caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

106
1 UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE CURSO DE DOUTORADO EM MEDICINA VETERINÁRIA CLÍNICA E REPRODUÇÃO ANIMAL RENATA FERNANDES FERREIRA TESE DE DOUTORADO CARACTERIZAÇÃO E ANÁLISE DA DIVERSIDADE DOS GENES CODIFICADORES DAS PROTEÍNAS GP19 E GP36 DE Ehrlichia canis (DONATIEN E LESTOQUARD, 1935) DETECTADA EM SANGUE TOTAL DE CÃES (Canis familiaris) NATURALMENTE INFECTADOS NITERÓI 2012

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Page 1: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

1

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

CURSO DE DOUTORADO EM MEDICINA VETERINÁRIA

CLÍNICA E REPRODUÇÃO ANIMAL

RENATA FERNANDES FERREIRA

TESE DE DOUTORADO

CARACTERIZAÇÃO E ANÁLISE DA DIVERSIDADE DOS GENES CODIFICADORES

DAS PROTEÍNAS GP19 E GP36 DE Ehrlichia canis (DONATIEN E LESTOQUARD,

1935) DETECTADA EM SANGUE TOTAL DE CÃES (Canis familiaris)

NATURALMENTE INFECTADOS

NITERÓI

2012

Page 2: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

RENATA FERNANDES FERREIRA

TESE DE DOUTORADO

CARACTERIZAÇÃO E ANÁLISE DA DIVERSIDADE DOS GENES CODIFICADORES

DAS PROTEÍNAS GP19 E GP36 DE Ehrlichia canis (DONATIEN E LESTOQUARD,

1935) DETECTADA EM SANGUE TOTAL DE CÃES (Canis familiaris)

NATURALMENTE INFECTADOS

Tese apresentada ao Curso de Pós-Graduação em

Medicina Veterinária – Clínica e Reprodução

Animal da Universidade Federal Fluminense, como

requisito parcial para a obtenção do Grau de

Doutor.

Orientador: Prof. Dr. ALOYSIO DE MELLO FIGUEIREDO CERQUEIRA

Orientadora: Profª Drª NÁDIA REGINA PEREIRA ALMOSNY

NITERÓI

2012

Page 3: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

RENATA FERNANDES FERREIRA

CARACTERIZAÇÃO E ANÁLISE DA DIVERSIDADE DOS GENES CODIFICADORES

DAS PROTEÍNAS GP19 E GP36 DE Ehrlichia canis (DONATIEN E LESTOQUARD,

1935) DETECTADA EM SANGUE TOTAL DE CÃES (Canis familiaris)

NATURALMENTE INFECTADOS

Tese apresentada ao Curso de Pós-Graduação em

Medicina Veterinária – Clínica e Reprodução

Animal da Universidade Federal Fluminense, como

requisito parcial para a obtenção do Grau de

Doutor.

BANCA EXAMINADORA

_____________________________________________________________________

Prof Dr. Aloysio de Melo Figueiredo

Cerqueira – Universidade Federal Fluminense

_____________________________________________________________________

Prof. Drª Nadia Regina Pereira Almosny – Universidade Federal Fluminenese

______________________________________________________________________

Prof. Drª. Rita de Cassia A. A. de Menezes –Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro

_____________________________________________________________________

Prof. Dr. Huarrisson Azevedo Santos- Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro

_____________________________________________________________________

Prof. Dr. Felipe Piedade Gonçalves Neves - Universidade Federal Fluminense

______________________________________________________________________

Prof. Drª Tatiana Xavier de Castro - Universidade Federal Fluminense

NITERÓI

2012

Page 4: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

À Kaiko, ao meu lado por 17 anos,

vivendo um dia de cada vez.

Page 5: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

AGRADECIMENTOS

À minha mãe, POR TUDO. Pelo que sou, pelo que penso, pelo que tenho. Não cabe numa

simples folha de papel.

À minha família querida, pai, vovó e Rachel, pela paciência e amor dedicados a mim.

Ao meu orientador e amigo Aloysio de Mello Figueiredo Cerqueira, pela sua compreensão

incondicional, sabendo sempre acreditar. Deixamos de ser aluno e mestre. Somos mais que

isso.

À minha orientadora e amiga Nádia Regina Pereira Almosny, pela orientação, confiança e

carinho. Devo a ela minha formação acadêmica.

À professora doutora Tatiana Xavier de Castro, pelas horas dedicadas a mim. Só grandes

amigos fazem isso. Tenho orgulho dela. Chegamos até aqui.

À professora e amiga Ingrid Lyrio Figueira Rodrigues, por lembrar de mim sempre.

À professora e amiga Marcia de Souza Xavier, pela compreensão em meus momentos de

instabilidade.

Ao professor doutor Felipe Piedade Gonçalves Neves, pelo bom humor sempre na hora de

me ajudar. Bom amigo número 1.

Ao técnico do seqüenciamento André Victor Barbosa, por estar sempre disponível. Nunca

ouvi um não. Bom amigo número 2.

À CAPES e ao Cnpq, pelo financiamento desse projeto, sem “eles” não seria viável.

À Coordenação do Curso de Doutorado em Clínica e Reprodução Animal.

Page 6: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

A toda equipe do Laboratório de Enteropatógenos e Microbiologia de Alimentos do

Instituto Biomédico da UFF.

A toda equipe do Laboratório de Patologia Clínica Veterinária da UFF, por fazer parte da

minha história na Universidade.

Aos Médicos Veterinários Ingrid Lyrio Figueira Rodrigues, Christiano Esposito e Luana

Félix, pela ajuda nas coletas e atendimentos aos cães.

À minha estagiária Juliana Macedo, a prova que, de onde menos se espera, a ajuda sempre

vem. Ela vai longe. Tem sempre lugar para pessoas como ela.

Aos meus queridos companheiros de trabalho, principalmente Bianca Barbosa, que são

uma lição de amizade e companheirismo no trabalho e na vida.

À Vet Care e à todos os meus amigos, Claudia Youle, Juliana Cukier, Élida Gripp, Flavia

Braz, Flávia Tavares, Renata Tostes, Gabriela Vieira, Sylvia Azevedo, Maurício Rodrigues,

Andrei Costa, Fabio Gondin, e Paula Carvalho, pelo reconhecimento e respeito pelo meu

trabalho. Feliz o médico veterinário patologista que trabalha com vocês.

À amiga Suzana Martins Gomes Leite por mais uma vez (desde o mestrado) dar um toque

final a tese.

Aos meus amigos que não me ajudaram diretamente neste trabalho, mas fizeram ou fazem

parte da minha vida. Sem nomes. Nenhum deles merece ser esquecido.

Page 7: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

“Não sabendo que era impossível, foi lá e fez”

Jean Cocteau

Page 8: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS xii

LISTA DE TABELAS xiii

LISTA DE QUADROS xv

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS xvi

RESUMO xvii

ABSTRACT xviii

1. INTRODUÇÃO 19

2. OBJETIVOS 22

2.1. OBJETIVO GERAL 22

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 22

3. REVISÃO DE LITERATURA 23

3.1. EHRLICHIOSE MONOCÍTICA CANINA 23

3.1.1. HISTÓRICO 23

3.1.2. TAXONOMIA 24

3.1.3. MORFOLOGIA 26

3.1.4. DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA 26

3.1.5. TRANSMISSÃO 27

3.1.6. CICLO BIOLÓGICO 28

Página

Page 9: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3.1.7. PATOGENIA E MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS 28

3.1.7.1. FASE AGUDA 28

3.1.7.2. FASE SUBCLÍNICA 30

3.1.7.3. FASE CRÔNICA 31

3.1.8. ACHADOS ANATOMO-PATOLÓGICOS 31

3.1.9. ASSOCIAÇÃO COM OUTROS HEMOPARASITAS 32

3.1.10 DIAGNÓSTICO 33

3.2. ESPÉCIES DO GÊNERO Ehrlichia QUE ACOMETEM CÃES 35

3.2.1. ANAPLASMA PLATYS (E. PLATYS) 35

3.2.2. EHRLICHIA EWINGII 37

3.2.3. EHRLICHIA CHAFFEENSIS 37

3.2.4. ANAPLASMA PHAGOCYTOPHILUM (E. PHAGOCITOPHILA, E. EQUI E HGE) 37

3.2.5. NEORICKETTSIA RISTICII ( E. RISTICII) 38

3.3. MECANISMOS DE ESCAPE DO GÊNERO Ehrlichia 39

3.4.. GENES ESPECÍFICOS PARA ANÁLISE FILOGENÉTICA 40

3.5 GENES ESPECÍFICOS PARA TIPIFICAÇÃO MICROBIANA 41

3.6 FERRAMENTAS MOLECULARES PARA ESTUDO DE

IDENTIDADE E TIPIFICAÇÃO BACTERIANA 43

3.6.1. REAÇÃO DE SEQUENCIAMENTO 43

3.6.2. BIOINFORMÁTICA 43

3.6.3. ÁRVORES FILOGENÉTICAS 44

3.6.4. PROGRAMA DE ANÁLISE GENÉTICA E EVOLUCIONÁRIA MOLECULAR

- MEGA 44

4. MATERIAL E MÉTODOS 46

4.1. ESCOLHA DOS CÃES 46

4.2. OBTENÇÃO E TRANSPORTE DAS AMOSTRAS 47

4.3. HEMOGRAMAS 47

4.4. EXTRAÇÃO DO DNA 48

Página

Page 10: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

4.5. REAÇÃO EM CADEIA PELA POLIMERASE (PCR) 48

4.5.1. INICIADORES DE CADEIA UTILIZADOS NA PCR PARA CARACTERIZA-

ÇÃO MOLECULAR 48

4.5.1.1. PREPARO DA PRIMEIRA REAÇÃO (PCR1) 49

4.5.1.2. PREPARO DA REAÇÃO PARA DETECÇÃO DA ESPÉCIE (PCR2 E PCR3) 50

4.5.1.2.1. Ehrlichia canis (PCR1) 50

4.5.1.2.2. Anaplasma platys (PCR3) 50

4.5.2. INICIADORES DE UTILIZADOS NA PCR PARA IDENTIFICAÇÃO DOS GENES

QUE CODIFICAM AS PROTEÍNAS GP19 E GP36 DE E. canis 51

4.5.2.1. PREPARO DA REAÇÃO 51

4.5.2.1.1. Protocolo para reação de amplificação do gene das proteínas

gp19 e gp36 51

4.5.3. VISUALIZAÇÃO DOS RESULTADOS 52

4.5.4. CONTROLES 52

4.6. SEQUENCIAMENTO E SIMILARIDADE GENÉTICA 53

4.6.1. SEQUENCIAMENTO PARCIAL DO GENE CODIFICADOR DO RRNA 16S

DE E. canis E A.platys 53

4.6.2. SEQUENCIAMENTO DOS GENES CODIFICADORES DAS PROTEÍNAS GP19 E GP36 54

4.6.3. ANÁLISE DA SIMILARIDADE GENÉTICA ENTRE AS AMOSTRAS

DE E. CANIS E A.PLATYS 54

4.6.4. ANÁLISE DA SIMILARIDADE ENTRE AS SEQÜENCIAS GÊNICAS DA

GP19 E GP36 DAS AMOSTRAS DE E. CANIS 55

4.7. ANÁLISE ESTATÍSTICA 57

5. RESULTADOS 59

5.1. IDENTIFICAÇÃO MOLECULAR DE E. CANIS E A. PLATYS 59

Página

Page 11: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

5.2. SEQUENCIAMENTO E ANÁLISE DO PRODUTO 60

5.2.1. ANÁLISE DAS SEQUENCIAS PARCIAIS DO GENE RRNA 16S DE E.CANIS 60

5.2.2. ANÁLISE DAS SEQUENCIAS PARCIAIS DO GENE RRNA 16S DE A. PLATYS 62

5.2.3. ANÁLISE DASEQUENCIA PARCIAL DO GENE RRNA 16S COM OS INICIADORES

EHR16SR E EHR16SD 62

5.2.4. ANÁLISE DA SEQUENCIA COMPLETA DO GENE CODIFICADOR DA GP19 64

5.2.5. ANÁLISE DA SEQUENCIA COMPLETA DO GENE CODIFICADOR DA GP36 68

5.2.5.1. REGIÃO 1 (5’-TERMINAL-PRÉ REPETIÇÃO) 69

5.2.5.2. REGIÃO 2 (REGIÃO DE REPETIÇÃO EM TANDEM) 69

5.2.5.3. REGIÃO 3 (3’-TERMINAL PÓS REPETIÇÃO) 70

5.2.6. ANÁLISE DAS INCLUSÕES SUGESTIVAS DE E.CANIS E A.PLATYS 71

5.2.7. ANÁLISE DOS SINAIS CLÍNICOS E HEMATOLÓGICOS 72

.5.2.7.1. ALTERAÇÕES CLÍNICAS E HEMATOLÓGICAS OBSERVADAS

EM CÃES SUBMETIDOS AO DIAGNÓSTICO MOLECULAR PARA E.

canis NOS MUNICÍPIOS DE DUQUE DE CAXIAS, MARICÁ E CA-

CHOEIRAS DE MACACU 72

6. DISCUSSÃO 81

7. CONCLUSÃO 87

8. OBRAS CITADAS 88

ANEXOS 105

Página

Page 12: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

LISTA DE FIGURAS

Figura Título Pág

Figura 1 Fluxograma das etapas de detecção, caracterização e análise de identidade

entre as amostras positivas para E.canis e A.platys

54

Figura 2

Ánálise de similaridade baseada em um fragmento de 345pb do gene que

codifica a região 16S rRNA comum a algumas espécies da família

Anaplasmataceae 10 seqüências do estudo, 7 sequencias de suas espécies

próximas obtidas da base de dados do GenBankTM

. As porcentagens do

“Bootstrap” são mostradas nos ramos e representam 50% em 1.000

repetições.

