Investigando parasitas Hepatocystis em primatas não humanos

Os parasitas Hepatocystis estão relacionados aos parasitas Plasmodium, que são mais conhecidos por causarem malária. No entanto, o Hepatocystis é classificado de forma diferente porque não compartilha alguns comportamentos chave com o Plasmodium. Por exemplo, o Hepatocystis não se multiplica nas células vermelhas do sangue, que é a principal causa dos sintomas da malária. Em vez disso, esses parasitas são transmitidos por um tipo diferente de inseto, especificamente os mosquitos do tipo midge, e não por mosquitos.

Embora o Hepatocystis seja diferente, ele ainda está intimamente relacionado aos parasitas de malária de roedores. Esses parasitas de roedores são frequentemente usados em pesquisas para estudar a malária humana. Os parasitas Hepatocystis também têm um ciclo de vida que envolve a infecção de células do fígado antes de passar para a infecção de células vermelhas do sangue, semelhante ao que o Plasmodium faz. O Hepatocystis pode infectar muitos tipos de animais, incluindo diferentes tipos de primatas não-humanos. No entanto, não há evidências de que ele infecte humanos.

Os cientistas estudaram a variedade de espécies de Hepatocystis encontradas em morcegos e primatas não-humanos, mas tiveram mais dificuldade em coletar amostras destes últimos. Nos primatas não-humanos, seis espécies de Hepatocystis foram identificadas através de exame microscópico, todas encontradas em macacos do Velho Mundo. Na Ásia do Sul, duas espécies de Hepatocystis foram encontradas no gênero Macaca. Estudos Genéticos mostram que infecções por Hepatocystis são comuns em macacos de cauda longa da Tailândia, mas as informações genéticas não foram claramente ligadas a espécies específicas.

Na África, quatro espécies adicionais de Hepatocystis foram registradas em diversos macacos do Velho Mundo. A prevalência dessas infecções varia entre populações em países como Camarões e Uganda. Além disso, vestígios de DNA de Hepatocystis também foram descobertos em chimpanzés, indicando que esses parasitas podem infectar alguns grandes primatas. Curiosamente, um estudo não encontrou padrões que sugerissem que certas espécies de Hepatocystis são limitadas a locais específicos ou espécies de macacos.

Embora os estudos sobre o DNA do Hepatocystis ofereçam boas informações, sequências de genomas completos forneceriam uma compreensão mais profunda de como esses parasitas evoluem e mudam ao longo do tempo. A primeira sequência de genoma completo de Hepatocystis foi concluída em 2020. Essa sequência revelou que algumas partes do seu DNA relacionadas a estágios de vida em mosquitos mostram mais mudanças em comparação com as do Plasmodium. Também mostrou que o Hepatocystis tem um número maior de certos genes relacionados ao seu estágio no fígado.

Apesar da informação importante obtida com essa sequência inicial do genoma, ela representa apenas uma espécie de Hepatocystis. Há uma necessidade de reunir mais dados sobre diferentes espécies para entender completamente suas relações e evolução.

#Objetivos da Pesquisa

Neste estudo, o objetivo é ampliar a pesquisa existente sobre Hepatocystis, extraindo dados genéticos de amostras de primatas não-humanos selvagens que são acessíveis publicamente. Os pesquisadores estão particularmente interessados em encontrar infecções por Hepatocystis em macacos Chlorocebus e Papio cynocephalus da Etiópia, Quênia, África do Sul e outras regiões. Além de confirmar infecções conhecidas, os pesquisadores buscam identificar uma nova espécie de Hepatocystis que parece infectar apenas macacos Chlorocebus.

#Métodos de Coleta de Dados

Para procurar infecções por Hepatocystis e Plasmodium, os cientistas examinaram um banco de dados de dados genéticos provenientes de amostras de sangue de primatas não-humanos selvagens. Eles encontraram 326 amostras de 17 espécies diferentes em 18 países. A maior parte das amostras (83%) era de macacos do Velho Mundo, enquanto 14% era de grandes primatas e o restante de macacos asiáticos. A maioria das amostras foi coletada na África, com algumas da Ásia e do Caribe.

#Infecções por Hepatocystis em Macacos do Velho Mundo

Em seguida, os pesquisadores procuraram sequências de Hepatocystis nos dados coletados usando uma ferramenta especializada que classifica informações genéticas com base em genomas de referência conhecidos. Eles encontraram 42 amostras que mostraram uma quantidade significativa de DNA de Hepatocystis, especialmente em dois gêneros: Papio e Chlorocebus. Esses dados foram analisados mais a fundo, mapeando as leituras a um genoma de referência para primatas e Hepatocystis.

