2 – Filogenia, Co-Evolução, Aspectos Morfológicos e Biológicos das Diferentes Fases de Desenvolvimento do Schistosoma mansoni José Roberto Machado e Silva, Renata Heisler Neves Delir Corrêa Gomes

Observações mais recentes ampliaram esse conhecimento. Desordens metabólicas do hospedeiro, como a desnutrição, têm acentuado efeito negativo sobre as características fenotípicas dos helmintos. Os vermes adultos são menores do que nos animais nutridos (Akpom, 1982; Magalhães et al., 1986; Oliveira et al., 2003), com diminuição da área, do diâmetro e do perímetro dos lóbulos testiculares (Oliveira et al., 2003; Neves et al., 2002). As fêmeas apresentam menores valores significativos na área da ventosa ventral, na área do ovário e na largura do ovo uterino (Oliveira et al., 2003). O estudo mais detalhado, por microscopia laser confocal, demonstra que o tegumento dos vermes desnutridos é menos espesso do que os normais, os tubérculos da superfície estão agrupados e achatados, enquanto a região subtegumentar aparece vacuolizada (Neves et al., 2001).

Os hormônios esteróides e da tireóide afetam o desenvolvimento (sobrevivência, crescimento e maturação sexual) do esquistossomo no hospedeiro. Camundongos com hipotireoidismo albergam vermes menores do que os encontrados nos animais com hipertireoidismo e, nestes, os vermes maturam antes e produzem mais ovos (Mendonça et al., 2000). Segundo essas pesquisas, hormônios como o estrogênio, a ecdisona e da tireóide modulam a expressão gênica via receptores nucleares específicos. O aumento da carga parasitária, com desenvolvimento de vermes bem maiores do que o tamanho normal, foi observado em camundongos tratados com tiroxina, enquanto nos alimentados com dieta deficiente em iodo há retardo na maturação dos vermes e redução na fecundidade (Saule et al., 2002). Os hormônios esteróides adrenais são dos mais importantes, controlando o início e o estabelecimento da infecção esquistossomótica em camundongos. Animais adrenelectomizados são mais suscetíveis à infecção, com aumento da carga parasitária e da contagem de ovos nas fezes, provavelmente por uma ação direta sobre o parasito ou pela regulação da resposta imune do hospedeiro (Morales-Montor, Mohamed & Damian, 2004).

A convivência de S. mansoni com o sistema imune do hospedeiro, desde longa data (Lenzi et al., 1997), desenvolveu uma relação de dependência do helminto para com as características do hospedeiro. Atualmente, não restam dúvidas de que o esquistossomo necessita da resposta imune do hospedeiro para o seu desenvolvimento (Davies & McKerrow, 2003). Diversas publicações demonstram que os vermes são pequenos, menos desenvolvidos, atrofiados nos animais com deficiência de interleucina 7 (IL-7) e células T e B (Wolowczuk et al., 1999; Viney, 2002). Relata-se também o retardo no desenvolvimento dos vermes e a pouca produção de ovos em animais imunodeficientes (Davies et al., 2002).

Há evidências de que os vermes em condições adversas produzem um fenótipo adaptativo (Viney, 2002; Simões et al., 2002). Esses fenótipos são também expressos quando se muda o hospedeiro do helminto, conforme verificado com uma cepa silvestre circulante em N. squamipes, mantida em condições de laboratório em Mus musculus (Machado-Silva et al., 1994; Neves et al., 1998). Da mesma forma, os vermes adultos de cepas mantidas em camundongos sofreram alterações morfológicas em N. squamipes. Nesse fenômeno, que é denominado plasticidade fenotípica, as mudanças ocorrem no sistema genital, principalmente, dos vermes machos. A plasticidade fenotípica ocorre principalmente na primeira passagem do helminto pelas condições de laboratório (Neves et al., 2004).