63

Figura 3

Ánálise de similaridade baseada em um fragmento de 414pb do gene que

codifica a proteína gp19, 11 sequencias do estudo e 6 sequencias obtidas da

base de dados do GenBankTM

As porcentagens do “Bootstrap” são mostradas

nos ramos e representam 50% em 1.000 repetições

65

Figura 4

Mutação sinônima no nucleotídeo 312. Em destaque a troca da Adenina pela

Timina permanecendo o mesmo aminoácido de origem

66

Figura 5 Ánálise de similaridade baseada no fragmento de tamanho variável (622-

840pb) que codifica a proteína gp36, 2 sequencias do estudo e 13 sequencias

obtidas da base de dados do GenBankTM

As porcentagens do “Bootstrap” são

mostradas nos ramos e representam 50% em 1.000 repetições

67

Page 13: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

LISTA DE TABELAS

Tabela Título Pág

Tabela 1 Descrição dos iniciadores utilizados na reação em cadeia pela polimerase

(PCR) para identificação dos animais positivos e para a reação de

sequenciamento, com o tamanho em pares de base (pb) de seus respectivos

produtos.

48

Tabela 2 Descrição dos iniciadores utilizados na reação em cadeia da polimerase

(PCR) para identificação dos genes que codificam as proteínas de membrana

gp19 e gp36 dos animais positivos para E. canis, e seus respectivos alvos.

50

Tabela 3 Protótipos representantes dos tipos de E.canis, A.platys e outras espécies da

família Anaplasmataceae descritas em diferentes países, suas referências e

seus respectivos números de acesso no GenBankTM

55

Tabela 4

Protótipos representantes das sequências codificadoras dos genes das

proteínas gp19 e gp36 de E.canis, descritas em diferentes países, suas

referências e seus respectivos números de acesso no GenBankTM

56

Tabela 5

Similaridade entre as seqüências obtidas na PCR com os iniciadores

ECAN/HE3 específicos para o gene codificador dorRNA 16S de E canis com

amostras publicadas no GenBankTM

, e o valor da porcentagem de identidade

utilizando o programa Bioedit 4.0

60

Tabela 6 Similaridade entre as seqüências obtidas na PCR com os iniciadores

PLATYS/EHR16SR específicos para o gene codificador do rRNA 16S de de

A.platys com amostras publicadas no GenBank, e o valor da porcentagem de

identidade utilizando o programa Bioedit 4.0

61

Tabela 7 Similaridade entre as seqüências obtidas na PCR com os iniciadores

EHR16R/EHR16D específicos para o gene codificador do rRNA 16S comum a

algumas espécies da família Anaplasmataceae com amostras publicadas no

GenBank, e o valor da porcentagem de identidade utilizando o programa

Bioedit 4.0

64

Tabela 8

Similaridade entre as sequências obtidas na PCR com os iniciadores

GP19F/GP19R que codificam a proteína gp19 com amostras publicadas

no GenBankTM

e o valor da identidade utilizando o programa Bioedit 4.0

68

Tabela 9

Similaridade entre as sequências obtidas na PCR com os iniciadores

GP19F/GP19R que codificam a proteína gp36 (região 1) com amostras

publicadas no GenBankTM

e o valor da identidade utilizando o programa

Bioedit 4.0

65

Tabela 10 Similaridade entre as sequências obtidas na PCR com os iniciadores

GP19F/GP19R que codificam a proteína gp36 (região 3) com amostras

publicadas no GenBankTM

e o valor da identidade utilizando o programa

Bioedit 4.0

Page 14: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Tabela 11

Resultados obtidos na pesquisa de hemoparasitos e a PCR3, referente à

presença de algumas espécies pertencentes a família Anaplasmataceae

65

Tabela 12 Resultados obtidos na pesquisa de hemoparasitos e a PCR3, referente à

presença de Ehrlichia canis

Tabela 13 Resultados obtidos na pesquisa de hemoparasitos e a PCR3, referente à

presença de Anaplasma platys

Tabela 14 Queixa principal observada nos 300 cães que foram relatadas por seus

proprietários, separadas por região, referente aos animais de Duque de

Caxias, Maricá e Cachoeiras de Macacu

66

Tabela 15

Queixa principal observada nos 300 cães que foram relatadas por seus

proprietários referente aos animais de Duque de Caxias,Maricá e Cachoeiras

de Macacu

66

Tabela 16 Média e desvio padrão dos parâmetros hematológicos observados nos animais

positivos e negativos nos testes moleculares das regiões de Duque de Caxias,

Maricá e Cachoeiras de Macacu

67

Tabela 17 Achados clínicos observados em 100 cães e alterações hematológicas

encontradas amostras colhidas dos animais no município de Duque de Caxias

69

Tabela 18 Achados clínicos observados em 100 cães e alterações hematológicas

encontradas amostras colhidas dos animais no município de Maricá.

71

Tabela 19 Achados clínicos observados em 100 cães e alterações hematológicas

encontradas amostras colhidas dos animais no município de Cachoeiras de

Macacu.

73

Page 15: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

LISTA DE QUADROS

Quadro

Página

Quadro 1 Nova classificação da ordem

Rickettsiales.

25

Quadro 2 Valores de referência para os

parâmetros hematológicos do

cão.

55

Page 16: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

LISTAS DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS

DNA Ácido desoxirribonucleico

dNTP Trifosfatos desoxirribonucleosídeos

EDTA Ácido etileno diamino tetracético

M Molar

mM Milimolar

PCR Do inglês “Polymerase Chain Reaction” ou reação em cadeia da polimerase

pb Pares de base

pH Potencial hidrogeniônico

RNA Ácido ribonucleico

rRNA Ácido ribonucléico ribossomal

sp. nov. Espécie nova

Taq Thermophilus aquaticus

U Unidade internacional de medida

Page 17: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

RESUMO

A Ehrlichiose Monocítica Canina (EMC) é uma doença transmitida por carrapatos da espécie

Riphicephalus sanguineus, altamente adaptados ao meio urbano. Com o aumento do

desmatamento, esse agente tornou-se comum nos cães domésticos. Uma dificuldade crescente

em se fazer o diagnóstico de forma correta associada a deficiência no tratamento e

apresentação da forma clínica da doença, tornou necessário um estudo relacionado a genética

do parasito. Com o objetivo de correlacionar os achados clínicos dos animais atendidos nas

clínicas veterinárias das regiões serrana e metropolitana da cidade do Rio de Janeiro com

linhagens diferentes de Ehrlichia canis a partir da caracterização dos genes codificadores das

proteínas gp19 e gp36, foram colhidas amostras de sangue e soro de 300 animais (100 de

Duque de Caxias, 100 de Maricá e 100 de Cachoeiras de Macacu) que foram atendidos em

clínicas veterinárias, juntamente com seus dados clínicos e o motivo de suas consultas. Como

diagnóstico, foi utilizada a metodologia da reação em cadeia pela polimerase (PCR), realizada

em duas etapas: A primeira delas consistiu na utilização de seqüências iniciadoras ou

“primers” específicos para detecção de algumas espécies da família Anaplasmataceae e na

utilização de “primers” específicos para detecção da espécie E.canis. Foram encontrados 23

animais positivos na primeira reação e 17 positivos para E. canis (sete de Duque de Caxias,

quatro de Maricá e seis de Cachoeiras de Macacu). O produto obtido foi sequenciado e a

análise da similaridade realizada apresentou identidade com valores variando entre 95,7% e

100%. A segunda etapa foi a análise da sequencia do gene codificador das proteínas gp19 e

gp36, que foi realizada utilizando iniciadores específicos intergênicos e apenas 11 seqüências

codificadoras da gp19 e 2 codificadoras da gp36 foram amplificadas. As seqüências

codificadoras da gp19 permaneceram altamente conservadas e as de gp36 apresentaram

características semelhantes a isolados diferentes (56C semelhante aos genotipos novos de

Formosa e 70C semelhante ao genotipo São Paulo e demais isolados do mundo) Após esse

estudo, a análise de significância entre os sinais clínicos e achados hematológicos foi

determinada por meio de tabelas de contingência através da prova do quiquadrado e Fisher

exato. Dos animais positivos em Duque de Caxias, os sinais clínicos que foram significativos

foram apatia, anorexia e perda de peso. Maricá e Cachoeiras de Macacu tiveram como sinais

clínicos significativos a dispnéia. Observando a queixa principal relacionada ao animal 56C e

seus sinais clínicos e hematológicos, nota-se que são característicos de uma possível infecção

por E. canis o que não acontece com o animal 70C. Considerando-se em conjunto as

diferentes características clínicas e hematológicas dos dois animais, as diferenças nas

seqüências do gene codificador da proteína gp36 e a descrição da co-existência de genótipos

diferentes em Formosa, conclui-se que fica a evidência da existência de dois genotipos no

Brasil uma vez que a amostra 56C é diferente da amostra de São Paulo e da 70C,

geneticamente similar a maioria dos isolados do mundo, mesmo mantendo características

clínicas e hematológicas clássicas da EMC.

Palavras-chave: Ehrlichia canis, PCR, sinais clínicos, gp19, gp36

Page 18: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

ABSTRACT

The canine monocytic ehrlichiosis (CME) is a disease transmitted by ticks of the species

Riphicephalus sanguineus, highly adapted to the urban environment. With the increase of

deforestation, this agent has become common in domestic dogs. Increasing difficulty in

making the diagnosis correctly associated with disability in processing and presentation of the

clinical form of the disease, made necessary a related study the genetics of the parasite. . In

order to correlate the clinical findings of animals treated at veterinary clinics of mountainous

and metropolitan regions of the city of Rio de Janeiro with different strains of Ehrlichia canis,

blood and serum samples were taken from 300 animals (100 Duque de Caxias, 100 Marica

and 100 Cachoeiras de Macacu) which were treated in veterinary clinics, along with their

clinical data and the reason for their queries. As a diagnosis, the methodology of the

polymerase chain reaction (PCR), was performed in two stages: The first one consisted in the

use of initiator sequences or "primer" specific for the detection of some species of the family

Anaplasmataceae and the use of "primers "species-specific detection of E.canis. 23 animals

were found positive in the first reaction and 17 positive for E. canis (seven of Duque de

Caxias, Marica four and six of Cachoeiras de Macacu). The product was sequenced and

similarity analysis carried out showed identity with values ranging between 95.7% and 100%.

The second step was to analyze the sequence of the gene encoding the gp19 and gp36 protein,

which was performed using specific primers and 11 only encoding the gp19 and gp36 two

were amplified. The coding sequences of gp19 and remained highly conserved gp36 showed

similar characteristics of the different isolates (56C similar to the new genotypes of Taiwan

strains and 70C genotype similar to Sao Paulo strain and other isolates of the world) After this

study, the analysis of significance between the signs clinical and hematological findings were

determined by means of contingency tables by the chi-square test and Fisher exact test. Of

positive animals in Duque de Caxias, the clinical signs that were significant were apathy,

anorexia and weight loss. Marica and Cachoeiras de Macacu significant clinical signs were

dyspnea. Observing the main complaint related to the animal 56C and its clinical and

hematological notices that are characteristic of a possible infection by E. canis which does not

happen with the animal 70C. Considering together the different clinical and hematological

characteristics of the two animals, the differences in the sequences of the gene encoding the

protein gp36 and the description of the co-existence of different genotypes in Taiwan, it is

concluded that the evidence is the existence of two genotypes in Brazil since the sample is

different from the 56C sample of Sao Paulo and 70C, the most genetically similar isolates of

the world, while maintaining clinical and hematological features of classical EMC.

Key words: Ehrlichia canis, PCR, clinical signs, gp19, gp36

Page 19: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

1. INTRODUÇÃO

A emergência de doenças parasitárias transmitidas por vetores artrópodes representa

novos desafios para a medicina veterinária e humana. Há uma ampliação na sua distribuição

geográfica devido a mudanças climáticas e acessos a outros nichos ecológicos que não os

habituais.

A presença de carrapatos no meio urbano por conta do desmatamento tem resultado

em uma associação entre reservatórios selvagens e vetores, e estes, com o homem e os

animais domésticos. Tais fatores somados ao advento da biologia molecular, em particular o

uso da Reação em Cadeia pela Polimerase (Polimerase Chain Reaction- PCR),

proporcionaram um melhor reconhecimento da doença e, com isso, comprovam seu aumento

crescente. Para elucidar as possíveis modificações na ocorrência dessas hemoparasitoses em

função das mudanças climáticas ocorridas, diversos estudos foram realizados na região

serrana e metropolitana do Estado do Rio de Janeiro envolvendo carrapatos e cães.

Alguns artrópodes adaptam-se muito bem ao meio urbano, como o carrapato

Rhipicephalus sanguineus e, por causa do desmatamento, seu contato com animais

domésticos se tornou freqüente. R. sanguineus é o principal vetor de Ehrlichia canis, bactéria

causadora da Ehrlichiose Monocítica Canina (EMC).

Ehrlichioses e anaplasmoses são doenças causadas por microorganismos Gram-

negativos, intracelulares obrigatórios que apresentam como vetores principais os carrapatos

(MADEWELL et al, 1982; EWING et al., 1997; INOKUMA et al, 2001). Acidentalmente

podem infectar o homem e animais domésticos, tendo um potencial zoonótico considerável

(RIKIHISA, 2003).

A EMC é considerada a mais comum hemoparasitose de caninos domésticos, sendo

fatal em alguns casos. É uma síndrome altamente variável, apresentando dificuldades

significativas no diagnóstico diferencial com outras doenças infecciosas e metabólicas

(BREITSCHWERDT, 1988; GRIDEM et al., 1991).

Page 20: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Sua manifestação ocorre de diversas maneiras, desde uma forma branda assintomática

a apresentação de sinais e sintomas clínicos evidentes como perda de peso, anorexia,

depressão, fraqueza, febre ou hipotermia, dores articulares, petéquias e, ocasionalmente,

esplenomegalia e hepatomegalia associados à anemia regenerativa e trombocitopenia

(COLES, 1986; HARVEY, 1998; TASKER, 2001, ALMOSNY e MASSARD, 2002).

O animal pode apresentar quadros clínicos similares a muitas enfermidades e a doença

também não tem um critério de diagnóstico padronizado. Alguns parâmetros clínicos não são

observados, especialmente em formas atípicas da doença ou ainda, quando são causados por

outros agentes diferentes da E. canis. Uma variação na linhagem isolada pode afetar a

severidade da doença e suas manifestações clinico-patológicas (HEGARTY et al., 1997,

HARRUS et al., 1999).

Na rotina veterinária, o diagnóstico é geralmente baseado na associação dos sinais

clínicos, alterações em exames laboratoriais consistentes e testes específicos para E. canis.

