densidade pluviométrica e nas regionais V e VI, corroborando com estudos anteriores. A quantidade de animais abandonados atingiu uma taxa de 150 mil, obtendo o maior número de casos em regiões com média financeira de meio salário mínimo. É importante projetos governamentais para o controle de doenças em animais para que se tome medidas profiláticas necessárias não só para outros animais sadios como em humanos também. Ressalta-se, ainda, que os animais soro-reagentes não são os principais contribuintes para a disseminação da doença, incluindo condições socioeconômicas e ambientais como fatores predisponentes.