Um método chamado agrupamento K-means categorizou as amostras com base em diferentes fatores, levando os pesquisadores a identificar 30 amostras como infectadas. Esse grupo incluiu 20 indivíduos de quatro espécies diferentes de Chlorocebus e 10 amostras de Papio cynocephalus, todas encontradas na África. Os pesquisadores também observaram que algumas amostras com cobertura mais baixa ainda podem representar infecções reais.

#Entendendo a Especificidade Hospeira

O estudo então examinou o nível de especificidade hospeira entre as amostras infectadas construindo uma árvore genética com base em uma sequência de DNA específica. Os resultados mostraram que as amostras de Papio e Chlorocebus formaram grupos separados, indicando que diferentes espécies de Hepatocystis podem infectar esses dois tipos de macacos.

Dentro do grupo Chlorocebus, alguns clusters surgiram, sugerindo uma possível subestrutura no nível das espécies. As amostras de Papio se agruparam com uma sequência de referência de Hepatocystis conhecida, indicando uma possível ligação a uma espécie específica.

Para fornecer um contexto mais amplo, sequências adicionais de Hepatocystis de outras espécies de macacos foram combinadas com os novos dados para criar uma árvore genética mais abrangente. Esta análise confirmou ainda mais o clado distinto de Hepatocystis infectando macacos Chlorocebus, enquanto sugeriu que a espécie que infecta Papio pode ser mais generalista, capaz de infectar múltiplas espécies de macacos.

#Variação Genética em Hepatocystis

Apesar da baixa cobertura média dos dados genéticos, os pesquisadores conseguiram identificar diferenças genéticas entre as amostras de Hepatocystis. Eles descobriram milhares de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) tanto nas amostras de Papio quanto nas de Chlorocebus. Essas informações ajudaram a identificar regiões de alta variação genética, que poderiam estar ligadas a estratégias de evasão imunológica usadas pelo Hepatocystis.

Duas famílias de genes exclusivas do Hepatocystis mostraram-se notavelmente hipervariáveis, sugerindo que podem ter papéis na capacidade do parasita de escapar da detecção pelo sistema imunológico do hospedeiro. Além disso, alguns genes associados aos estágios de vida do parasita mostraram sinais de alta variação nas amostras de Papio e Chlorocebus.

#Investigando Efeitos da Variação Genética do Hospedeiro

O estudo também buscou entender a relação entre a variação genética do hospedeiro e a infecção por Hepatocystis, examinando especificamente um gene conhecido como ACKR1. Em humanos, variações nesse gene foram ligadas a uma menor suscetibilidade a certas infecções por malária. Os pesquisadores examinaram as variações genéticas nas amostras de Chlorocebus para ver se elas se correlacionavam com infecções por Hepatocystis.

Embora várias mudanças genéticas tenham sido encontradas, nenhuma estava significativamente ligada à presença da infecção. Isso pode indicar que tamanhos de amostra maiores são necessários para estabelecer uma conexão mais clara entre a genética do hospedeiro e a infecção por Hepatocystis.

#Descobertas sobre Infecções por Plasmodium

Os pesquisadores não encontraram nenhuma indicação de infecções por Plasmodium nas amostras estudadas. Esta ausência é provavelmente devido a um viés de amostragem, já que certas espécies conhecidas como hospedeiros de Plasmodium estavam sub-representadas no estudo. Portanto, amostrar populações mais diversas de primatas não-humanos poderia potencialmente revelar infecções por Plasmodium no futuro.

#Conclusão

No geral, o estudo identificou com sucesso várias infecções por Hepatocystis em primatas não-humanos selvagens, fornecendo insights essenciais sobre sua distribuição e diversidade. Uma potencial nova espécie de Hepatocystis, cHep, foi sugerida com base em dados genéticos. A pesquisa ressalta que ainda há muito a aprender sobre a variedade desses parasitas e suas interações com diferentes hospedeiros animais.

As descobertas também enfatizam a importância de usar dados genéticos de amostras de sangue para estudar infecções em populações selvagens. À medida que mais dados de sequenciamento se tornam disponíveis, isso continuará a melhorar a compreensão dos pesquisadores sobre Hepatocystis e, potencialmente, outros parasitas similares. Essa abordagem poderia ser aplicada para estudar infecções em outros hospedeiros animais ou até para entender diferentes relações hospedeiro-parasita em geral.

A pesquisa em andamento sobre Hepatocystis e suas interações com seus hospedeiros é crucial para desvendar a dinâmica complexa desses organismos e pode levar a melhores insights sobre parasitas relacionados e seus impactos na saúde.