Fredy Galvis Ovallos.

A reprodução sexual em Leishmania permanece como um dos aspectos mais enigmáticos de sua biologia. Embora híbridos naturais e experimentais já tenham sido descritos, os mecanismos celulares e moleculares que sustentam a meiose, a troca genética e a fusão celular ainda são pouco compreendidos. Evidências indicam que a recombinação sexual ocorre no vetor flebotomíneo por meio de um ciclo críptico induzido por estresse, mas a identidade dos estágios envolvidos, os estímulos moleculares e a sequência de eventos ainda são desconhecidos. Dados transcriptômicos e observações in vivo sugerem que as formas haptomonadas, um dos morfotipos encontrados no intestino médio torácico dos flebotomíneos, podem atuar como estágios sexuais, já que surgem em condições que favorecem a formação de híbridos e expressam genes relacionados à fusão celular. Este projeto tem como objetivo elucidar os mecanismos moleculares e os processos celulares que regulam a reprodução sexual em Leishmania, com base na hipótese de que o parasita apresenta um ciclo sexual regulado, porém não obrigatório, envolvendo redução de ploidia, diferenciação em estágios sexuais e atuação de reguladores conservados e específicos de linhagem. Através da aplicação de técnicas de ATAC-seq e RNA-seq de célula única, integradas via o pipeline scPloidy e validadas por FISH e marcação endógena de proteínas, será possível investigar a ocorrência de intermediários haploides e determinar se a meiose ocorre de forma canônica ou por mecanismos alternativos. A investigação dos parálogos do gene HAP2 permitirá entender como ocorre a fusão celular e quais domínios proteicos são críticos para essa função. O papel dos haptomonados será explorado por meio de triagens funcionais com bibliotecas de mutantes nulos codificados por códigos de barras moleculares, além de análises proteômicas baseadas em marcação por proximidade. Por fim, o projeto buscará evidências de reprodução sexual em espécies do Novo Mundo, como L. braziliensis e L. infantum, utilizando infecções experimentais em vetores colonizados. A combinação de genômica funcional, infecções in vivo e abordagens multi-ômicas em célula única fornecerá uma compreensão mecanística inédita da reprodução sexual em Leishmania, com implicações para a evolução, diversidade genética e adaptação dos parasitas em diferentes contextos epidemiológicos.

A reprodução sexual em Leishmania permanece como um dos aspectos mais enigmáticos de sua biologia. Embora híbridos naturais e experimentais já tenham sido descritos, os mecanismos celulares e moleculares que sustentam a meiose, a troca genética e a fusão celular ainda são pouco compreendidos. Evidências indicam que a recombinação sexual ocorre no vetor flebotomíneo por meio de um ciclo críptico induzido por estresse, mas a identidade dos estágios envolvidos, os estímulos moleculares e a sequência de eventos ainda são desconhecidos. Dados transcriptômicos e observações in vivo sugerem que as formas haptomonadas, um dos morfotipos encontrados no intestino médio torácico dos flebotomíneos, podem atuar como estágios sexuais, já que surgem em condições que favorecem a formação de híbridos e expressam genes relacionados à fusão celular. Este projeto tem como objetivo elucidar os mecanismos moleculares e os processos celulares que regulam a reprodução sexual em Leishmania, com base na hipótese de que o parasita apresenta um ciclo sexual regulado, porém não obrigatório, envolvendo redução de ploidia, diferenciação em estágios sexuais e atuação de reguladores conservados e específicos de linhagem. Através da aplicação de técnicas de ATAC-seq e RNA-seq de célula única, integradas via o pipeline scPloidy e validadas por FISH e marcação endógena de proteínas, será possível investigar a ocorrência de intermediários haploides e determinar se a meiose ocorre de forma canônica ou por mecanismos alternativos. A investigação dos parálogos do gene HAP2 permitirá entender como ocorre a fusão celular e quais domínios proteicos são críticos para essa função. O papel dos haptomonados será explorado por meio de triagens funcionais com bibliotecas de mutantes nulos codificados por códigos de barras moleculares, além de análises proteômicas baseadas em marcação por proximidade. Por fim, o projeto buscará evidências de reprodução sexual em espécies do Novo Mundo, como L. braziliensis e L. infantum, utilizando infecções experimentais em vetores colonizados. A combinação de genômica funcional, infecções in vivo e abordagens multi-ômicas em célula única fornecerá uma compreensão mecanística inédita da reprodução sexual em Leishmania, com implicações para a evolução, diversidade genética e adaptação dos parasitas em diferentes contextos epidemiológicos.