Diferenças na etiologia, potencial patogênico e susceptibilidade do hospedeiro,

heterogenicidade da amostra e a omissão freqüente no diagnóstico diferencial são fatores que

contribuem para a natureza confusa da EMC (COUTO et al., 1998; KAKOMA et al., 2000).

A diversidade antigênica entre agentes da família Anaplasmataceae pelo mundo pode

ser uma das razões para a variedade nos sinais clínicos descritos em diferentes regiões

geográficas. Com isso, tal diversidade contribui para a dificuldade de realização do

diagnóstico da doença em determinada região em relação à outra (HARRUS et al., 1999).

Com as técnicas de seqüenciamento e uma análise clínica dos animais que foram

atendidos nas regiões que sofreram com o desenvolvimento urbano, pode-se traçar um perfil

de comportamento da doença, esclarecendo o porquê de alguns animais desenvolverem uma

enfermidade de curso fatal e outros tornarem-se portadores ou muitas vezes, curarem

sozinhos.

O estudo das seqüências de genes específicos que codificam proteínas de membrana e

conferem imunogencidade e virulência as linhagens têm sido realizados e os resultados

obtidos são significativos (YU et al, 2007). Esse tipo de estudo pode vir a auxiliar no

diagnóstico e no tratamento dos cães porque, através deles, podemos tentar traçar um

prognóstico da infecção.

Os genes que codificam as proteínas gp36 (variável) e gp19 (414 pb) são amplamente

descritos e utilizados para identificar as diferentes variantes dentro da espécie E. canis.

Ambas são glicoproteínas de membrana, espécie-específicas e imunorreativas (CARDÉNAS

et al, 2007).

Page 21: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

O gene que codifica a gp19 é mais conservado, e com isso, seu estudo é um grande

facilitador para fabricação de vacinas e testes sorológicos mais sensíveis quando relacionados

a esta proteína de melhor resposta imunológica (CARDÉNAS et al., 2007).

A gp36 é uma proteína de membrana que em amostras brasileiras seu gene tem

apresentado alguma variação, e no restante do mundo se mostra bastante conservado. Ele tem

sido utilizado para tipificação dentro da espécie E. canis (DOYLE et al, 2005).

Associando a variedade de formas apresentadas pela doença e as diferentes linhagens

ou isolados de E.canis encontrados, torna-se imprescindível um estudo que faça essa relação

para um melhor entendimento da enfermidade no Estado do Rio de Janeiro. A análise da

diversidade genética da E. canis envolvendo animais clinicamente saudáveis e animais

doentes em regiões geográficas diferentes é essencial para melhorar a abordagem com o

paciente e tentar realizar um bom trabalho profilático.

Page 22: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GERAL

O objetivo deste trabalho foi identificar as seqüências dos genes codificadores das

proteínas gp19 e gp36 de E. canis em sangue total de cães, doentes e clinicamente sadios para

verificar se há alguma relação entre o(s) genótipo(s) encontrado(s) e os achados clínicos e

hematológicos do paciente.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Detectar e identificar material genômico (seqüência parcial do gene que codifica o

rRNA 16S) de agentes da família Anaplasmataceae de amostras com inclusões

sugestivas de Ehrlichia sp./Anaplasma sp.

2. Avaliar a diversidade entre as sequências dos genes que codificam as proteínas de

membrana gp19 e gp36 de amostras isoladas de cães das regiões metropolitana e serrana

do Estado do Rio de Janeiro.

3. Estudar a associação da infecção por E. canis com achados clínicos e hematológicos.

Page 23: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3. REVISÃO DE LITERATURA

3.1. EHRLICHIOSE MONOCITICA CANINA

3.1.1. HISTÓRICO

A ehrlichiose monocítica canina (EMC) foi primeiramente descrita por Donatien e

Lestoquard (1935), no Instituto Pasteur na Argélia. Eles observaram que animais que

apresentavam infestação por carrapatos da espécie R. sanguineus desenvolviam uma doença

de caráter febril algumas vezes, e tais achados foram atribuídos a um microrganismo que

possivelmente era transmitido pelo carrapato, que recebeu o nome de Rickettsia canis. Mais

tarde, no ano de 1945, foi renomeada por Moshkovshi para E. canis em homenagem ao

famoso bacteriologista Paul Ehrlich (RISTIC & HUXSOLL, 1984).

O primeiro caso no “Novo Mundo” foi descrito nas Antilhas Holandesas por Boll e

Sutmöller em 1957 e nos EUA descrito por Ewing em 1963 (EWING, 1969). Ao observar

Babesia canis em esfregaços sanguíneos, Ewing visualizou estruturas características de E.

canis em leucócitos.

Durante a guerra do Vietnã, cães americanos começaram a sofrer com a doença, que

causou o óbito de centenas de animais na década de 70 (HUXSOLL et al., 1969, HUXSOLL

et al. 1970) e desde então, outras espécies de rickettsias foram descritas em várias partes do

mundo (EWING, 1969, RIKIHISA 1991a). Há relatos em países da Ásia, África e Europa,

atribuindo caráter cosmopolita a doença (UNVER et al., 2001).

No Brasil, o primeiro relato de E. canis ocorreu em Belo Horizonte (COSTA et

al.1973) e no Estado do Rio de Janeiro foi descrito por Carrillo et al. em 1976.

No Estado de São Paulo, em 1979, foi descrita por Hagiwara (SEIBERT et al., 1997) e

em Jaboticabal por Maregati (KAVINSKI, 1988).

Page 24: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

A partir daí a doença foi descrita em várias regiões do território brasileiro (YAMURA

e VIDOTTO, 1982; SILVEIRA et al., 1984; OLIVEIRA et al., 2000; DAGNONE et al.,

2003; CASTRO et al., 2004; MACIEIRA et al., 2005) e com frequência alta (ALMOSNY,

1998; ALMOSNY E MASSARD, 2002).

LABARTHE et al., (2003) realizaram um levantamento sorológico usando ELISA

comercial que pesquisa imunoglobulinas G contra E. canis em todo Brasil e encontraram uma

soroprevalência de 19,8%. Ao analisarem dados referentes à região do Estado do Rio de

Janeiro foi encontrada uma prevalência sorológica de 29,6%, e que, na verdade, mesmo sendo

alta a prevalência nesse studo, um resultado positivo na sorologia não indica necessariamente

infecção e sim exposição ao agente etiológico (NEER et al. 2002).

3.1.2. TAXONOMIA

E. canis foi, primeiramente, alocada na tribo Ehrlichiaeae, junto com os agentes

etiológicos da ehrlichiose canina, de acordo com Ristic e Huxsoll, 1984. Rikihisa (1991a),

posteriormente, acrescentou novas espécies sem que fossem feitas mudanças no sistema de

classificação.

Com a evolução dos estudos genômicos, o seqüenciamento de uma porção do gene

codificador da unidade 16S do RNA ribossomal e estudos diversos relacionados ao DNA,

novos horizontes foram abertos para a taxonomia das rickettsias. (OLSEN e WOESE, 1993;

DRANCOURT e RAOULT, 1994).

Com uso dessa nova ferramenta, foi possível agrupar as espécies da tribo Ehrlichiaeae

em três genogrupos distintos, (ANDERSON et al., 1991) sendo eles: genogrupo um ou da E.

canis; genogrupo dois ou da E. phagocytophila e genogrupo três ou da E. sennetsu, onde cada

agente que especifica o grupo foi primeiramente identificado. E. canis encontrava-se no

genogrupo um, juntamente com E. chaffeensis, E. ewingii, E. muris e Cowdria ruminantium.

(DUMLER et al., 1995; POPOV et al., 1998).

Dumler et al., 2001, utilizando a análise dos genes codificadores da região 16S do

RNAr, gênese de proteínas de superfície e análise genética da proteína de choque térmico

groESL, propuseram uma nova classificação a partir da análise das seqüências genéticas: Os

membros das tribos Ehrlichiaeae e Wolbachiaeae foram transferidos para a família

Anaplasmataceae e a estrutura tribal da familia Rickettsiaceae foi eliminada. O gênero

Anaplasma passou a incluir a espécie A. phagocytophila (englobando as espécies E.

Page 25: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

phagocytophila, E. equi e o agente da erliquiose granulocítica humana), as espécies A. platys

e A. bovis foram criadas para substituir as espécies E. platys e E. bovis respectivamente.

O gênero Ehrlichia foi corrigido para inclusão da espécie E. ruminantium no lugar de

Cowdria ruminantium, e o gênero Neorickettsia para inclusão das espécies N. risticii no lugar

de E. risticii e N. sennetsu no lugar de E. sennetsu. (DUMLER et al., 2001), quadro 1.

Estas alterações propostas por Dumler et al., (2001), foram homologadas em 20021

onde A. phagocytophila teve seu nome corrigido para A. phagocytophilum e A. bovis e A.

platys seriam novas espécies, pois seus antigos nomes não tinham nenhum suporte. Sendo

assim, após sua nomenclatura foi acrescido o complemento sp. nov.

Quadro 1: Classificação atual da ordem Rickettsiales.

Ordem Família Gênero Espécie

A. marginale

A. centrale

Anaplasma A. ovis

A. bovis

A. platys

A. phagocytophilum

E. ruminantium

Rickettsiales Anaplasmataceae E. canis

Ehrlichia E. chaffeensis

E. muris

E. ewingii

N. helminthoeca

Neorickettsia N. risticii

N. sennetsu

Wolbachia W. pipientis

Fonte: DUMLER et al., 2001

1 - LIST EDITOR: Notification list. Notification that new names and new combinations have appeared in volume 51, part 6 of the IJSEM.

IJSEM, vol 52, p 5-6, 2002.

Page 26: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3.1.3. MORFOLOGIA

As bactérias do gênero Ehrlichia são todas intracelulares obrigatórias, pequenas e

pleomórficas (cocóides ou elipsóides). Utilizando a coloração de Gram apresentam-se como

Gram-negativas, mas não se coram bem por este método (RISTIC E RUXSOLL, 1984).

Suas inclusões são intracitoplasmáticas e aparecem sozinhas ou agrupadas em

estruturas comumente chamadas de “mórulas”, que se formam no citoplasma dos leucócitos

de mamíferos susceptíveis. São imóveis e não cultiváveis em meios sem células ou em ovos

embrionados. Apresentam 0,5 µm de diâmetro e as mórulas podem chegar até 4,0 µm

(RISTIC E RUXSOLL, 1984).

As inclusões das bactérias que pertencem a esse gênero podem ser classificadas de três

formas: mórulas, corpúsculos elementares e corpúsculos iniciais. As mórulas são um conjunto

de corpúsculos elementares que se coram bem pelo método de Giemsa. Os corpúsculos

elementares são estruturas arredondadas de vários tamanhos que podem ser vistas dentro dos

vacúolos no citoplasma dos monócitos. Já os corpúsculos iniciais são formados por diversos

grânulos. Esses grânulos, tanto os iniciais quanto os elementares precisam ser diferenciados

de granulações azurofílicas presentes no citoplasma dos mononucleares de cães sadios

(ALMOSNY e MASSARD 2002). De acordo com Mcdade (1990) os corpúsculos

elementares podem medir até 0,5 µm de diâmetro e os inicias entre 1,5-2,5 µm.

Segundo Ewing (1969), o corpúsculo inicial é menos evidente que a mórula e os

elementares são facilmente identificáveis quando a mesma (mórula) está deixando a célula

parasitada ou por lise ou por exocitose.

3.1.4. DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA

A grande mobilidade dos animais pelo mundo gerou o aparecimento de novas doenças

em regiões geográficas diferentes, o que gerou um caráter cosmopolita a maioria delas,

principalmente aquelas que possuem o carrapato como vetor. Com esse fator, os carrapatos

estão encontrando novos nichos e em diferentes condições climáticas (SHAW et al., 2001).

A distribuição da E.canis é cosmopolita e está intimamente ligada a do seu carrapato

vetor, R. sanguineus (WOODY E HOSKINS, 1991; RIKIHISA, 1991a, NEER, 1998,

BREITSCHWERDT 2000).

A maior parte de sua ocorrência está nas regiões tropicais e subtropicais devido à

maior adaptação do carrapato (BREITSCHWERDT, 2000).

Page 27: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

No Brasil, a EMC é de ampla ocorrência, principalmente em áreas urbanas, devido à

alta prevalência do R. sanguineus (AGUIAR et al. 2007b).

3.1.5. TRANSMISSÃO

A transmissão da E. canis ocorre principalmente através do carrapato R. sanguineus

(GROVES et al., 1975; WOODY E HOSKINS, 1991; RIKIHISA, 1991a, NEER, 1998;

BREITSCHWERDT, 2000). O carrapato vermelho do cão se torna infectado a partir da

ingestão de leucócitos infectados com o microrganismo (WOODY E HOSKINS, 1991) e

contamina os cães no momento do repasto sanguíneo, quando inocula sua saliva no local da

picada (GROVES et al., 1975). A reação inflamatória local provoca o deslocamento dos

leucócitos o que facilita a disseminação da bactéria no hospedeiro. O carrapato infectado pode

transmitir E. canis por até cinco meses (RIKIHISA, 1991a, DAGNONE et al., 2001,

ALMOSNY et al., 2002; MACEDO, 2007).

Embora E.canis não seja considerada uma zoonose, há relatos da identificação desse

microrganismo causando doença clínica em pacientes humanos. O papel do cão como

reservatório da infecção e do R. sanguineus como vetor acidental ainda não está bem

esclarecido (PEREZ et al., 1996; UNVER et al., 2001).

A transmissão do cão para o carrapato ocorre em duas a três semanas após a

inoculação e isso acontece porque os leucócitos no início da infecção permanecem infectados,

depois há sua destruição (WOODY E HOSKINS, 1991).

O carrapato infectado pode transmitir a doença de forma transestadial e qualquer

estágio de vida do mesmo transmite aos cães o agente durante 155 dias (LEWIS et al., 1977;

NEER, et al., 1998).

Em infecções experimentais houve sucesso utilizando carrapatos da espécie

Dermatocentor variabilis e este então é considerado vetor (JOHNSON et al., 1998).

Animais que participam de programas de doação de sangue devem ser sempre

monitorados uma vez que E. canis pode ser transmitida através de transfusões sanguíneas

(WOODY E HOSKINS, 1991; HARRUS et al., 1998a; BREISCHWERDT, 2000; NEER

etal., 2002).