Diversos experimentos indicam que o polimorfismo enzimático de populações naturais de S. mansoni reduz-se em condições de laboratório, devido à utilização de animais como o camundongo, que não é um hospedeiro natural. Uma amostra isolada de babuínos sofreu modificações no zimodemo, com rápido desaparecimento de alelos das enzimas glicose fosfato isomerase (GPI), malato-desidrogenase-1 (MDH) e fosfoglicomutase (PGM) (LoVerde et al., 1985). A freqüência do alelo Mdh-1 da enzima malato-desidrogenase aumentou nas cepas que normalmente infectam Rattus rattus (Brémond et al., 1993). Passagens sucessivas no laboratório também provocam modificações no padrão de isoenzimas, com redução do polimorfismo e seleção de alelos adaptativos (Navarro, Cesari & Incani, 1992). A redução de variabilidade foi confirmada entre populações de S. mansoni circulantes no campo e outras, mantidas por numerosas gerações em laboratório, através do emprego de diversos marcadores moleculares (Vieira et al., 1991; Pinto et al., 1997; Rodrigues et al., 2002).

Sem desconsiderar as limitações impostas pelos hospedeiros de laboratório, ainda na década de 50 numerosos conhecimentos foram se acumulando, com o emprego de camundongos (Brener, 1956, 1959). Foram demonstradas variações intra-específicas (cepas) entre populações simpátricas e alopátricas, com diferenças biológicas no período pré-patente (Andreson & Cheever, 1972; Fallon et al, 1997), infectividade (Bastos, Magalhães & Pareja, 1979), fecundidade (Warren, 1967; Kassim, Cheever & Richards, 1979; Costa & Katz, 1982; Costa, Roche & Katz, 1984; Conceição & Coura, 1986; Thiongo et al., 1997), patogenicidade (Magalhães, Alcântara & Carvalho, 1975; Andrade & Sadigursky, 1985; Yoshioka et al., 2002) e eliminação de ovos nas fezes (Yoshioka et al., 2002).

A cepa BH (Belo Horizonte, Minas Gerais) se diferencia da SJ (São José dos Campos, São Paulo) pelo maior tamanho das ventosas, por ter maiores ovos nas fezes (Paraense & Corrêa, 1981), vermes adultos maiores (Machado-Silva et al., 1995; Paraense & Corrêa, 1981; Magalhães & Carvalho, 1973) e maior número de lóbulos testiculares (Machado-Silva et al., 1995; Magalhães & Carvalho, 1973). Essas cepas se diferenciam da CMO (Ceará Mirim, Rio Grande do Norte) no comprimento dos vermes (SJ x CMO) e no número de lóbulos testiculares (BH x CMO). As três cepas foram menores do que outra, isolada e mantida em N. squamipes (Machado-Silva et al., 1995). Pelas características parasitológicas verificou-se que a cepa BH diferia de outras, da Venezuela, também mantidas por várias gerações em laboratório (Nino Incani, Morales & Cesari, 2001). Nesse experimento, os autores identificaram os aspectos que são determinados pelo parasito (período pré-patente, infectividade, proporção macho/fêmea) e pela constituição genética do hospedeiro (suscetibilidade, fecundidade e distribuição topográfica dos ovos).

Cepas simpátricas humana e silvestre (N. squamipes) também apresentaram diferenças morfométricas, nos caracteres do sistema reprodutor de vermes adultos (Neves et al., 1998). Estudo recente comprovou que a caracterização de cepas também pode ser realizada pela análise morfométrica dos vermes adultos provenientes de infecção unissexual (Machado-Silva et al., 2003). Todos esses resultados reforçam os achados de que as diferenças fenotípicas entre as cepas são expressas mesmo quando estas são mantidas por várias gerações em condições de laboratório (Martinez et al., 2003).