A leishmaniose visceral (LV) é uma doença negligenciada causada pela infecção com o protozoário Le. infantum, transmitida por insetos flebotomíneos (Diptera:Psychodidae), a qual afeta principalmente crianças e idosos, sendo potencialmente fatal quando não tratada. A LV constitui um importante problema de saúde pública no Brasil, e no estado de São Paulo encontra-se em processo de expansão geográfica, decorrente de diferentes fatores como o desmatamento, aumento da migração e mobilidade de pessoas e bens, assim como de processos de mudanças climáticas que favorecem a adaptação de espécies vetores do parasita. Na região metropolitana de São Paulo, casos caninos de LV vêm sendo registrados desde 2005, com aumento recente da notificação de casos importados e o surgimento de focos de transmissão autóctones. Nesta região a principal espécie vetora, Lu. longipalpis, não tem sido identificada nas pesquisas da vigilância entomológica, sendo apontada a participação de outras espécies como Pi. fischeri e Mg. migonei como potenciais vetores. A presente proposta busca integrar dados obtidos da vigilância do reservatório para gerar evidências sobre os locais de procedência e a frequência de introdução de cães infectados na RMSP para aprimorar as estratégias da vigilância do reservatório canino. Também, analisaremos informações de literatura para gerar evidências das principais espécies de vetores que podem participar na dinâmica de transmissão nos municípios desta região e como estas informações buscamos elaborar um catálogo das principais espécies de flebotomíneos com potencial vetor no estado de São Paulo com o objetivo de contribuir para a vigilância entomológica nos municípios do estado de São Paulo. Por último pretendemos realizar capturas das principais espécies vetores suspeitas para realizar ensaios de laboratório buscando demonstrar a competência vetorial, contribuindo ao avanço no conhecimento da epidemiologia da LV no estado. Nosso principal objetivo é baseado em uma abordagem One Health para melhorar a compreensão da epidemiologia da LV na região metropolitana de São Paulo. Essa informação poderá ser usada para desenvolver estratégias mais eficazes de prevenção e controle da doença.

As leishmanioses constituem sério problema de saúde pública e afetam principalmente populações vulneraveis. Nos últimos anos a leishmaniose visceral tem aumentado sua distribuição geográfica associada a diferentes fatores, principalente a dispersão do principal vetor, Lutzomyia longipalpis. Neste sentido, estudos são necessários para analisar aspectos ecológicos dos componentes da triáde epidemiológica, assim como aspectos epidemiológicos que contribuam para a compreensão da sua ocorrência. Portanto, o objetivo deste projeto é contribuir com o conhecimento da ecologia e epidemiologia das leishmanioses e com o desenvolvinento de ferramentas para a vigilância entomológica e de ações de prevenção e controle. Para isto são realizados estudos descritivos com dados secundários, assim como estudos experimentais para avaliar aspectos da bionomia dos vetores. Também são elaborados manuais e protocolos visando contribuir com a vigilância entomológica.

Os flebotomíneos habitam florestas, cavernas e ambientes antrópicos e são cosmopolitas. Apresentam grande diversidade de espécies (ca. 1060), e muitas delas são implicadas na transmissão de diversos patógenos causadores de arboviroses, bartonelose e leishmanioses, sendo essas últimas, graves problemas de saúde pública em países tropicais e subtropicais. Pesquisadores do estado de São Paulo, ainda no início do século XX, em seus estudos para identificação de espécies associadas à transmissão da leishmaniose, foram os pioneiros no estudo da diversidade da fauna flebotomínea. Contudo, apesar deste histórico longo, ainda existem lacunas no conhecimento da taxonomia do grupo, amplamente baseada em estudos morfológicos das formas adultas. Uma alternativa inovadora no conhecimento da diversidade deste grupo para o estado, é a abordagem de taxonomia integrativa, associando o conhecimento da morfologia, com sequências do genoma, e características do ciclo imaturo de desenvolvimento das espécies. Portanto, este projeto pretende gerar evidências para a delimitação de espécies de flebotomíneos do Estado de São Paulo, e outras áreas onde ocorrem, a fim de propor um protocolo de estudos taxonômicos para melhor conhecimento da biodiversidade do grupo, e contribuir na formação de taxonomistas. Pretende ainda investigar a genética populacional das principais espécies vetoras de Leishmania. Na abordagem morfológica serão abordadas todas as fases do ciclo evolutivo. Para o estudo dos ciclos de desenvolvimento será realizada a cultura em laboratório para observação e descrição da biologia dos imaturos. Na abordagem molecular, serão obtidas sequências dos marcadores do mtDNA, como fragmentos dos genes citocromo c oxidase subunidade I (COI), e NADH desidrogenase subunidade 4 (ND4), além do espaçador interno de transcritos do rDNA (ITS2), e o gene do rDNA 28S. As informações obtidas serão associadas e gerado um protocolo para a aplicação da abordagem de taxonomia integrativa para a delimitação correta dos táxons estudados. (AU)