Page 28: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3.1.6. CICLO BIOLÓGICO

O carrapato é infectado ao ingerir sangue contaminado por E. canis (WOODY &

HOSKINS, 1991). O microrganismo se multiplica dentro das células do sangue do carrapato

(hemócitos) e nas células da glândula salivar, podendo entrar no intestino infectando o

epitélio do mesmo (SMITH et al., 1976).

Após a picada do carrapato, os corpúsculos elementares entram nos monócitos por

fagocitose, sem haver formação do fagolisossomo. Há divisão binária dos corpúsculos e entre

os dias três e cinco da infecção os corpúsuclos elementares já formam estruturas de 1 a 2,5

µm de diâmetro chamados de corpúsculos iniciais. Durante os próximos sete a doze dias

ocorrem replicações e os corpúsculos iniciais passam a ser mórulas. A mórula é a estrutura

que identifica o gênero Ehrlichia. Quando a célula infectada se rompe ou quando há

exocitose, as mórulas se fragmentam em corpúsculos elementares e um novo ciclo celular

recomeça (McDADE, 1990).

Em infecções experimentais muitas mórulas tendem a se aproximar da membrana

citoplasmática da célula infectada alterando sua morfologia (ALMOSNY, 1998).

3.1.7. PATOGENIA E MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS

Após a infecção pela picada do carrapato, a doença apresenta um período de incubação

de oito a vinte dias (HARRUS et al., 1997a). A partir daí, as alterações clínicas começam a

surgir e a doença se divide em três fases: aguda, subclínica e crônica (RIKIHISA, 1991a;

WOODY E HOSKINS, 1991; HARRUS et al., 1997a; NEER, 1998; BREISCHWERDT,

2000).

3.1.7.1. FASE AGUDA

O período de duração da fase aguda vai de duas a quatro semanas

(BREISCHWERDT,2000) e em infecção experimental, os animais iniciaram a reação febril

entre o terceiro e 15º dia após a inoculação (ALMOSNY, 1998).

Nesta fase, os microrganismos se multiplicam nos mononucleares circulantes e nos

tecidos do sistema fagocítico monocitário do fígado, baço e linfonodos, causando aumento

dos mesmos. As células infectadas são transportadas via corrente sangüínea para pulmões,

Page 29: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

rins e meninges. Essas células infectadas aderem ao endotélio vascular levando a vasculites e

infecção do tecido sub-endotelial (BREISCHWERDT, 2000).

Os sinais clínicos associados com fase aguda são febre, depressão, anorexia,

linfoadenopatia e perda de peso, podendo ser moderados ou até inaparentes (WOODY e

HOSKINS, 1991; ALMOSNY, 1998; IQBAL et al., 1994; BREISCHWERDT, 2000).

Outros sinais menos frequentes também podem aparecer na fase aguda como

manifestações do sistema nervoso central, manifestações oculares e manifestações

respiratórias (WOODY E HOSKINS, 1991). Quadros agudos mais graves parecem ocorrer

em regiões onde a infecção dos animais por E. canis é mais recente (ALMOSNY &

MASSARD, 2002)

As alterações hematológicas observadas durante a fase aguda têm inicio com a

presença de macroplaquetas e plaquetas ativadas (ALMOSNY, 1998). A presença dessas

alterações está associada ao aumento na produção das plaquetas pela medula óssea (GRIDEM

et al., 1991). O achado de plaquetas atípicas durante a avaliação do esfregaço sanguíneo pode

ser o primeiro indicativo de distúrbios na trombopoiese ou na função plaquetária. Durante a

fase aguda, o consumo associado ao sequestro das plaquetas contribui para a trombocitopenia

(BREISCHWERDT,2000). A trombocitopenia tem sido um achado consistente em todas as

fases da EMC (NEER, 1998).

ALMOSNY (1998), não observou, durante a fase aguda, casos de acentuada

trombocitopenia, embora existisse uma variação cíclica na contagem. Isso sugeriu uma maior

adaptação do parasita ao hospedeiro.

A contagem de leucócitos é variável, e a anemia está relacionada com a supressão da

produção de eritrócitos e destruição acelerada dos mesmos, característica da evolução da

doença (BREISCHWERDT, 2000).

Em um estudo retrospectivo HARRUS et al., (1997b) demostraram que a maioria dos

cães apresentava trombocitopenia e anemia (75%) sendo que em 50% desses animais a

anemia era normocítica e normocrômica. No mesmo estudo, 50% dos animais também

apresentaram linfopenia e 37% apresentava leucopenia.

A anemia é um achado consistente na maioria dos casos, sendo descrita por diversos

autores (NEITZ E THOMAS, 1938; HUXSOLL et al., 1972; TROY E FORRESTER, 1990;

HOSKINS, 1991; WOODY E HOSKINS, 1991,ALMOSNY, 1998). A anemia parece ser

mais intensa entre a terceira e quarta semanas pós-infecção, quando se observa uma acentuada

palidez de mucosas (ALMOSNY, 1998).

Page 30: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Outros achados comuns nesta fase são hipoalbuminemia e aumento das enzimas

alanina-amino-transferase (ALT) e fosfatase alcalina (FAL) (LITTLE, 2010; OLIVEIRA et

al., 2008).

Ocasionalmente, observam-se desordens relacionadas a sangramentos com ou sem

presença de trombocitopenia. Entretanto, é comum não haver alterações em testes de

coagulação como Tempo de Protrombina (TP) e Tempo de Tromboplastina Parcial Ativada

(TTPA) (KUEHN E GAUNT, 1985; HOSKINS, 1991; XAVIER et al., 2001). Um eventual

tempo de sangramento aumentado se justifica por uma trombocitopenia acentuada ou por

alterações quantitativas nas plaquetas (HOSKINS, 1991a).

Em relação à medula óssea, pode haver um aumento na quantidade de magacariócitos

(hiperplasia megacariocítica) assim como da linhagem mielóide. Há uma queda nos

precursosres eritróides, justificando a anemia normocítica e normocrômica (HOSKINS,

1991a).

Na fase aguda, os sinais são inespecíficos e se o animal for imunocompetente, estes

sinais desaparecem sem tratamento, e o cão pode ou não evoluir para a fase subclínica.

3.1.7.2. FASE SUBCLÍNICA

Os cães que não eliminaram o parasito podem permanecer na fase subclínica por anos

ou evoluir para fase crônica da doença (HARRUS 1997a).

Na fase subclínica, há uma normalização do peso do animal, a temperatura volta ao

normal e o cão parece estar curado. Algumas alterações laboratoriais podem persistir como a

trombocitopenia (WOODY E HOSKINS, 1991).

O período em que essa fase costuma ocorrer é entre a sexta e a oitava semana após a

inoculação e é caracterizada pela ausência de sinais clínicos e alterações persistentes no

hemograma como trombocitopenia, leucopenia e anemia. Animais imunocompetentes

eliminam o parasito sem entrar na fase crônica da doença (McDADE, 1990).

Essa fase ainda tem como característica altos títulos de anticorpos e em alguns casos

sinais clínico-patológicos condizentes com ehrlichiose (CODNER E FARRIS-SMITH, 1986).

Conforme a doença vai evoluindo, a anemia tende a se resolver, as plaquetas voltam

ao normal e a leucopenia cessa. Aparece uma neutropenia relativa associada à linfocitose

como característica (CODNER E FARRIS-SMITH, 1986). Uma elevação nas globulinas,

principalmente gama-globulinas também foi observada (WANER, 1997).

Page 31: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Cães na fase subclínica são carreadores da infecção podendo carregar o parasito por

anos sem desenvolver sinais clínicos da doença crônica. No caso dos animais serem incapazes

de responder a infecção, há ingresso na fase crônica da doença (CODNER E FARREL-

SMITH, 1986; HARRUS et al., 1998a; WOODY E HOSKINS, 1991, BREISCHWERDT,

2000).

3.1.7.3. FASE CRÔNICA

A fase crônica tem como característica o aparecimento de alterações clínicas e

hematológicas graves, mas isso pode variar com o caso em questão (NEER, 1998;

BREISCHWERDT, 2000).

Sangramentos, palidez de mucosas, perda de peso acentuada, debilidade, sensibilidade

abdominal, uveíte, hemorragias de retina, sinais neurológicos consistentes com

meningoencefalite e nefropatia por deposição de imunocomplexos são achados frequentes

(BREISCHWERDT, 2000).

Devido à imunossupressão causada pelo agente durante a fase crônica, infecções

oportunistas podem estar presentes e febre, emaciação e edemas periféricos também podem

aparecer (BREISCHEWERDT, 2000; HARRUS et al., 1997a).

Os achados hematológicos assemelham-se aos da fase aguda (KUEHN E GAUNT,

1985). São eles: monocitose, linfocitose, trombocitopenia grave e anemia arregenerativa

(HOSKINS, 1991).

A hipoplasia da medula óssea causada pela doença leva a uma pancitopenia, onde,

cães da raça Pastor Alemão têm maior sensibilidade (WOODY E HOSKINS, 1991; NEER,

1998).

Existe uma possível proposta de que E.canis induza a produção de um fator esplênico

que leva a supressão da hematopoiese. A ausência desse fator em cães que foram

esplenectomizados pode justificar uma possível melhora, quando comparados com cães

intactos. É possível que esse fator possa desempenhar um papel importante na supressão da

medula óssea que ocorre durante a fase crônica dessa doença (HARRUS et al., 1998b).

3.1.8. ACHADOS ANATOMO-PATOLÓGICOS

Os achados anatomo-patológicos durante a necropsia incluem hemorragia petequial no

tecido subcutâneo e na maioria dos órgãos afetados, esplenomegalia, hepatomegalia,

Page 32: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

linfoadenopatia, generalizada e edema de membros. Os achados microscópicos são o

infiltrado de células do sistema reticuloendotelial e plasmocitose em vários órgãos e tecidos,

incluindo o sistema nervoso, rins, pulmões, fígado e tecido linfoide. Tais infiltrados celulares

e a proliferação linfocítica modificam a arquitetura de órgãos como linfonodos e baço

(CASTRO et al., 2004).

Estudos com infecção experimental por E. canis têm permitido avaliar alterações

imunológicas da doença. Há intensa infiltração de plasmócitos em órgãos parenquimatosos,

sendo que os animais comumente apresentam teste de Coombs e de autoaglutinação positivos

(HARRUS et al., 1999, CASTRO et al., 2004). A ativação de linfócitos T é necessária para a

interação entre a resposta imune humoral e celular e uma efetiva destruição intracelular do

parisito. Além disso, foi proposto que a imunidade celular desempenha um papel importante

na patogênese da ehrlichiose canina, determinada por um aumento dos linfóctios T citotóxicos

durante a infecção, o que resulta em aumento da citotoxidade mediada por células (CASTRO

et al., 2004).

Os fatores que aparentemente afetam o grau de virulência da infecção, bem como o

seu progresso incluem variações de cepas, raça do cão, idade, estado imunológico e a

presença ou não de outras doenças concomitantes (WOODY E HOSKINS, 1991; NEER,

1998).

3.1.9. ASSOCIAÇÃO COM OUTROS HEMOPARASITAS

Por ser possível a transmissão de vários hemoparasitas por carrapatos, a presença de

diversas espécies infectando o mesmo animal é freqüente. Murphy et al., (1998) relatam a

existência de evidências sorológicas e moleculares da presença de E. canis, E. chaffeensis e E.

ewingii em cães e carrapatos de Oklahoma. Sainz et al., (1999), relataram um caso clínico

onde o cão apresentou infecção por A. platys, E. canis e Babesia sp.

Infecções simultâneas podem ocorrer como resultado da transmissão de múltiplos

organismos pelo mesmo carrapato ou como resultado de transmissões independentes em

tempos diferentes, por carrapatos diferentes (KORDICK et al., 1999).

Suksawat et al., (2001b), relatam a existência de três agentes da ehrlichiose: E. canis,

E.equi e A. platys em cães na Tailândia e Venezuela, afirmando que o estado de co-infecção

potencializa as doenças e complica o diagnóstico assim como o manejo terapêutico dos

pacientes.

Page 33: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

O diagnóstico clínico necessita de uma combinação entre o exame físico e o histórico

de contato com carrapatos (HARRUS et al., 1997a).

Para obter um acesso real ao controle de microrganismos patógenos, é necessário

reconhecer a manifestação clínica da doença no hospedeiro. As complicações da doença

muitas vezes não estão só relacionadas a um microrganismo, mas, a mais de um agente

etiológico. Dessa forma, é necessário que as manifestações clínicas específicas da doença

sejam observadas e, na medida do possível, diferenciadas com a identificação do agente

responsável (EWING E BUCKNER, 1965).

LOBETTI (2002) afirmou que a ehrlichiose associada à babesiose e a bartonelose

pode ser grave e levar o animal a óbito.

3.1.10 DIAGNÓSTICO

O diagnóstico da EMC é feito basicamente pela associação das alterações clínicas com

as alterações hematológicas. Para diagnóstico definitivo, alguns métodos já estão disponíveis,

desde a detecção do agente até a detecção de anticorpos específicos.

A pesquisa de mórulas intracitoplasmáticas em lâminas de esfregaço de sangue

periférico é o método mais simples e barato oferecido no mercado atualmente. Entretanto, a

sensibilidade do método é baixa já que o microrganismo está presente em apenas 1% ou

menos dos leucócitos (DAGNONE et al, 2001a, LAPPIN, 2001).

Outro método utilizado é o cultivo celular em células da linhagem DH-82 (histiócitos

caninos) (AGUIAR et al., 2007b). O método é sensível e definitivo para o diagnóstico da E.

canis porém não é conveniente para uso na rotina laboratorial por ser laboriosa, requerendo

estrutura física adequada. O tempo de crescimento das mórulas é de duas a seis semanas para

obtenção de resultados positivos, o que também inviabiliza o método como rotina (IQBAL et

al., 1994b).

