Ticks and rickettsiae in wild boar (Sus scrofa scrofa) on a farm in the municipality of Tupaciguara - Minas Gerais and Proteomic analysis of saliva of Amblyomma sculptum and Amblyomma parvum ticks

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Os javalis ou suínos ferais são considerados pelo IBAMA como espécie exótica invasora através do javali-europeu (Sus scrofa), em todas as suas formas (nativa, doméstica, asselvajada e miscigenada), linhagens, raças e diferentes graus de cruzamento com o porco doméstico. Em território brasileiro são classificados na "Categoria I de espécies exóticas invasoras” por alterarem processos bióticos e ocasionarem prejuízos no âmbito social e econômico, além de atuarem como hospedeiros para algumas espécies de carrapatos, inclusive do gênero Amblyomma. Este gênero se destaca na saúde animal e pública devido à grande variedade de hospedeiros utilizados pelas espécies de carrapatos e serem vetores de patógenos, alguns zoonóticos, como as bactérias do gênero Rickettsia. Em virtude disso, a proposta deste trabalho foi identificar as espécies de carrapatos presentes no ambiente e parasitando javaporcos em uma fazenda do estado de Minas Gerais, Sudeste do Brasil, além de rastrear e avaliar o grau de exposição desses artrópodes às espécies de riquétsias do Grupo da Febre Maculosa e R. bellii através de sorologia. No total, 3585 carrapatos foram coletados, sendo identificadas três espécies de carrapatos: Amblyomma sculptum, A. dubitatum e Rhipicephalus sp. A espécie mais abundante e coletada em todos os locais do estudo foi A. sculptum. Foram capturados 31 javaporcos e coletados 415 carrapatos, todos da espécie A. sculptum. Em nenhuma amostra dos carrapatos A. sculptum e Rhipicephalus sp. coletados do ambiente ou A. sculptum dos javaporcos houve a amplificação do gene do gltA (presentes nas bactérias do GFM); no entanto, todos os carrapatos A. dubitatum apresentaram amplificação da sequência específica do gene gltA da riquétsia R. bellii, e nenhuma amplificação dos genes OmpA e OmpB. Das 31 amostras de soro de javaporcos, 24 reagiram com pelo menos um antígeno de Rickettsia, visto que destes, 07 indivíduos apresentaram reação a possível antígeno homólogo (PAH) de três espécies de riquétsias, R. rickettsii (n=3), R. amblyommatis (n=3) e R. rhipicephali (n=1). Estes resultados fornecem subsídios para apoiar ações de saúde pública na prevenção de doenças transmitidas por vetores em áreas de sobreposição de capivaras, javaporcos e demais animais silvestres e domésticos, posto que estudos adicionais se fazem necessários para estabelecer a capacidade dos javalis/ javaporcos em se infectar por carrapatos, amplificar a bactéria e seu papel no ciclo de transmissão/ manutenção da Rickettsia spp. Carrapatos são ectoparasitos hematófagos obrigatórios que possuem a habilidade de parasitar um extenso conjunto de hospedeiros vertebrados, integrando o segundo principal grupo de agentes vetores de importância médica e veterinária. Quando se alimentam, a saliva produzida possui inúmeras moléculas farmacologicamente ativas envolvidas na fixação à pele dos hospedeiros, e no controle das reações hemostática, inflamatória e imune desses, dentre outras funções. Dentre as principais espécies de carrapatos de importância médico-veterinária no Brasil, destaca-se o carrapato Amblyomma sculptum, um dos vetores da Febre Maculosa Brasileira; o Amblyomma parvum, que parasita humanos com frequência, está associado com microrganismos patogênicos, como a Coxiella burnetti. A identificação e especificação desses elementos constituintes da saliva auxiliam na compreensão de como os carrapatos modulam as respostas de defesa do hospedeiro. Portanto, uma análise proteômica através da cromatografia líquida associada ao espectrômetro de massa (LC-MS/MS) foi feita das salivas dos carrapatos A. sculptum, alimentados em dois hospedeiros diferentes (experimentalmente em coelhos e naturalmente em cavalos) e A. parvum, alimentados em coelhos, para verificar a diversidade de substâncias encontradas e relacionar com bancos de dados estabelecidos. No perfil proteômico da saliva do carrapato A. parvum foram reconhecidas 130 proteínas, pertencentes a 30 famílias diferentes. Destas 130, 117 pertenciam ao carrapato (90%), e apenas 13 ao hospedeiro de coelhos vertebrados (10%); a maior quantidade de proteínas identificadas são pertencentes à família dos inibidores de protease (15,6%), que representa um dos principais componentes da biologia molecular da saliva do carrapato responsáveis pelo sucesso da alimentação. Foram identificadas 106 proteínas na saliva de carrapatos fêmeas de A. sculptum alimentados em coelhos, sendo grande parte correspondente à família PPIASE tipo ciclofilina, que podem estar envolvidas com o início da ativação das células T; e 347 proteínas na saliva de fêmeas de A. sculptum alimentadas em cavalos naturalmente infestados, visto que as famílias Actina e Fosfoproteína foram as mais frequentes. Ainda do A. sculptum, 06 proteínas (1,72%) pertenciam ao hospedeiro vertebrado cavalo e apenas 03 (2,83%) do hospedeiro coelho. A