O Impacto do Toxocara canis na Saúde
Aprenda sobre Toxocara canis, seus efeitos em cães e humanos, e resistência a medicamentos.
Theresa A. Quintana, Matthew T. Brewer, Jeba R. Jesudoss Chelladurai
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Índice
- Como os Humanos se Infectam?
- Ciclo de Vida do Toxocara canis
- Impacto nos Cães
- O Mistério da Resistência a Medicamentos
- Outros Fatores na Resistência a Medicamentos
- Entendendo os Genes do Verme
- Propósito da Pesquisa
- O Experimento
- Quais Foram os Resultados?
- Genes Regulados para Cima
- Genes Regulados para Baixo
- O Papel dos GluCls
- Genes de P-glicoproteína
- Análise Genética
- Os Resultados da Análise Genética
- Metabolismo Energetico e Outras Funções
- Atividade Neuronal
- Impactos na Reprodução
- Conclusão: Um Chamado para Mais Pesquisa
- Pensamento Final
- Fonte original
Toxocara canis é um tipo de lombriga que infesta principalmente cães. Faz parte de um grupo de parasitas que também pode afetar humanos, levando a uma condição chamada toxocaríase. Isso não é só um problema pros nossos amigos peludos, já que milhões de pessoas, especialmente aquelas em áreas de baixa renda, também podem ser expostas a esse verme. Nos Estados Unidos, a taxa de infecção é estimada entre 5% e 20% da população, o que dá mais ou menos 17 a 66 milhões de pessoas. Globalmente, cerca de 1,52 bilhão de pessoas pode estar exposto às espécies de Toxocara. O risco de infecção é ainda maior em países em desenvolvimento, onde a saneamento é precário e o contato com animais é comum.
Como os Humanos se Infectam?
As pessoas geralmente se infectam com Toxocara canis ao engolir acidentalmente ovos larvados. Esses ovos minúsculos podem ser encontrados em solo contaminado ou no pelo de animais infectados. Depois de ingeridos, os ovos eclodem nos intestinos, e as larvas podem migrar por todo o corpo, causando vários sintomas. Algumas pessoas podem sentir problemas leves como febre ou dor abdominal, enquanto outras podem sofrer de condições mais sérias envolvendo órgãos ou olhos.
Ciclo de Vida do Toxocara canis
O ciclo de vida do T. canis começa quando vermes adultos vivem no intestino delgado de cães infectados. Os cães geralmente se infectam ao comer ovos larvados encontrados na terra ou em outros animais. Uma vez ingeridos, esses ovos eclodem nos intestinos e as larvas vão para o fígado e os pulmões. Em cães jovens, as larvas são tossidas dos pulmões, engolidas de novo e então amadurecem em vermes adultos nos intestinos. As fêmeas adultas produzem milhares de ovos que são expelidos nas fezes do cão, contaminando o ambiente. Esses ovos podem sobreviver por longos períodos, aumentando o risco de exposição humana.
Impacto nos Cães
Os efeitos da infecção por T. canis em cães podem variar dependendo da gravidade da infecção e da idade do cão. Nos casos mais graves, os cães podem sofrer perda de peso, crescimento inadequado, vômitos e diarreia. Felizmente, várias medicações conseguem tratar essas infecções em cães, incluindo algumas classes diferentes de remédios. No entanto, em cães mais velhos, as larvas podem se tornar dormentes em tecidos, o que significa que a infecção pode continuar sendo uma ameaça mesmo que os vermes adultos sejam tratados.
O Mistério da Resistência a Medicamentos
Um dos aspectos intrigantes do T. canis é como certas larvas conseguem resistir aos tratamentos. Enquanto remédios como ivermectina e moxidectina funcionam bem contra vermes adultos, as larvas dormentes nos tecidos parecem tolerar esses tratamentos. As razões exatas por trás dessa tolerância ainda não são totalmente entendidas.
Outros Fatores na Resistência a Medicamentos
O desafio da resistência a medicamentos não se limita ao T. canis. Muitos vermes parasitas podem ter outros mecanismos de proteção, como proteínas específicas que ajudam a bombear os remédios para fora de suas células. Essas proteínas, conhecidas como P-glicoproteínas, estão envolvidas no transporte de medicamentos e podem ter um papel importante na resistência.
Entendendo os Genes do Verme
Para entender como T. canis responde aos medicamentos, os cientistas precisam analisar mais de perto seus genes. Até agora, não houve muitas informações sobre o conjunto completo de genes do T. canis, mas pesquisas começaram a explorar como os genes desse verme se comportam quando expostos a remédios.
Propósito da Pesquisa
Em estudos recentes, os cientistas tinham como objetivo analisar a atividade genética nas larvas de T. canis após a exposição a tratamentos como ivermectina e moxidectina. Eles observaram especificamente como esses remédios influenciam a expressão de genes que se acredita estarem envolvidos na resistência a medicamentos.
O Experimento
Para os experimentos, os pesquisadores coletaram T. canis de um cão infectado naturalmente. Eles deixaram os ovos eclodirem em larvas em um ambiente controlado. As larvas foram então expostas aos medicamentos ou deixadas sem tratamento. Depois, os pesquisadores analisaram os genes expressos nas larvas.
Quais Foram os Resultados?
Os resultados mostraram que muitos genes foram significativamente afetados pelos tratamentos com medicamentos. No total, os cientistas identificaram várias centenas de genes que reagiram de forma diferente quando expostos à ivermectina ou moxidectina em comparação com larvas não tratadas.