A detecção de anticorpos para E. canis é o método que mais tem sido utilizado nas

clínicas veterinárias. O teste de reação de imunofluorescência indireta (RIFI) é capaz de

detectar anticorpos anti-E. canis no sétimo dia pós-infecção. A desvantagem desse teste é que

a RIFI pode indicar apenas exposição prévia ao agente. Após o tratamento, os títulos de

anticorpos começam a cair levando de 15 a 30 meses mesmo com a eliminação do

microrganismo. Em áreas endêmicas, esses títulos (IgG) permanecem altos, sem o animal

demonstrar a doença clinicamente, aumentando o número de falsos positivos (BULLA et al.,

2004). Outra desvantagem é que o teste apresenta reação cruzada com outras espécies de

Page 34: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Ehrlichia (MURPHY etal., 1998, DAGNONE et al., 2001a). A interpretação dos resultados

de exames sorológicos deve considerar o curso da doença, a reatividade cruzada, infecções

múltiplas com outros agentes e títulos de anticorpos persistentes após o tratamento (WANER

et al., 2001).

Por último, a introdução de técnicas moleculares tem permitido um diagnóstico rápido,

sensível e específico para a ehrlichiose nas fases aguda e crônica da doença (IQBAL et al.,

1994; McBRIDE et al., 1996; WEN et al., 1997).

A Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) é uma técnica baseada na síntese

enzimática de milhões de cópias de uma parte da fita de DNA alvo. É uma técnica rápida,

sensível e específica para detecção de microorganismos (RODRIGUEZ, 1997) e vários

estudos recentes demonstram que a PCR é um método efetivo para detecção de rickettsias no

sangue de cães (IQBAL et al., 1994c; WEN et al.,1997; MURPHY et al., 1998; INOKUMA

et al., 2001; CHAE et al., 2003; MACIEIRA, 2003; FENOLLAR e RAOULT, 2004;

MANNA et al., 2004), detecção em material de cultivo celular (DAWSON et al., 1997),

diferenciação das espécies infectantes (HANCOCK et al., 2001) e análises filogenéticas (YU

et al., 2001; DRANCOURT e RAOULT, 1994).

McBride et al. (1996) concluíram que a PCR é uma excelente ferramenta para

distinguir a infecção crônica dos animais que apenas apresentam anticorpos contra E. canis

por exposição ao agente e enfatizaram que problemas relacionados à sensibilidade inadequada

e dificuldade com o diagnóstico diferencial são superados com a PCR.

Segundo Iqbal e Rikihisa (1994c), a PCR é eficaz na detecção de níveis baixos de

parasitemia em tecidos de cães.

Wen et al. (1997) indicaram a utilização da PCR junto a testes de imunofluorescência

indireta para auxilio no diagnóstico de infecção inicial ou avaliação do tratamento.

As limitações do teste são os custos elevados e uma grande chance de contaminação.

A presença de partículas inibidoras em uma reação de PCR pode inibir a atividade da enzima

Taq polimerase e, conseqüentemente, a amplificação de DNA, levando a resultados falso-

negativos (BARBER et al., 1999), por isso é importante manter os cuidados com o

procedimento e os controles durante o preparo da reação (FENOLLAR e RAOULT, 2004).

A PCR associada ao teste de ELISA comercial (4DX- IDEXX®

) atualmente tem se

mostrado bastante sensível na detecção E. canis. Esse tipo de ELISA sozinho não é

considerado um bom teste (HARRUS et al., 2002; HEGARTY et al., 2009).

A PCR-ELISA tem sido bastante utilizada no diagnóstico de agentes infecciosos,

como as leishmanioses cutânea e visceral, visto que a técnica da PCR isolada apresentava

Page 35: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

baixa sensibilidade (MARTÍN-SÁNCHEZ et al., 2002). A associação das duas técnicas torna

possível diferenciar a infecção de exposição ao agente (DALY E DOYLE, 2003).

3.2. ESPÉCIES DO GÊNERO EHRLICHIA QUE ACOMETEM CÃES

Atualmente, já se sabe que diversas espécies do gênero Ehrlichia podem parasitar

diversos tipos de hospedeiro (BREITSCWERDT, 2000). Com isso, as espécies consideradas

infectantes para os cães vão desde as que causam doença clínica no mesmo até aquelas que

causam sintomatologia branda ou os mantém assintomáticos. Esses cães assintomáticos

podem servir de reservatório e serem responsáveis pela transmissão do microrganismo para

humanos (MURPHY et al., 1998).

As seguintes espécies do gênero Ehrlichia já foram citadas causando infecções em

cães: E. canis (DONATIEN e LESTOQUARD, 1935), E. platys (HARVEY et al., 1978), E.

risticii (KAKOMA et al., 1994), E. ewingii (ANDERSON et al, 1992a; STOCKHAM et al.,

1992), E. phagocytophila (JOHANSSON et al., 1995; PUSTERLA et al., 1997), E. equi

(LEWIS et al., 1975; MADWELL et al., 1982) e o agente da erliquiose granulocítica humana

(do inglês: “human granulocitic ehrlichiosis”-HGE) (GREIG et al., 1996).

E. platys, E. risticii, E. phagocytophila, E. equi e HGE foram reclassificadas e

reagrupadas na família Anaplasmataceae por Dumler et al. (2001), de acordo com o Quadro 1,

no ítem 3.2. e o tipo celular infectado (mononucleares, granulócitos ou plaquetas) varia de

acordo com a espécie descrita (RIKIHISA, 1991a).

3.2.1. ANAPLASMA PLATYS (E. PLATYS)

Agente da trombocitopenia cíclica, o microorganismo foi primeiramente descrito por

HARVEY et al., em 1978, na Florida, em plaquetas de um animal trombocitopênico.

Estudos epidemiológicos em relação ao parasito são ainda escassos, mas presume-se

que sua distribuição geográfica seja semelhante a outras espécies de rickettsias (BRADFIELD

et al., 1996), tendo sido este descrito nos EUA, na Grécia, França, Itália, Israel, China, Japão,

Tailândia e Venezuela. (BROWN et al., 2001).

A. platys também tem causado trombocitopenia em cães de várias regiões do Brasil

(MACHADO, 2004), não sendo rara a co-infecção com E. canis e B. canis, podendo o R.

sanguineus ser o mesmo vetor destas três espécies (KORDICK et al., 1999; HUA et al., 2000;

Page 36: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

SUKSAWAT et al., 2001a), potencializando as enfermidades (KORDICK et al., 1999;

SUKSAWAT et al., 2001a; INOKUMA et al., 2003).

O período de incubação da doença vai de oito a quinze dias. Durante a infecção aguda

há uma alta porcentagem de plaquetas infectadas circulando. Vai haver um decréscimo das

plaquetas circulantes em alguns dias e esse número pode chegar até 20.000 plaquetas/µl ou

menos, sendo neste momento mínima a visualização do parasita. Após o desaparecimento dos

microorganismos, a plaquetometria volta ao normal em três ou quatro dias. Em sete a

quatorze dias, ocorre outra parasitemia onde, novamente, o número de plaquetas decresce.

Esta natureza cíclica das trombocitopenias e das parasitemias diminui com o tempo e

com a cronificação da doença, o que resulta em esporádicas aparições do parasito e

trombocitopenias medianas (HIBLER et al., 1986; HARVEY, 1990; SWANGO et al., 1989;

WOODY e HOSKINS, 1991).

Acredita-se que o mecanismo inicial da trombocitopenia esteja relacionado à

proliferação do parasito e as trombocitopenias subseqüentes são marcadas por mecanismos de

remoção imunomediados (WOODY e HOSKINS, 1991).

Megacariócitos ou qualquer outra célula precursora na medula óssea não apresentam

inclusões durante a parasitemia (HIBLER et al., 1986; RIKIHISA, 1991a).

Cães infectados naturalmente por A. platys não costumam apresentar doença clínica e

a evidência de hemorragias é rara. Em estudos experimentais, um aumento discreto na

temperatura retal é notado durante uma parasitemia inicial e um pouco de sangue nas fezes

também é observado em pacientes trombocitopênicos (HIBLER et al., 1986; HARVEY, 1990;

WOODY e HOSKINS 1991).

No entanto, achados como anorexia, letargia, depressão, perda de peso, descarga nasal

mucopurulenta, linfadenomegalia, mucosas hipocoradas e febre foram descritas (RIKIHISA,

1991a; HARRUS et al., 1997a). Um caso de uveíte também foi relatado em um animal com

alta titulação de anticorpos anti A. platys e nenhum título para E. canis (GLAZE e GAUNT,

1986).

A associação de A. platys a outros hemoparasitos como E. canis e B. canis,

potencializa a doença clínica e complica o diagnóstico e o manejo terapêutico dos cães

doentes (SUKSAWAT et al., 2001a).

Page 37: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3.2.2. EHRLICHIA EWINGII

A erliquiose granulocítica canina é causada por este agente e tem como característica

ser uma doença significativa em cães natural ou experimentalmente infectados (NEER, 1998).

Os sinais clínicos da doença incluem laminite, rigidez muscular, relutância em se

levantar, coluna arqueada, edema de membros e principalmente dor (BREITSCHWERDT,

2000).

Por causa da inflamação nas juntas, achados como neutrofilia acompanhada por febre

são as alterações mais frequentes de serem encontradas, mas as alterações hematológicas

observadas são semelhantes à da E. canis, como anemia, trombocitopenia, linfocitose,

monocitose e eosinofilia (NEER, 1998; BREITSCHWERDT, 2000).

.3.2.3. EHRLICHIA CHAFFEENSIS

Conhecida por causar a Ehrlichiose Monocítica Humana (do inglês: “Human

monocitic Ehrlichiosis” - HME), é responsável pelo mesmo tipo de infecção em cães

(BREITSCHWERDT, 2000).

Foi descrita primeiramente em 1992 por Dawson et al., através de infecção

experimental e caracterizada como uma zoonose emergente transmitida por carrapatos

(UNVER et al., 1999).

Por causa de seu cárater zoonótico, o cão pode ser considerado um reservatório de E.

chaffeensis para humanos (DAWSON et al., 1996; MURPHY et al., 1998).

Os achados clínicos e hematológicos são semelhantes aos da E.canis, principalmente

em relação à acentuada trombocitopenia (BREITSCHWERDT, 1998)

É uma doença agressiva em cães naturalmente infectados e seu diagnóstico é

complicado já que E.canis, E.ewingii e E.chaffeensis têm reação cruzada em testes

sorológicos e sua diferenciação por sinais clínicos e achados hematológicos é praticamente

impossível (BREITSCHWERDT 1998).

3.2.4. ANAPLASMA PHAGOCYTOPHILUM (E. PHAGOCYTOPHILA, E. EQUI E HGE)

O Anaplasma phagocytophilum (anteriormente denominado de E. phagocytophila) é o

agente etiológico da anaplasmose granulocítica humana (do inglês:”Human Granulocytic

Page 38: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Anaplasmosis” -HGA) causando uma doença de curso agudo e autolimitante (SCORPIO et

al., 2004).

Sua primeira descrição em cães foi em 1975 por Lewis et al. de forma experimental,

ainda classificada com E. equi, e por Madewell e Gribble em 1982 de forma natural.

No Brasil, no município do Rio de Janeiro, foi descrita pela primeira vez em 2011, por

Santos et al, em Seropédica, após análise molecular utilizando PCR em tempo real de

amostras de sangue periférico de 253 cães.

Os sinais clínicos incluem febre, anorexia, depressão, edema de membros e problemas

no sistema nervoso central. Os achados laboratoriais incluem leucopenia e trombocitopenia

(NEER, 1998).

A co-infecção com mais de uma espécie de Ehrlichia ou com outros hemoparasitas é

comum (BREITSCHWERDT et al., 1998; SUKASAWAT et al. 2000; SUKASAWAT et al.

2001a). Babesia canis é encontrada com freqüência com a E. canis (EWING e BUCKNER,

1965; SIMPSON, 1972; MORAIS et al., 2003; TRAPP et al., 2006), mas pode estar associada

a A. phagocytophilum. Em casos de diferenciação, a presença de piroplasmas no esfregaço

sangüíneo é freqüente facilitando o diagnóstico, enquanto as mórulas são mais difíceis de

serem detectadas, devido à baixa parasitemia (DUPLESSIS et al., 1990).

3.2.5. NEORICKETTSIA RISTICII (E.RISTICII)

Descrita pela primeira vez em 1984, N. risticii é o agente causador da febre de

Potomoac dos cavalos (RIKIHISA, 1994).

Essa bactéria tem como característica usar um trematódeo como parte de seu ciclo de

vida onde se multiplica (BARLOUGH et al., 1998).

Alguns casos de ehrlichiose atípica foram descritos e os achados clínico-patológicos

foram letargia, anemia, trombocitopenia, poliartropatias e/ou febre sem presença de

anticorpos para E. canis.

Esses animais foram submetidos a novos testes e soroconverteram para N. risticii,

comprovando que não se pode descartar a infecção em cães por esse microrganismo

(KAKOMA 1994).

Page 39: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3.3. MECANISMOS DE EVASÃO DO GÊNERO EHRLICHIA

A diversidade antigênica entre organismos pode ser uma das razões para a variedade

nos sinais clínicos descritos em diferentes regiões geográficas (HARRUS et al., 1999).

Essa diversidade pode contribuir para a dificuldade de realização do diagnóstico da

doença em regiões diferentes e obtenção de sucesso no tratamento. Há locais onde há

descrição de ehrlichiose com sinais clínicos específicos e com comprovação laboratorial

(DAGNONE et al., 2003), porém, modificações antigênicas, moleculares e morfológicas em

amostras encontradas no Brasil poderiam levar a diferentes sintomatologias, quando

comparadas as clássicas descritas principalmente em outros países onde a variação é menor.

Quando se tem reação cruzada na resposta imune humoral não significa que o animal

que foi exposto a um microrganismo anteriormente está imunizado contra os outros. Um

estudo com cães infectados previamente com E. chaffeensis não preveniu o desenvolvimento

dos sinais clínicos da EMC após desafio com E. canis (DAWSON e EWING, 1992).

Devido à diversidade na resposta imunológica e patológica há uma dificuldade em

padronizar os meios diagnósticos, principalmente com o cultivo celular, que é uma ferramenta

importante na obtenção de antígenos para utilização em outros testes como a RIFI, PCR,

ELISA e Seqüenciamentos.

Ehrlichia sp e Anaplasma sp apresentam mecanismos sofisticados que auxiliam na

subversão da resposta imune inata do hospedeiro (RIKIHISA, 2006).

Algumas características importantes foram estudadas principalmente com o agente da

anaplasmose (ehrlichiose) granulocítica humana (HGA), que apresenta um mecanismo de

associação à prostaglandina-1, o qual, provavelmente, permite que a bactéria escape ou

modifique a via fagocítica do neutrófilo, para que, então, possa sobreviver e se multiplicar

dentro da célula neutrofílica infectada (RIKIHISA, 2006).

