Caracterização espectrofotométrica, ultraestrutural e química das espécies de Biomphalaria hospedeiras intermediárias de Schistosoma mansoni no Brasil : diferenciação interespecífica e parasitológica por meio do NIR

A esquistossomose mansoni, parasitose de veiculação hídrica causada pelo trematódeo Schistosoma mansoni e transmitida por moluscos planorbídeos do gênero Biomphalaria, ainda representa um problema de saúde pública no Brasil. A caracterização das três espécies de Biomphalaria hospedeiras intermediárias de S. mansoni no Brasil é importante sob o ponto de vista epidemiológico, já que cada uma apresenta características biológicas e fisiológicas diferentes na manutenção do ciclo do parasito. Dessa forma, a proposta desse trabalho foi descrever as características espectrofotométricas, ultraestruturais e químicas de Biomphalaria glabrata, B. straminea e B. tenagophila, bem como de exemplares de B. glabrata infectadas por S. mansoni, provenientes de laboratório e campo, buscando a diferenciação entre essas espécies e a detecção de infecção. Diferentes populações das três espécies de Biomphalaria utilizadas foram mantidas no Laboratório de Malacologia/IOC/Fiocruz, sendo parte delas coletadas em campo. Foram obtidos no Espectrofotômetro de Infravermelho Próximo (NIR), espectros de 598 moluscos vivos, sendo 100 espécimes infectados para o diagnóstico parasitológico, e 230 conchas. As análises quimiométricas foram realizadas utilizando-se o software Unscrambler®. Trinta conchas, de laboratório e de campo, foram descritas quanto à morfologia ultraestrutural e analisadas em relação aos elementos químicos através do MEV EDS. A presença dos elementos químicos foi evidenciada nas áreas do umbigo e da última volta das conchas, com e sem perióstraco. A caracterização ultraestrutural diferenciou a camada prismática e o perióstraco e evidenciou a angulação nas conchas de B. straminea e B. tenagophila, demonstrando a carena dessa última espécie. Os elementos químicos primordiais da composição da concha (C, O, Ca e N) foram observados em todas as três espécies, além do ferro e do alumínio também. Elementos como Fe, Si e P foram encontrados em maior quantidade em conchas de campo, apresentando diferença significativa em relação as conchas de laboratório. A análise interespecífica de animais vivos foi possível através do NIR e a intraespecífica demonstrou as alterações químicas que podem ocorrer na mesma espécie de habitats diferentes. Todos os moluscos que passaram pelo equipamento, sobreviveram. A análise das conchas através do NIR apresentou variação interespecífica em relação as espécies de Biomphalaria. Além disso, foi possível separar os animais infectados dos não infectados com 82,5% de acerto. Concluindo, este trabalho ratificou a técnica NIRS como uma ferramenta inovadora na área da Malacologia médica, tanto na separação de espécies, quanto na detecção de exemplares infectados, o que é relevante principalmente para estudos da epidemiologia da transmissão da esquistossomose

Schistosomiasis mansoni, a waterborne parasitic disease caused by the trematode Schistosoma mansoni and transmitted by planorbid mollusks of the genus Biomphalaria, still represents a public health problem in Brazil. The characterization of the three species of Biomphalaria intermediate hosts of S. mansoni in Brazil is important from the epidemiological point of view, since each one presents different biological and physiological characteristics in the maintenance of the parasite cycle. Thus, the purpose of this study was to describe the spectrophotometric, ultrastructural and chemical characteristics of Biomphalaria glabrata, B. straminea and B. tenagophila, as well as of laboratory and field specimens of B. glabrata infected with S. mansoni, aiming to differentiate among these species and to detect infection. Different populations of the three Biomphalaria species used were kept at the Laboratory of Malacology/IOC/Fiocruz, and part of them were collected in the field. Spectra of 598 live mollusks were obtained in the Near Infrared Spectrophotometer (NIR), 100 of which were infected specimens for parasitological diagnosis, and 230 shells. Chemometric analyses were performed using Unscrambler® software. Thirty laboratory and field shells were described for ultrastructural morphology and analyzed for chemical elements using SEM-EDS. The presence of the chemical elements was evidenced in the navel and last lap areas of the shells, with and without periostraces. Ultrastructural characterization differentiated the prismatic layer and the periostrach and evidenced angulation in the shells of B. straminea and B. tenagophila, demonstrating the carina of the latter species. The primary chemical elements of shell composition (C, O, Ca, and N) were observed in all three species, in addition to iron and aluminum as well. Elements such as Fe, Si and P were found in higher amounts in field shells, showing a significant difference compared to laboratory shells. The interspecific analysis of live animals was possible through NIR and the intraspecific showed the chemical changes that can occur in the same species from different habitats. All the mollusks that passed through the equipment, survived. The analysis of the shells through NIR showed interspecific variation in relation to Biomphalaria species. Furthermore, it was possible to separate infected from non-infected animals with 82.5% accuracy. In conclusion, this work ratified the NIRS technique as an innovative tool in the field of medical Malacology, both in the separation of species and in the detection of infected specimens, which is relevant mainly for studies on the epidemiology of schistosomiasis transmission