maioria das proteínas identificadas dos hospedeiros correspondiam a proteínas relacionadas à resposta imunológica. As diferentes abordagens utilizadas na separação das proteínas, aquisição de espectros de massa e análise de dados possibilitaram a identificação e caracterização de um significativo número de proteínas possíveis alvos para candidatos vacinais e/ou moléculas farmacologicamente ativas. Wild boars or feral pigs are considered by IBAMA as an invasive exotic species through the European wild boar (Sus scrofa), in all its forms (native, domestic, feral and mixed), lineages, breeds and different degrees of crossing with the domestic pig. In Brazilian territory they are classified in "Category I of invasive exotic species" because they alter biotic processes and cause social and economic damage, in addition to acting as hosts for some tick species, including the genus Amblyomma. This genus stands out in animal and public health due to the wide variety of hosts used by tick species and being vectors of pathogens, some zoonotic, such as bacteria of the genus Rickettsia. Therefore, the purpose of this work was to identify the species of ticks present in the environment and parasitizing wild boars on a farm in Minas Gerais state, Southeastern Brazil, in addition to tracking the presence of rickettsiae and the degree of exposure of vertebrate hosts in these arthropods to rickettsiae species of Spotted Fever Group and R. bellii through serology. In total, 3585 ticks were collected, and three species of ticks were identified: Amblyomma sculptum, A. dubitatum and Rhipicephalus sp. The most abundant and collected species in all study sites was A. sculptum. A total of 31 wild boars were captured and 415 ticks were collected, all A. sculptum species. In no sample of A. sculptum and Rhipicephalus sp. collected from the environment or A. sculptum of javaporcos there was amplification of the gltA gene; however, all A. dubitatum ticks showed amplification of the specific sequence of the gltA gene of the R. bellii, and no amplification of the OmpA and OmpB genes. Of the 31 wild boar serum samples, 24 reacted with at least one Rickettsia antigen; 07 individuals showed reaction to a possible homologous antigen (PAH) of three rickettsia species, R. rickettsii (n=3), R. amblyommatis (n=3) and R. rhipicephali (n=1). These results provide subsidies to support public health actions in prevention of vector-borne diseases in areas of overlapping capybaras, wild boars and other wild and domestic animals, since additional studies are needed to establish the capacity of wild boar/javaporcos to become infected by ticks, amplify the bacteria and its role in the transmission/maintenance cycle of Rickettsia spp.Ticks are obligate hematophagous ectoparasites that have the ability to parasitize an extensive set of vertebrate hosts, integrating the second main group of vector agents of medical and veterinary importance. When they feed, the saliva produced has numerous pharmacologically active molecules involved in fixation to the hosts' skin, and in the control of their hemostatic, inflammatory and immune reactions, among other functions. Among the main tick species of medical and veterinary importance in Brazil, Amblyomma sculptum tick stands out, one of the vectors of Brazilian Spotted Fever; Amblyomma parvum, which frequently bites humans, is associated with pathogenic microorganisms such as Coxiella burnetti. The identification and specification of saliva constituent elements help to understand how ticks modulate host defense responses; therefore, a proteomic analysis using liquid chromatography associated with a mass spectrometer (LC-MS/MS) was performed on the saliva of A. sculptum ticks, fed on two different hosts and A. parvum, fed on rabbits, to verify the diversity of ticks. substances found and relate to established databases. In the proteomic profile of A. parvum saliva, 130 proteins belonging to 30 different families were recognized. Of these, 117 belonged to the tick (90%), and only 13 to the vertebrate rabbit host (10%); the largest amount of proteins identified were protease inhibitor family (15.6%), which represents one of the main components of the molecular biology of tick saliva responsible for feeding success. 106 proteins were identified in A. sculptum tick saliva fed on rabbits, most of which correspond to the cyclophilin-type PPIASE family, which may be involved in the initiation of T cell activation; and 347 proteins in A. sculptum saliva fed on naturally infested horses, as the Actin and Phosphoprotein families were the most frequent. Also from A. sculptum, 06 proteins (1.72%) belonged to the horse vertebrate host and only 03 (2.83%) to the rabbit host. Most of the identified host proteins corresponded to proteins related to the immune response. The different approaches used in protein separation, acquisition of mass spectra and data analysis allowed the identification and characterization of a significant number of possible target proteins for vaccine candidates and/or pharmacologically active molecules. Tese (Doutorado)