Os mecanismos que levam ao estabelecimento e manutenção das mórulas dentro das

células hospedeiras, e pelos quais as bactérias infectam diferentes tipos celulares são diversos

e ainda permanecem pouco conhecidos (TENG et al., 2003). Células susceptíveis ao agente da

HGA expressam um ligante para selectinas (CD15s), o qual facilita a infecção pelo agente da

HGA nas células neutrofílicas (BOJERSSON, 2000). O agente da HGA pode ter acesso ao

elemento ferro de outras fontes, em adição ao ferro normalmente disponível no “pool” de

ferro que outras ehrlichias como a E. chaffeensis e E. sennetsu, utilizam (BARNEWALL et

al., 1999).

Page 40: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3.4. GENES ESPECÍFICOS PARA ANÁLISE FILOGENÉTICA

O termo filogenia tem duas definições que se complementam: pode ser o conjunto de

história de ancestralidade entre todas as espécies ou, em um segundo plano, o diagrama que

representa essa história.

Qualquer diagrama ramificado que conecta espécies é um dendograma, que seria um

diagrama filogenético. Com isso, podemos considerar que uma árvore filogenética é um

dendograma que expressa relações genealógicas apenas entre táxons terminais. Os táxons

terminais são um conjunto de espécies, subespécies ou grupo de espécies que se agrupam por

semelhanças.

As árvores filogenéticas contêm mais afirmações que cladogramas/dendogramas e

correspondem a hipóteses mais complexas de semelhança (AMORIM, 2002)

O conhecimento do genoma bacteriano e sua associação às técnicas moleculares têm

permitido identificar sequências espécie-específicas para dignóstico e seu uso para embasar

estudos filogenéticos. (SUKSAWAT et al., 2001b).

O gene que codifica o rRNA 16S é um dos principais marcadores de filogenia

bacteriana e é amplamente utilizado para caracterização de cepas de várias localidades.

Como é extremamente conservado e ao mesmo tempo apresenta regiões de

hipervariabilidade, este gene pode fornecer seqüêcias úteis para identificação bacteriana. Para

membros do gênero Ehrlichia, níveis de divergência maiores que 0,5% já indicam uma

espécie nova justamente pelo alto grau de conservação e baixa taxa de evolução. (WEN et al.

2002b).

Suksawat et al. (2001b) consideram que apesar de existirem regiões com

microheterogenicidade dentro de um mesmo organismo, muitas vezes as diferenças devem-se

a erros no sequenciamento ou na reação da PCR.

Estudos de genes adicionais são realizados com o objetivo de aprimorar a identificação

e a classificação das espécies de Ehrlichia. A utilização de genes como o groESL confirma as

relações entre espécies de Ehrlichia, previamente determinadas pelo gene que codifica o

rRNA 16S. Outros genes como ankA, que codificam proteínas antigênicas associadas à

patogênese e genes de proteínas de superfície ajudam a complementar estudos filogenéticos

de linhagens do gênero Ehrlichia (OHASHI et al., 1998; INOKUMA et al., 2001; DUMLER

et al., 2001).

Quando se trata de variabilidade entre as espécies, o gene codificador do rRNA 16S

tem variabilidade limitada não permitindo a classificação em cepas e subtipos (OLIVE e

Page 41: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

BEAN, 1999). Então, outros marcadores são necessários para a classificação de indivíduos

(tipificação) de uma mesma espécie.

3.5. GENES ESPECÍFICOS PARA TIPIFICAÇÃO MICROBIANA

Na epidemiologia, os microrganismos envolvidos em uma infecção têm uma relação

clonal, uma origem comum. Esses microrganismos compartilham fatores de virulência, traços

bioquímicos e características genômicas semelhantes. Alguns fatores como isolamento

geográfico, isolamento de diferentes fontes e em diferentes momentos podem promover

variabilidade genética em organismos de mesma espécie. Essa variabilidade classifica esses

agentes em subtipos, isolados ou cepas mediante marcadores moleculares específicos (OLIVE

E BEAN, 1999).

Recentemente, métodos baseados na análise de regiões de repetição em “tandem” do

genoma de microrganismos têm fornecido uma metodologia simples e de alta resolução na

identificação de isolados (CHANG et al., 2007).

Regiões de repetição em “tandem” no DNA correspondem a sequências de

nucleotídeos que se repetem em bloco e são adjacentes umas as outras, daí a denominação de

“tandem repeats”.

Essas regiões, inicialmente, foram definidas em minissatélites e microssatélites sendo

classificadas em “short sequence repeats”-SSR, “variable number of tandem repeats”-VNTR

que se encontram dispersas em várias regiões do genoma (VAN BELKUM et al., 1998)

A identificação da variabilidade nas regiões de repetição pode estar associada com

mudanças fenotípicas sugerindo sua importância funcional (O’DUSHLAINE E SHILEDS,

2006).

Em procariontes, algumas regiões de repetição no DNA parecem ter ligação com os

mecanismos de adaptação, virulência e patogenicidade das bactérias (VAN BELKUM et al.,

1998; BENSON, 1999). A frequente observação dos genes contendo regiões de repetições, na

grande maioria das vezes, relacionados a proteínas de membrana externas, corroboram para a

hipótese dos genes estarem diretamente ligados a adaptação ao ambiente, sendo dessa forma

pontos de mutação resultantes de uma adaptação positiva (DENOEUD E VERGNAUD

2004).

Com o surgimento da técnica da PCR, “primers” que delimitam a região de repetição

são construídos e o numero de repetições é calculado com base no tamanho das seqüências

amplificadas (VAN BELKUM, 1998; TITZE-DE-ALMEIDA et al., 2004).

Page 42: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Atualmente, o método vem sido utilizado para tipificação de diversas bactérias entre

elas Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Mycobacterium turbeculosis e Neisseria

meningitidis (CHANG et al., 2007)

O genoma de E.canis tem 12 genes que identificam regiões de repetição em “tandem”

(MAVROMATIS et al., 2006) e a glicoproteína de membrana que expressa diferenças em sua

região de repetição é a gp36 (DOYLE et al., 2006).

Os genes que codificam a proteína gp36 (~840 pb) e a gp19 (414 pb) têm sido

amplamente estudados e utilizados para identificar as diferentes variantes dentro da espécie E.

canis. Ambas são glicoproteínas de membrana recombinantes espécie-específicas e

imunorreativas (CARDÉNAS et al, 2007).

O gene que codifica a proteína gp19 é mais conservado, e com isso, seu estudo é um

grande facilitador para fabricação de vacinas e testes sorológicos mais sensíveis quando

relacionados a esta proteína (DOYLE el al. 2006). A gp19 é formada por 137 aminoácidos e

está associada a membrana da mórula formada no citoplasma da célula do hospedeiro.

Recentemente foi caracterizada como ortólogo da proteína VLPT (“variable-length PCR

target protein”) de E. chaffeensis sendo sua diferença relacionada as regiões de repetição em

“tandem” pois a gp19 não apresenta essas regiões enquanto a VLPT apresenta um número

variável dessas regiões (McBRIDE et al., 2007).

Esta proteína está relacionada a uma melhor resposta imunológica aguda (ou precoce)

em cães (McBRIDE et al. 2003;AGUIAR, 2006) e apresenta uma reatividade que também é

demonstrada na gp200, outra proteína imunorreativa presente na E. canis (CARDÉNAS et al.,

2007).

A gp36 é uma glicoproteína de fase aguda (resposta precoce) que é exposta na

membrana na bactéria e é secretada para o citoplasma do hospedeiro (McBRIDE et al. 2003).

Baseado na sequência de nucleotídeos de isolados dos Estados Unidos (acesso no

GenBankTM

números DQ085427-DQ085429, DQ146151-DQ146153 e CP000107), o gene

codificador da proteína gp36 consiste em três regiões distintas: A 5’-terminal (429 pb)

seguida de uma região de repetição em “tandem” não variável formada por 9 aminoácidos e

rica em serina (TEDSVSAPA) onde T= treonina, E= Glutamato, D= Aspartato, S=Serina, V=

Valina, A= Alanina e P= Prolina, e uma 3’-terminal (80-93 pb) (DOYLE et al.2006). O

número de sequências em “tandem” varia de quatro a 18 cópias, dependendo do isolado

(McBRIDE et al., 2003).

Ela apresenta como ortólogo a proteína gp47 da E. chaffeensis e tem sido utilizada

para diferenciar as variantes existentes dentro da espécie E. canis (DOYLE et al, 2005).

Page 43: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

Recentemente, em amostras de Formosa, apareceram quatro genotipos diferentes de E.canis

relacionados a variações no gene que codifica esta glicoproteína (HSIEH et al. 2010).

3.6. FERRAMENTAS MOLECULARES PARA ESTUDO DE IDENTIDADE E

TIPIFICAÇÃO BACTERIANA

3.6.1. REAÇÃO DE SEQUENCIAMENTO

Em um sequenciamento, a amostra de DNA-molde é submetida a uma reação em

termociclador para hibridização dos iniciadores e extensão do produto. Os fragmentos

formados quando submetidos à eletroforese através de um método em capilares com

polímeros no seqüenciador, separam-se de acordo com os tamanhos moleculares. O

amplímero-marcado formado passa por uma janela de detecção no final do capilar, onde os

marcadores são estimulados e emitirão luz a um comprimento de onda específico para cada

terminação. Essa luz emitida é detectada, e os dados são, então, enviados para um computador

acoplado ao seqüenciador, que analisa esses sinais e gera os dados da seqüência lida, criando

o eletroferograma (DAGNONE, 2006).

Os “dados brutos”, isto é, os dados que saem do seqüenciador sofrem processo de

leitura denominada de “Base Calling”. Normalmente, cada seqüenciador tem o seu próprio

programa de “Base Calling”, sendo o PHRED o mais utilizado.(PRODOSCINI et al., 2002).

As seqüências normalmente são gravadas em arquivos em modo FASTA, sem espaços

e intervalos, que poderão ser utilizadas posteriormente para programas de alinhamentos

(DAGNONE, 2006).

3.6.2. BIOINFORMÁTICA

A Bioinformática é uma ciência que envolve a união de diversas linhas de

conhecimento: a engenharia de “softwares”, a matemática, a estatística, a ciência da

computação e a biologia molecular (DAGNONE, 2006).

O alinhamento de seqüências é uma das operações mais importantes da

Bioinformática. Por meio do alinhamento, procura-se determinar o grau de similaridade entre

duas ou mais seqüências, ou a similaridade desses fragmentos com mais de duas seqüências

(Alinhamento Múltiplo). O alinhamento indica o grau de similaridade entre seqüências e não

a homologia entres elas (PRODOSCINI et al., 2002).

Page 44: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

3.6.3. ÁRVORES FILOGENÉTICAS

Árvores Filogenéticas são gráficos que ilustram as relações evolutivas entre organismos

individuais ou em grupos.

Uma árvore filogenética é composta de nós e galhos (também chamados de ramos). Os

nós são as unidades taxonômicas e os galhos ou ramos suas relações de ancestralidade.

Topologia é o estudo do padrão de ramificação que define essa ancestralidade. Os nós

internos de uma árvore filogenética representam as unidades ancestrais, e os nós externos, as

unidades taxonômicas que estão sendo comparadas, também denominadas de Unidades

Taxonômicas Operacionais - OTUs (“Operational Taxonomic Units”) (GRAUR e LI, 1999).

Para geração de uma árvore filogenética é preciso utilizar métodos de distância como

Distância-P; Jukes -Cantor; Kimura-2 parâmetros; Tajima e Nei; Tamura -3 parâmetros; Gama

Poison, ou Métodos de Caracteres Discretos: Máxima Parcimônia (MP); Máxima

Verossimilhança (MV).

Para a reconstrução gênica utilizam-se algoritmos, como UPMGA (“Underweighted Pair-

Group Method with Arithmetic Means”) e “Neighbor-Joining” (NJ). Esses algoritmos realizam

vários cálculos com a matriz de distância gerada a partir do alinhamento, para estimar a árvore

filogenética.

O “agrupamento entre vizinhos” ou NJ é o algoritmo mais utilizado e faz parte do grupo

de métodos de evolução mínima, em que a árvore com a menor soma dos ramos é procurada.

Cada vez que um programa de filogenia molecular é rodado para gerar uma árvore sobre

um conjunto de dados escolhidos, pode haver resultados diferentes. Um teste estatístico de

confiança em topologia bastante utilizado é o de “bootstrap”, uma técnica bastante simples de

reamostragem com reposição dos dados com o mesmo número total de bases (ou aminoácidos),

em que cada sítio tem a mesma probabilidade de ser mostrado. Esse método gera vários conjuntos

aleatórios dos dados obtidos e estima, a partir deles, uma árvore. Todas as árvores são então

analisadas, sendo escolhida aquela com maior probabilidade de ocorrência (DAGNONE, 2006).

3.6.4. PROGRAMA DE ANÁLISE GENÉTICA EVOLUCIONÁRIA MOLECULAR - MEGA

O Programa de Análise Genética Evolucionária Molecular-MEGA (“Molecular

Evolutionary Genetics Analysis Software”) é um programa desenvolvido para explorar e analisar

o alinhamento de DNA ou seqüências de proteínas sob uma perspectiva evolucionária. Ele recebe

dados diretamente salvos no programa Clustal e assim constrói a árvore filogenética (KUMAR et

al., 2001).

Page 45: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

O programa MEGA utiliza o “bootstrap” para proporcionar as porcentagens com que cada

agrupamento aparece nas replicações e tem como opção de uso como explorador de matriz à

distância o “Neighbor Joining”. O princípo do método é encontrar pares de unidades taxonômicas

operacionais (OTUs), os denominados “vizinhos” (”neighbor”) e é muito eficiente na obtenção da

árvore de topologia correta (DAGNONE, 2006).

Page 46: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

4. MATERIAL E MÉTODOS

4.1. ESCOLHA DOS CÃES:

O estudo foi desenvolvido em três municípios que fazem parte de um projeto maior

envolvendo as regiões Serrana e Metropolitana do estado do Rio de Janeiro. São eles:

Cachoeiras de Macacu, Maricá e Duque de Caxias.