Os movimentos antropogênicos resultam em modificações do habitat natural silvestre, como a destruição de áreas florestais, a introdução de animais domésticos e a improvisação de condições de saneamento. Estas modificações, associadas ao aquecimento global, podem propiciar a proliferação descontrolada e a dispersão de artrópodes vetores de doenças infecciosas, como a Malária, a Doença de Chagas, a Leishmaniose e as Arboviroses. Como resultado da diversidade de Biomas essas doenças ocorrem de forma regional, isoladamente ou em conjunto e serão objetos de estudo a ser realizado no município de Cruzeiro do Sul, no Acre (área de assentamento da Região Amazônica sob efeito de desmatamento). Este projeto será complementar ao estudo em andamento financiado pela FAPESP (processo 2021/06669-6) que investiga a ocorrência de parasitas causadores da Malária, Leishmaniose e Doença de Chagas na população humana e de artrópodes, em 30 paisagens da região, com diferentes padrões de desmatamento. Neste projeto, a população humana e de artrópodes das mesmas paisagens de Cruzeiro do Sul, serão investigadas quanto a presença de Arboviroses e a ocorrência de SARS-CoV-2. Para complementar as relações eco-epidemiológicas dos agentes infecciosos, serão coletadas amostras de animais domésticos e peridomésticos (cães, gatos, equinos, bovinos e caprinos), nos quais todos os grupos de patógenos incluídos no estudo de Cruzeiro do Sul, serão investigados. A detecção dos patógenos será realizada por amplificação de segmentos genômicos que permitem a identificação taxonômica e a investigação da diversidade genética associada a características patológicas dos agentes infecciosos, por PCR ou RT/PCR, seguido de sequenciamento. Para cada grupo de patógenos serão determinadas as relações eco-epidemiológicas e evolutivas por métodos estatísticos de acordo com os dados obtidos. Com os resultados pretende-se contribuir com a prevenção e controle de doenças infecciosas, além da identificação de novos agentes infecciosos, hospedeiros vertebrados e vetores artrópodes de importância em saúde única. (AU)

Doenças transmitidas por vetores são causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo, representando desafio importante nos esforços de eliminação. Coinfecções de doenças transmitidas por vetores como Malária, Doença de Chagas e Leishmaniose Tegumentar são persistentes na Amazônia brasileira. Nossa proposta integra modelagem de geoprocessamento e tecnologias de sensoriamento remoto com incidência de parasitas humanos e níveis de infectividade de vetores de Plasmodium spp., Trypanosoma spp. e Leishmania spp. em locais de paisagem com vários níveis e evoluções de desmatamento para melhor compreender os ciclos persistentes de transmissão. Iremos trabalhar em estreita colaboração com as principais partes interessadas da comunidade e, assim, a capacitação local será um benefício duradouro que apoiará estudos futuros localmente. Nossa hipótese geral é que o desmatamento e as mudanças no uso da terra resultam em alto risco de incidência de doenças transmitidas por vetores e que os casos de Malária estão ocorrendo simultaneamente com parasitas crônicos e negligenciados (Trypanosoma cruzi e Leishmania spp.). Iremos empregar um estudo prospectivo de 5 anos de acompanhamento de paisagens em escala fina (n=40) que estão expostas às mudanças ambientais e que geram anualmente casos de Malária, Doenças de Chagas, Leishmaniose Tegumentar em crianças e adultos em assentamento rural, Cruzeiro do Sul, Estado do Acre, Brasil. Iremos coletar amostras de humanos e de insetos e testá-los para marcadores moleculares dos parasitas e avaliar as relações entre os níveis de infecção e de desmatamento para contribuir com políticas de saúde pública e de conservação. Nosso principal objetivo é desenvolver uma diretriz de pontuação para identificar com eficiência ações e cenários com diminuição da transmissão de doenças transmitidas por vetores para a saúde de populações humanas e de animais. (AU)

Pesquisa de implementação com objetivo de avaliar aspectos relacionados aos componentes entomológico, canino, humano e operacional em face da incorporação das coleiras impregnadas com DM4 como estrategia de controle da Leishmaniose visceral em municipios classificados como prioritários para o desenvolvimento de açoes de prevenção e controle.

Projeto de pesquisa desenvolvido durante 18 meses no municipio de Gramalote, Norte de Santander, Colombia como parte do TCC.