Em hospedeiros suscetíveis (camundongos, hamsters e babuínos, entre outros), o acasalamento dos vermes envolve duas etapas: a atração, que é controlada por lipídeos, em particular o colesterol; e o pareamento, que envolve o tigmotactismo (Tchuem Tchuenté et al., 1996). Contrariamente ao que se conhecia, os vermes adultos não são monogâmicos, já que a troca de parceiros foi evidenciada entre espécies do gênero Schistosoma (Tchuem Tchuenté et al., 1996) e em S. mansoni (Pica-Mattoccia et al., 2000). Admite-se que essa troca contribua para a maior diversidade de material genético, com aumento das chances de adaptação e sobrevivência (Pica-Mattoccia et al., 2000).

A migração dos vermes da região hepática em direção aos vasos mesentéricos começa entre quatro e cinco semanas de infecção (Clegg, 1965). Ainda não se tem completo conhecimento sobre os fatores determinantes dessa migração para o sítio de oviposição. É provável que envolva a participação de produtos do metabolismo do hospedeiro, como a presença de sais biliares no soro portal, pois o soro desse local estimula mais a produção de ovos do que o soro retirado de outras regiões (Wu et al., 1985; Shaker et al., 1998; Badr et al., 1999). Pode ser que esse tropismo tenha relação com a filogenia, devido à especificidade do helminto para viver em um ambiente, como as veias porta e mesentéricas. Essa localização parece ser a ideal para que o helminto adquira seus nutrientes, à medida que o sangue do intestino delgado vai para o fígado, para detoxicação, após a digestão e a absorção de alimentos (Shaker et al., 1998; Modha et al., 1998). O fato é que roedores e primatas apresentam diferentes sítios de oviposição. Em roedores, a preferência é pelo intestino delgado, em geral pelo jejuno (Martinez et al., 2003; Machado- Silva et al., 1991; Wu et al., 1985), enquanto nos primatas é pelo intestino grosso (Nyindo & Farah, 1999).

Os estudos in vitro indicaram que o soro portal de diferentes mamíferos, permissivos ou não permissivos, estimula a oviposição, embora esta seja menor no rato, equivalente no soro humano e no de coelho, com o máximo ocorrendo em hamsters (Wu et al., 1985). Os vermes cultivados in vitro apresentam três fases na cinética de oviposição: pequena produção inicial, máxima produção e redução progressiva, durante as fases finais do cultivo (Barth, Fernandes & Rodrigues, 1996). Possivelmente, essa redução está relacionada com alterações no sistema reprodutivo das fêmeas. Os estudos in vitro confirmam que existe uma grande variabilidade na oviposição, relacionada com a idade dos vermes, a cepa e o hospedeiro de origem dos vermes (El Ridi et al., 1997).

Ao que parece, não há associação entre a fonte do soro portal e a postura de ovos. Os experimentos in vivo demonstram que não ocorre postura de ovos no coelho (Pinto et al., 1990), que tem o mesmo potencial para estimular a oviposição in vitro (Wu et al., 1985). Estudos realizados em roedores demonstram que a cinética de oviposição também é composta por três fases (Ribeiro-Paes & Rodrigues, 1997; Fallon et al., 1997; Thiongo et al., 1997; Souza et al., 1992; Rocha et al., 1995). Em camundongos esquistossomóticos, a concomitância de diabetes melito afeta a cinética de eliminação de ovos nas fezes, possivelmente por dificuldade de maturação (Hulstijin et al., 2001).

 

Perspectivas

A aplicação de novas ferramentas moleculares poderá contribuir no estudo taxonômico de S. mansoni, o que poderá resultar na descrição de novas espécies ou inclusão como sinonímias. Novas técnicas de microscopia com maior poder de resolução e o desenvolvimento de marcadores poderão contribuir para o avanço no conhecimento mais detalhado da morfologia em várias fases do ciclo biológico de S. mansoni. O estudo da expressão de proteínas por meio da análise proteômica nestas diversas fases do ciclo biológico deverá facilitar o entendimento da biologia, do processo evolutivo e da relação parasito-hospedeiro.

 

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