Foram utilizados 300 cães, (100 de cada região descrita) atendidos em três clínicas

particulares, durante o período de novembro de 2009 à janeiro de 2011, independente de raça,

idade, sexo, condição de higiene, tipo de comportamento ou moradia. Os animais que

participaram do estudo possuíam proprietários e, por algum motivo, necessitaram de

atendimento ou serviço veterinário. Não houve exclusão de qualquer indivíduo salvo aqueles

que haviam feito uso de doxiciclina ou qualquer outra medicação para tratamento de

hemoparasitose no último mês.

Nesse estudo, após experimentos relacionados à epidemiologia do parasito, a

prevalência tem se mantido em torno de 5% (Xavier et al., 2011; Azevedo et al., 2010),

resultados obtidos de trabalhos anteriores, no Laboratório de Patologia Clínica da

Universidade Federal Fluminense (UFF). Com isso, foi escolhido um N suficiente para

conseguir pelo menos 15 amostras positivas, descartando a amostragem estabelecida a partir

do N mínimo estimado de 96 amostras necessárias para obter um erro de estimativa inferior a

10%, supondo-se uma prevalência de 50% dentro de uma população infinita de cães

(THURSFIELD, 1986).

Os cães foram incluídos no estudo após a assinatura pelo proprietário do Termo de

Consentimento Livre e Esclarecido (anexo 1). O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética

em Pesquisa Animal da UFF, sob o número 0087/2011 (anexo 2).

Page 47: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

47

Os dados clínicos e histórico do paciente foram armazenados em uma tabela (anexo 3)

que continha informações gerais coletadas durante o exame. Os sinais clínicos avaliados

foram: apatia, anorexia, perda de peso, episódios hemorrágicos (epistaxe, melena, petéquias),

dor articular, dispnéia, vômitos e diarréia. Os achados durante o exame físico, como

temperatura, coloração de mucosas, presença de ectoparasitas (carrapatos), hepatomegalia

e/ou esplenomegalia também foram relatados.

4.2. OBTENÇÃO E TRANSPORTE DAS AMOSTRAS

As amostras de sangue foram coletadas no ato do atendimento ou admissão, por

venopunção cefálica ou jugular, utilizando-se seringas estéreis hipodérmicas descartáveis

agulhadas (calibre de 25 X 7mm). Uma alíquota foi armazenada em tubo próprio com ácido

etileno diamino tetracético (EDTA), para realização de hemograma e contagem de plaquetas,

e outra em tubo siliconizado sem anticoagulante para obtenção de soro. O transporte foi

realizado em caixas térmicas, refrigeradas, até o laboratório particular Prolab-diagnósticos

(Grajaú, Rio de Janeiro) no mesmo dia da coleta.

4.3. HEMOGRAMAS

Os hemogramas foram realizados por aparelho automático modelo COULTER T-890

e as lâminas coradas pelo método Diff-Quick, utilizado como rotina nos laboratórios

comerciais.

Após as contagens, as lâminas coradas foram avaliadas, a veracidade dos dados

automáticos foi conferida, e a leucometria específica juntamente com a pesquisa de

hemoparasitos foi realizada.

Após a realização dos exames, as amostras foram separadas, congeladas à -20°C e

enviadas ao Laboratório de Bactérias Enteropatogênicas e Microbiologia de Alimentos do

Instituto Biomédico da UFF.

Page 48: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

48

4.4. EXTRAÇÃO DO DNA

A extração do DNA foi realizada em câmara de fluxo laminar vertical contínuo

(VECO-VLFS 9, Campinas, Brasil) utilizando o “Ilustra Blood Genomic Prep Mini Spin Kit”

(GE Healthcare do Brasil, São Paulo, Brasil) de acordo com as instruções de uso do

fabricante. O DNA purificado foi congelado à temperatura -20°C até o momento da PCR.

4.5. REAÇÃO EM CADEIA PELA POLIMERASE (PCR)

4.5.1. INICIADORES UTILIZADOS NA PCR PARA CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR

Primeiramente, as amostras foram testadas para a presença de algumas espécies da

família Anaplasmataceae seguindo o protocolo de Parola et al. (2000), descrito na Tabela 1.

As amostras positivas foram separadas e testadas para E. canis e A. platys utilizando as

seqüências iniciadoras igualmente descritas na Tabela 1, de acordo com o protocolo de

Murphy et al. (1998) e Brown et al. (2001) respectivamente.

Page 49: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

49

Tabela 1. Descrição dos iniciadores utilizados na reação em cadeia pela polimerase (PCR)

para identificação dos animais positivos e para a reação de sequenciamento, com o tamanho

em pares de base (pb) de seus respectivos produtos.

Iniciador Sequencia Alvo

Tamanho

do

Amplicon

Reação com

EHR16SR

EHR16SD

TAGCACTCATCGTTTACAGC

GGTACCYACAGAAGAAGTCC

16SRNAr

345 pb

E. canis

E. chaffeensis

E. muris

E.ruminantium

A.phagocytophilum

A. platys

A. marginale

A. centrale,

W. pipientis

N. sennetsu,

N. risticii

N. helminthoeca

PLATYS

EHR16SR

GATTTTTGTCGTAGCTTGCTATG

TAGCACTCATCGTTTACAGC

16SRNAr

678 pb A. platys

ECAN

HE3

CAATTATTTATAGCCTCTGGCTATAGGA

TATAGGTACCGTCATTATCTTCCCTAT

16SRNAr

389 pb E. canis

4.5.1.1. PREPARO DA PRIMEIRA REAÇÃO (PCR1)

O protocolo usado para a reação foi utilizado por PAROLA et al. (2000) onde obtem-

se uma mistura de 50 uL contendo 5uL de DNA purificado, 25pmol de cada “primer:”

EHR16SD e EHR16SR, 1,25 U de Taq DNA polimerase, 0,2 mM de cada DNTP (100MM

DNTP SET, Invitrogen, São Paulo, Brasil) 20mM de Tris-HCL, 100 mM KCl e 3mM MgCl2,

preparada em câmara especial para evitar os riscos de contaminação. (PCR Chamber, plas

Page 50: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

50

labs, Lansing, EUA)

O programa de amplificação consistiu em um passo inicial para uma desnaturação à

95°C por 2 minutos, seguido de 40 ciclos de desnaturação à 94°C por 60 segundos,

anelamento à 54°C por 30 segundos e extensão à 72°C por 30 segundos. Um último passo é

realizado à 72°C por 5 minutos para uma extensão final. As amplificações foram realizadas

em um termociclador programável PTC-100 TM (MJ research, INC, Waltham, EUA).

4.5.1.2. PREPARO DA REAÇÃO PARA DETECÇÃO DA ESPÉCIE (PCR2 E PCR3)

4.5.1.2.1. Ehrlichia canis (PCR2)

Para as reações de amplificação de E. canis foi utilizado o protocolo descrito por

MURPHY et al (1998) tndo como alvo o 16S RNA, onde utiliza-se uma mistura de 50 uL

contendo 5uL de DNA purificado, 25pmol de cada “primer”: ECAN e HE3, 1,25 U de Taq

DNA polimerase, 0,2 mM de cada DNTP (Invitrogen, São Paulo, Brasil) 20mM de Tris-HCl,

100 mM KCl e 3mM MgCl2, preparada em câmara especial (PCR Chamber, plas labs,

Lansing, EUA).

O programa de amplificação consistiu em um passo inicial para uma desnaturação de

três ciclos de desnaturação à 94°C por 1 minuto, anelamento a 55ºC por 2 minutos e extensão

a 72ºC por 1,5 minutos. O segundo passo consistiu em 37 ciclos de desnaturação à 92°C por 1

minuto, anelamento à 55°C por 2 minutos e extensão à 72°C por 1,5 minutos.

4.5.1.2.2. Anaplasma platys (PCR3)

Para as reações de amplificação de A.platys foi usado o mesmo protocolo de detecção

na PCR1, sendo que o “primer” “forward” EHR16SD foi substituido pelo “primer” PLATYS

combinado com o “reverse” EHR16SR. (INOKUMA, 2000; BROWN et al, 2001).

Page 51: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

51

4.5.2. INICIADORES UTILIZADOS NA PCR PARA IDENTIFICAÇÃO DOS GENES QUE CODIFICAM

AS PROTEÍNAS GP19 E GP36 DE E.CANIS

Tabela 2. Descrição dos iniciadores utilizados na reação em cadeia da polimerase (PCR) para

identificação dos genes que codificam as proteínas de membrana gp19 e gp36 dos animais

positivos para E. canis, e seus respectivos alvos.

Iniciador Sequencia Tamanho (pb) Alvo

EC19F

EC19R

ATTAGTGTTGTGGTTATGCAA

TACGCTTGCTGAATATCATGA 414 pb gp19

GP36F

GP36R

AATCAATGTAGTATGTTTCTTTTA

ATTTTACAGGTTATATTTCAGTTA

622pb gp36

4.5.2.1. PREPARO DA REAÇÃO

4.5.2.1.1. Protocolo para reação de amplificação dos genes das proteínas gp19 e gp36

O protocolo usado para a reação de amplificação do gene que codifica a gp19 foi

descrito por Hsieh et al. (2010) onde obtem-se uma mistura de 25 uL contendo 5uL de DNA

purificado, 25pmol de cada “primer”: EC19F e EC19R (gp19), 0,125 U de Taq platinum

DNA polimerase (Invitrogen, São Paulo, Brasil) 0,2 mM de cada DNTP (100MM DNTP

SET, Invitrogen, São Paulo, Brasil) 20mM de Tris-HCl, 100 mM KCl e 2,5 mM MgCl2,

preparada em câmara especial para evitar os riscos de contaminação. (PCR Chamber, plas

labs, Lansing, EUA)

O programa de amplificação consistiu em um passo inicial para uma desnaturação à

94°C por 3 minutos, seguido de 35 ciclos de desnaturação à 94°C por 60 segundos,

anelamento à 55°C por 60 segundos e extensão à 72°C por 90 segundos. Um último passo é

realizado à 72°C por 5 minutos para uma extensão final. As amplificações foram realizadas

em um termocilcador programável PTC-100 TM (MJ research, INC, Waltham, EUA).

O protocolo usado para a reação de amplificação do gene que codifica a gp36 foi

descrito por Doyle et al. (2005) onde obtem-se uma mistura de 25 uL contendo 5uL de DNA

purificado, 25pmol de cada primer: gp36F e gp36R (gp36), 0,125 U de Taq DNA polimerase,

Page 52: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

52

0,2 mM de cada DNTP (100MM DNTP SET, Invitrogen, São Paulo, Brasil) 20mM de Tris-

HCl, 100 mM KCl e 2,5 mM MgCl2, preparada em câmara especial para evitar os riscos de

contaminação. (PCR Chamber, plas labs, Lansing, EUA)

O programa de amplificação consistiu em um passo inicial para uma desnaturação à

95°C por 4 minutos, seguido de 30 ciclos de desnaturação à 95°C por 30 segundos,

anelamento à 55°C por 30 segundos e extensão à 72°C por 60 segundos. Um último passo é

realizado à 72°C por 7 minutos para uma extensão final. As amplificações foram realizadas

em um termocilcador programável PTC-100 TM (MJ research, INC, Waltham, EUA).

4.5.3. VISUALIZAÇÃO DOS RESULTADOS

Os produtos obtidos receberam 8uL de uma solução contendo azul de bromofenol à

0,25% + glicerol à 60% e 15uL desta foi colocada em gel de agarose à 1% e submetida à

eletroforese por aproximadamente 40 minutos à 125 volts em cuba especial (CBS - MGV502

T, CBS Scientific Company Inc. Del mar, EUA). O tampão de corrida era formado por uma

solução de Tris à 0,5M - Borato à 0,045M - EDTA a 1mM e pH 8,2 (TBE 1X). O gel foi

corado por uma solução de Brometo de etídeo 0,01% (Invitrogen, Brasil) e posterior

visualização em transiluminador Ultra-Violeta (Vilber Lourmat modelo TCX20 - M). Para

estimar o tamanho do produto amplificado utilizou-se um marcador de peso molecular de

1000 pares de base (100 Kb plus, Ludwig, Rio Grande do SuL, Brasil).

4.5.4. CONTROLES

Os controles positivos da reação que tem como alvo o 16S RNA consistiram de uma

solução de DNA extraído de uma amostra de sangue total de cão, sabidamente infectado pelos

agentes em questão e devidamente sequenciados (E. canis – acesso JX392985 e A. platys -

acesso JX392984). Para controle da reação com o gene que codifica as proteínas de

membrana de E.canis foram utilizadas amostras de cultivo celular em DH82 da linhagem São

Paulo (acesso DQ146154), gentilmente cedida pelo Msc. Miguel Medeiros, professor da

Universidade Castelo Branco.

Page 53: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

53

4.6. SEQUENCIAMENTO E IDENTIDADE GENÉTICA

4.6.1. SEQUENCIAMENTO PARCIAL DO GENE CODIFICADOR DO RRNA 16S DE E.CANIS E A.

PLATYS

As reações de amplificação com os iniciadores EHR16SR/EHR16SD, ECAN/HE3 e

EHR16SR/PLATYS foram realizadas para obtenção dos positivos e seus produtos finais

(amplicon) utilizados para sequenciamento.

Para análise dos produtos amplificados nas reações com os iniciadores descritos, 1µL

de corante azul de bromofenol foi adicionado a 10 µL de cada amostra e as mesmas foram

submetidas a eletroforese em gel de agarose a 1,5% em tampão TBE 0,5 % por 50 min a 84

volts. Os produtos amplificados foram visualizados em transiluminador UV e a quantificação

do DNA nas amostras foi realizada utilizando “Low DNA Mass” (Invitrogen, São Paulo,

Brasil).

Esses produtos foram purificados a partir da banda do gel de agarose em câmara de

fluxo laminar vertical contínuo (VECO-VLFS 9, Campinas, Brasil) utilizando o “Ilustra

GFX™ PCR DNA and Gel Band Purification kit” (GE Healthcare do Brasil, São Paulo,

Brasil) de acordo com as instruções de uso do fabricante. O DNA purificado foi congelado à

temperatura -20°C até o momento do sequenciamento.

Os cromatogramas das sequências foram obtidos a partir do sequenciador automático

“ABI Prism 3130 Genetic Analyzer” (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) do serviço

da “Plataforma de Sequenciamento de DNA” do Instituto Biomédico da Universidade Federal

Fluminense conforme OTTO et al. (2008).