Genes Regulados para Cima
Nos experimentos, alguns genes mostraram atividade aumentada em resposta aos medicamentos. Esses genes são importantes porque podem contribuir para a forma como o verme consegue sobreviver mesmo quando exposto a tratamentos que geralmente o matam.
Genes Regulados para Baixo
Por outro lado, outros genes mostraram atividade diminuída quando as larvas foram tratadas com esses medicamentos, sugerindo que o tratamento altera o funcionamento normal dos vermes.
GluCls
O Papel dosUm componente chave da eficácia dos medicamentos é sua capacidade de atingir certos canais nos nervos dos vermes chamados canais de cloreto ativados por glutamato (GluCls). Em nossos experimentos, foi descoberto que a expressão de alguns GluCls diminuiu na presença de ivermectina, o que pode sugerir um possível mecanismo de resistência a medicamentos.
Genes de P-glicoproteína
Além dos GluCls, os vermes também expressam vários genes de P-glicoproteína. Alguns desses genes mostraram ter atividade alterada em resposta à exposição a medicamentos. Isso sugere que eles podem estar envolvidos na capacidade dos vermes de resistir ao tratamento.
Análise Genética
Para analisar a composição genética do T. canis, os pesquisadores utilizaram técnicas de sequenciamento avançadas. Eles se concentraram em entender quantos genes estavam ativos sob diferentes condições.
Os Resultados da Análise Genética
A análise genética revelou milhares de sequências, com muitos genes respondendo de forma diferente com base em se as larvas foram expostas a medicamentos ou deixadas sem tratamento.
Metabolismo Energetico e Outras Funções
A exposição a medicamentos parecia afetar o metabolismo das larvas. Os pesquisadores notaram que alguns genes envolvidos na geração de energia estavam regulados para cima, sugerindo que os vermes podem estar tentando contra-atacar os efeitos dos medicamentos.
Atividade Neuronal
Além disso, genes relacionados à estrutura e função neuronal também mostraram mudanças na expressão. Alguns aumentaram enquanto outros diminuíram, indicando que os medicamentos podem perturbar as atividades normais do sistema nervoso dos vermes.
Impactos na Reprodução
A pesquisa também sugeriu que os tratamentos poderiam interferir nos processos reprodutivos do T. canis. Certos genes envolvidos na reprodução estavam regulados para baixo, levantando preocupações sobre como esses medicamentos poderiam impactar a capacidade de reprodução dos vermes.
Conclusão: Um Chamado para Mais Pesquisa
No final das contas, embora a pesquisa tenha iluminado como T. canis responde aos tratamentos, ela também destacou as complexidades da resistência a medicamentos. Mais estudos são necessários para entender os mecanismos exatos por trás dessa resistência e desenvolver tratamentos mais eficazes.
Pensamento Final
Toxocara canis pode ser um pequeno verme, mas prova que até as criaturas minúsculas podem ter impactos significativos na saúde! Então, vamos manter nossos amigos peludos e a gente mesmo seguros, mantendo uma boa higiene e visitas regulares ao veterinário. Lembre-se, um cão livre de vermes é um cão feliz!
Título: Transcriptional responses to in vitro macrocyclic lactone exposure in Toxocara canis larvae using RNA-seq
Resumo: Toxocara canis, the causative agent of zoonotic toxocariasis in humans, is a parasitic roundworm of canids with a complex lifecycle. While macrocyclic lactones (MLs) are successful at treating adult T. canis infections when used at FDA-approved doses in dogs, they fail to kill somatic third-stage larvae. In this study, we profiled the transcriptome of third-stage larvae derived from larvated eggs and treated in vitro with 10 {micro}M of the MLs - ivermectin and moxidectin with Illumina sequencing. We analyzed transcriptional changes in comparison with untreated control larvae. In ivermectin-treated larvae, we identified 608 differentially expressed genes (DEGs), of which 453 were upregulated and 155 were downregulated. In moxidectin-treated larvae, we identified 1,413 DEGs, of which 902 were upregulated and 511 were downregulated. Notably, many DEGs were involved in critical biological processes and pathways including transcriptional regulation, energy metabolism, neuronal structure and function, physiological processes such as reproduction, excretory/secretory molecule production, host-parasite response mechanisms, and parasite elimination. We also assessed the expression of known ML targets and transporters, including glutamate-gated chloride channels (GluCls), and ATP-binding cassette (ABC) transporters, subfamily B, with a particular focus on P-glycoproteins (P-gps). We present gene names for previously uncharacterized T. canis GluCl genes using phylogenetic analysis of nematode orthologs to provide uniform gene nomenclature. Our study revealed that the expression of Tca-glc-3 and six ABCB genes, particularly four P-gps, were significantly altered in response to ML treatment. Compared to controls, Tca-glc-3, Tca-Pgp-11.2, and Tca-Pgp-13.2 were downregulated in ivermectin-treated larvae, while Tca-abcb1, Tca-abcb7, Tca-Pgp-11.2, and Tca-Pgp-13.2 were downregulated in moxidectin-treated larvae. Conversely, Tca-abcb9.1 and Tca-Pgp-11.3 were upregulated in moxidectin-treated larvae. These findings suggest that MLs broadly impact transcriptional regulation in T. canis larvae.
Autores: Theresa A. Quintana, Matthew T. Brewer, Jeba R. Jesudoss Chelladurai
Última atualização: Dec 20, 2024
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629602
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629602.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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