Características fenotípicas da relação parasito-hospedeiro

Abstract

Resumo: A definição de parasitismo não expressa a complexidade que existe na relação entre o parasito e seu hospedeiro. Na complexa teia que envolve esta relação estão as modulações das características fenotípicas do hospedeiro e parasito, que são expressas desde o nível macroscópico até o molecular. Este trabalho teve como objetivo investigar características fenotípicas atreladas aos seguintes fatores da relação parasito-hospedeiro: resposta imune do hospedeiro; resistência dos antiparasitários; manipulação de vias intracelulares; perturbação da microbiota gastrintestinal. Para investigar a resposta imune, ovelhas infectadas por nematódeos gastrintestinais (NGI), foram segregadas em grupo suscetível e resiliente. Foram avaliados parâmetros hematológicos e perfil de expressão gênica dos genes GATA3, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 e IFN-? em leucócitos. Os principais achados foram: correlação positiva entre IL-4 e hematócrito (r=0,46; p<0,05) e entre IL-5 e eosinófilos (r=0,53; p<0,05) e ausência de diferença estatística na expressão dos genes investigados entre os grupos. Embora a expressão dos genes investigados não tenha sido eficiente na identificação de resiliência, os dados de correlação ressaltaram a importância de interleucinas Th2 na resposta anti-helmíntica. A identificação da resiliência visa, em última instância, desacelerar o aparecimento de resistência aos parasitários. A fim de avaliar aspectos da resistência, foi realizada uma revisão de literatura sobre resistência das lactonas macrocíclicas (ML) em helmintos de bovinos no Brasil, associada aos dados de um questionário aplicado aos/as fazendeiros. A maioria dos estudos avaliados (19/21) relatou resistência multiespécie a ML. Quanto ao questionário, foi verificado que os animais são tratados mensalmente ou quinzenalmente (58,0%). Observou-se ainda que a ivermectina é utilizada em associação a acaricidas para controle do carrapato Rhipicephalus microplus (90,0%) e da mosca Haematobia irritans (30,0%). Assim, o fator mais importante para a resistência dos nematoides foi o alto nível de exposição a ML, em combinação com acaricidas para controlar ectoparasitos. Frente ao problema da resistência aos parasitários, novos caminhos para controle e tratamento de parasitos são necessários. Neste sentido, foi realizada uma revisão sistemática de literatura com foco nas mudanças epigenéticas do hospedeiro durante infecções por apicomplexos que podem atuar como possíveis alvos terapêuticos. Estes alvos foram encontrados em vias envolvidas na resposta imune do hospedeiro, proliferação celular e na inibição da morte celular. Drogas que interferem em eventos epigenéticos já foram aprovadas por órgãos regulatórios ou estão em ensaios clínicos. Assim, estudos sobre o reposicionamento destas drogas poderiam trazer novas terapias para doenças parasitárias. Além da ação direta, parasitos gastrintestinais também interagem no hospedeiro através de modificações ou adaptações da microbiota. Tais efeitos foram avaliadas por meio do sequenciamento metagenômico "shotgun" de amostras de fezes de ovinos de idades diferentes e apresentando contagens de ovos por grama de fezes (OPG) distintas. Foram observadas diferenças em nível de filo e gênero entre borregas e ovelhas adultas. Animais com OPG<1000, quando comparados com animais com OPG>1000, tiveram maior representação de bactérias do filo Actinomycetota e do gênero Akkermansia, táxons que contém microorganismos que favorecem a saúde intestinal. Considerando os achados deste trabalho, embora a relação parasito-hospedeira seja complexa, ela traz características fenotípicas que podem ser exploradas buscando um menor prejuízo do hospedeiro.

Abstract: The definition of parasitism does not fully express the complexity inherent in the relationship between the parasite and its host. Within this intricate web lies the modulation of phenotypic characteristics of both the host and parasite, which are expressed from the macroscopic to the molecular level. This study aimed to investigate phenotypic characteristics linked to the following factors of the parasite-host relationship: host immune response; drug resistance; manipulation of intracellular pathways; and disturbance of the gastrointestinal microbiota. To investigate the immune response, sheep infected with gastrointestinal nematodes (GIN) were segregated into susceptible and resilient groups. Hematological parameters and gene expression profiles of the genes GATA-3, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, and IFN-? in leukocytes were evaluated. The main findings included a positive correlation between IL-4 and hematocrit (r=0.46; p<0.05), and between IL-5 and eosinophils (r=0.53; p<0.05), with no statistical difference in gene expression between the groups. Although the expression of the investigated genes was not efficient in identifying resilience, correlation data highlighted the importance of Th2 interleukins in the anti-helminthic response. The identification of resilience ultimately aims to slow down the emergence of drug resistance. To assess aspects of drug resistance, a literature review on resistance to macrocyclic lactones (ML) in bovine helminths in Brazil was conducted, coupled with data from a questionnaire administered to farmers. Most of the evaluated studies (19/21) reported multi-species resistance to ML. Regarding the questionnaire, it was found that animals are treated monthly or biweekly (58.0%). It was also observed that ivermectin is used in association with acaricides to control the Rhipicephalus microplus tick (90.0%) and the Haematobia irritans fly (30.0%). Thus, the most important factor for nematode resistance was the high level of ML exposure, in combination with acaricides to control ectoparasites. In the face of the problem of parasite resistance, new pathways for parasite control and treatment are necessary.In this regard, a systematic literature review focusing on host epigenetic changes during apicomplexan infections that may act as potential therapeutic targets was conducted. These targets were found in pathways involved in the host immune response, cell proliferation, and inhibition of cell death. Drugs that interfere with epigenetic events have already been approved by regulatory agencies or are in clinical trials. Therefore, studies on the repositioning of these drugs could bring new therapies for parasitic diseases. In addition to direct action, gastrointestinal parasites also act on the host through modifications/adaptations of the microbiota. Such effects were evaluated through shotgun metagenomic sequencing of fecal samples from sheep of different ages and with different egg counts per gram of feces (EPG). Differences at the phylum and genus levels were observed between lambs and adult sheep. Animals with EPG<1000, when compared to animals with EPG>1000, had a higher representation of bacteria from the Actinomycetota phylum and the Akkermansia genus, taxa containing microorganisms that promote intestinal health. Considering the findings of this study, although the parasite-host relationship is complex, it harbors phenotypic characteristics that can be explored to minimize harm to the host.