Todas as amostras foram sequenciadas nos dois sentidos (5’→ 3’e 3’→ 5’). Após o

alinhamento com as sequências padrões, as regiões correspondentes aos iniciadores foram

retiradas.

Page 54: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

54

4.6.2. SEQUENCIAMENTO DOS GENES CODIFICADORES DAS PROTEÍNAS GP19 E GP36

As reações de amplificação com os iniciadores EC19F/EC19R, GP36F/GP36R, foi

realizada para obtenção dos positivos e seu produto final (amplicon) utilizado para

sequenciamento.

A sequência de procedimentos relacionados ao sequenciamento deste ponto em diante

foi descrita no tópico 4.6.1., anteriormente.

As sequências obtidas neste estudo foram depositadas no GenBankTM

(www.ncbi.nlm.nih.gov/GenBank) e cada amostra foi identificada pelo número em seqüencia da coleta

seguida pela letra do município de origem.

4.6.3. ANÁLISE DA SIMILARIDADE ENTRE AS AMOSTRAS DE E. CANIS E A. PLATYS:

As sequências nucleotídicas foram alinhadas utilizando o método CLUSTAL W,

contido no programa Bio Edit (HALL et al., 1999). As sequências protótipos representantes

dos diferentes tipos de E. canis e A. platys, descritas em diferentes países, foram resgatadas no

site do NCBI (“National Center for Biotechnology Information”) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) através

dos seus números de acesso ou mediante a utilização da ferramenta BLAST (“Basic Local

Aligment Search Tool”), disponível no GenBank.TM

Estas seqüências estão relacionadas na

Tabela 3.

Page 55: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

55

Tabela 3: Protótipos representantes dos tipos de E.canis e A.platys relacionados ao gene que

codifica o rRNA 16S e outras espécies da família Anaplasmataceae descritas em diferentes

países, suas referências e seus respectivos números de acesso no GenBankTM

Número de acesso País de origem Espécie Referência

EF195135 Brasil E.canis DINIZ et al. (2007)

EF424612 México E. canis OSHIMA et al. (2007)

EU781695 Tunísia E.canis M’GHIRBI et al. (2009)

EU106856 Formosa1 E. canis HSIEH et al. (2010)

EU123923 Formosa2 E. canis HSIEH et al. (2010)

EU143636 Formosa3 E. canis HSIEH et al. (2010)

EU143637 Formosa4 E. canis HSIEH et al. (2010)

AF399917 Venezuela A.platys HUANG et al. (2001)

AY530806 Espanha A.platys AGUIRRE et al.(2006)

DQ401045 Brasil A.platys DAGNONE et al. (2006)

EF139459 Tailândia A.platys PINYOOWONG et al. (2008)

EU439943 Itália A.platys DINIZ et al. (2008)

JN558826 China Anaplasma sp. LIU et al. (2012)

AY570540 África Anaplasma sp. INOKUMA et al. (2005)

DQ647616 África E. ruminantium ALLSOPP et al. (2005)

M21293 Estados Unidos Rickettsia Rickettsii WEINSBURG et al. (1989)

4.6.4. ANÁLISE DA SIMILARIDADE ENTRE AS SEQÜENCIAS GÊNICAS DA GP19 E GP36 DAS

AMOSTRAS DE E. CANIS

As sequências nucleotídicas foram alinhadas utilizando o método CLUSTAL W,

contido no programa Bio Edit (HALL et al., 1999). As sequências protótipos representantes

dos diferentes tipos de gp19 e gp36, descritas em diferentes países, foram resgatadas no site

do NCBI (“National Center for Biotechnology Information”) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) através dos

seus números de acesso ou mediante a utilização da ferramenta BLAST (“Basic Local

Aligment Search Tool”), disponível no GenBankTM

Estas seqüências estão relacionadas na

Tabela 4.

Page 56: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

56

Tabela 4: Protótipos representantes das sequências codificadoras dos genes das proteínas

gp19 e gp36 de E.canis, descritas em diferentes países, suas referências e seus respectivos

números de acesso no GenBankTM

Número de acesso espécie Linhagem Proteína Referência

DQ858221.1 E.canis Jake gp19 McBRIDE et al. 2007

DQ860145.1 E.canis São Paulo gp19 McBRIDE et al. 2007

DQ858225.1 E.canis Florida gp19 McBRIDE et al. 2007

EF527402.1 E.canis Formosa1 gp19 HSIEH et al. 2010

EF560598.1 E.canis Formosa2 gp19 HSIEH et al. 2010

EF587270.1 E.canis Formosa3 gp19 HSIEH et al. 2010

EU139492.1 E.canis Formosa4 gp19 HSIEH et al. 2010

DQ085427.1 E.canis Jake gp36 DOYLE et al. 2005

DQ146154.1 E.canis São Paulo gp36 DOYLE et al. 2005

DQ146152.1 E.canis Florida gp36 DOYLE et al. 2005

EF551366.1 E.canis Formosa1 gp36 HSIEH et al. 2010

EF560599.1 E.canis Formosa2 gp36 HSIEH et al. 2010

EF651794.1 E.canis Formosa3 gp36 HSIEH et al. 2010

EU139491.1 E.canis Formosa4 gp36 HSIEH et al. 2010

DQ146158.1 E.chaffeensis Vanderbilt(V3) gp47 DOYLE et al. 2005

As relações de identidade entre as diferentes sequências foram determinadas mediante

a utilização do programa MEGA v.5 (TAMURA et al., 2011) através do método de

reconstrução filogenética “Neighbor-Joining”. A distância genética entre as diferentes

amostras foi calculada mediante o modelo “Kimura-dois-parâmetros” como modelo de

substituição nucleotídica. A significância estatística das diferentes identidades obtidas foi

estimada através de 1.000 réplicas de “bootstrap”.

Todas as etapas de detecção, caracterização e análise de identidade entre as amostras

de E.canis e A.platys utilizadas nesse estudo estão demonstradas na Figura 1.

Page 57: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

57

Figura 1: Fluxograma das etapas de detecção, caracterização e análise de identidade entre as amostras

positivas para E.canis e A.platys

4.7. ANÁLISE ESTATÍSTICA

Um banco de dados foi montado no módulo excel do Windows 2010 utilizando-se as

tabelas de identificação previamente preenchidas. A significância de diferenças entre as

variáveis analisadas foi determinada por meio de tabelas de contingência através da prova do

quiquadrado(2x ) e teste exato de Fisher, quando necessário, através do aplicativo “StatCalc”

do programa Epi-info 3.5.1, e um valor-p inferior a 0,05 (p<0,05) foi considerado

significativo.

Os valores considerados para as análises hematológicas (hemograma, contagem de

plaquetas e leucometria) basearam-se nos valores de referência para a espécie (quadro 2) de

acordo com MEINKOTH e CLINKENBEARD,( 2000).

Realização dos hemogramas

e pesquisa de hemoparasitos

Separação do soro

PCR com pares de iniciadores EHR16SR/EHR16SD

23 AMOSTRAS POSITIVAS:

Extração do DNA

(kit próprio de acordo com normas do fabricante)

PCR com pares de iniciadores EHR16SR/PLATYS

6 AMOSTRAS POSITIVAS

PCR com pares de iniciadores ECAN/HE3

16 AMOSTRAS POSITIVAS

Sequenciamento (Plataforma de Sequenciamento de DNA

Instituto Biomédico)

Análise da identidade entre seqüências

300 amostras de sangue de

cães

(2009-2011)

Page 58: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

58

Quadro 2: Valores de referência para os parâmetros hematológicos do cão.

PARÂMETRO HEMATOLÓGICO VALOR DE REFERÊNCIA

Volume globular (%) 37-55

Eritrócitos (x10³/µL) 5,5-8,5

Hemoglobina (g/dL) 12,0-18,0

VGM (fL) 60-77

CHGM (%) 32-36

Leucometria global (/µL) 6.000-17.000

Plaquetometria (/µL) 200.000-500.000

Fonte: MEINKOTH e CLINKENBEARD, 2000

.

Page 59: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

59

5. RESULTADOS

5.1. IDENTIFICAÇÃO MOLECULAR DE E. CANIS E A. PLATYS

Das 300 amostras clínicas analisadas após reação com os iniciadores EHR16SR e

EHR16SD foi amplificado um fragmento de 345 pb que codifica a região do RNA ribossomal 16S

em 23 amostras: sete de Duque de Caxias, oito de Cachoeiras de Macacu e oito de Maricá.

A partir do DNA extraído das amostras positivas, duas reações de amplificação foram

realizadas: Uma com o par de iniciadores ECAN e HE3 específicos para E. canis e outra com o par

de iniciadores PLATYS e EHR16SR específico para A. platys.

Das 23 amostras positivas, a infecção por E. canis foi confirmada em 15 animais (sete de

Duque de Caxias, quatro de Cachoeiras de Macacu e quatro de Maricá.) e a infecção por A.platys

foi confirmada em 6 amostras (2 em Cachoeiras de Macacu e 4 em Maricá), sendo que uma

amostra de um animal oriundo de Maricá (47M) foi positiva para ambos hemoparasitos,

caracterizando um caso de coinfecção.

Para as três amostras restantes que foram positivas para reação de PCR com os iniciadores

EHR16SR e EHR16SD, Não foram observadas amplificações em nenhuma das duas reações de

descritas anteriormente. Somente após sequenciamento dos produtos encontrados na PCR1 é que as

amostras foram definidas como E. canis (46CM e 48CM) e A.platys (48M). Seu estudo será

descrito no item 5.2.3., relacionado à análise do produto obtido com esses iniciadores.

Page 60: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

60

5.2. SEQUENCIAMENTO E ANÁLISE DO PRODUTO

5.2.1. ANÁLISE DAS SEQUENCIAS PARCIAIS DO GENE RRNA 16S DE E. CANIS

O fragmento de 389 pb obtido do gene que codifica a região do RNA ribossomal 16S

usando os iniciadores ECAN/HE3 foi submetido a sequenciamento e as 15 amostras foram

caracterizadas como E. canis. A análise da similaridade dos fragmentos seqüenciados das

amostras positivas pela PCR revelou alto grau de identidade com sequências previamente

disponibilizadas no GenBankTM

variando de 95,7% a 100% (tabela 5).

Page 61: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

61

Tabela 5: Similaridade entre as seqüências parciais obtidas na PCR com os iniciadores ECAN/HE3 específicos para o gene

codificador do rRNA 16S de E canis com amostras publicadas no GenBankTM

e o valor da porcentagem de identidade utilizando o

programa Bioedit 4.0

Protótipos 47M 66M 81M 97M 17C 38C 39C 56C 70C 71C 79C 17CM 20CM 38CM 48CM

EF195135 1 1 1 0.957 0.996 0.975 1 1 0.985 0.996 1 0.996 0.996 1 1

EF424612 0.996 0.996 0.996 0.954 0.992 0.971 0.996 0.996 0.982 0.992 0.996 0.992 0.992 0.996 0.996

EU781695 1 1 1 0.957 0.996 0.975 1 1 0.985 0.996 1 0.996 0.996 1 1

EF424612 1 1 1 0.957 0.996 0.975 1 1 0.985 0.996 1 0.996 0.996 1 1

EU106856 1 1 1 0.957 0.996 0.975 1 1 0.985 0.996 1 0.996 0.996 1 1

EU123923 1 1 1 0.957 0.996 0.975 1 1 0.985 0.996 1 0.996 0.996 1 1

EU143636 1 1 1 0,957 0.996 0.975 1 1 0.985 0,996 1 0.996 0.996 1 1

Page 62: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

62

5.2.2. ANÁLISE DAS SEQUENCIAS PARCIAIS DO GENE RRNA 16S DE A. PLATYS

O fragmento de 678 pb obtido do gene que codifica a região do RNA ribossomal 16S

utilizando os iniciadores PLATYS/EHR16SR foi submetido a sequenciamento e as 6 amostras

foram caracterizadas como A. platys. A análise da homologia dos fragmentos seqüenciados

das amostras positivas pelo PCR revelou alto grau de identidade com seqüências previamente

disponibilizadas no GenBankTM

variando de 98,7% a 100% (tabela 6).

Tabela 6: Similaridade entre as seqüências obtidas na PCR com os iniciadores

PLATYS/EHR16SR específicos para o gene codificador do rRNA 16S de A.platys com

amostras depositadas no GenBankTM

e o valor da porcentagem de identidade utilizando o

programa Bioedit 4.0

Protótipos 41CM 37CM 83M 32M 47M 67M

EU439943 0,998 0,996 1 0,996 0,998 0,996

AF399917 0,996 0,995 0,998 0,995 0,996 0,995

AY530806 0,998 0,996 1 0,996 0,998 0,996

DQ401045 0,988 0,987 0,990 0,987 0,988 0,987

EF139459 0,998 0,996 1 0,996 0,998 0,996

5.2.3. ANÁLISE DA SEQUENCIA PARCIAL DO GENE RRNA 16S COM OS INICIADORES

EHR16SR/EHR16D

As três amostras que não apresentaram amplificação com os iniciadores específicos para

E. canis e A. platys foram submetidas a reação de sequenciamento a partir do produto da

reação realizada com os iniciadores que amplificam algumas espécies da família

Anaplasmataceae.

Duas amostras foram caracterizadas como E.canis (46CM e 48CM) após alinhamento no

programa BLAST e apresentaram 95,1% e 99,3% respectivamente de similaridade com outras

sequências de E. canis disponíveis no GenBankTM

. A terceira amostra (48M) foi igualmente

comparada e após 99,6% de similaridade com seqüências de A.platys disponíveis no

GenBankTM

foi caracterizada como tal (tabela 7).

Para confirmação do alinhamento no BLAST a análise de similaridade dessas três

amostras foi realizada juntamente com outras três amostras deste estudo anteriormente

Page 63: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

63

caracterizadas como E. canis (49CM, 71C e 79C) quatro amostras anteriormente

caracterizadas como A. platys (32M, 67M, 83M, 47M), e seis protótipos obtidos no

GenBankTM

: três de Ehrlichia sp. e três de Anaplasma sp. (figura 4).

Os resultados obtidos após construção da árvore filogenética foram concordantes com o

alinhamento das seqüências no BLAST uma vez que as amostras 46CM e 48CM formaram

um “cluster” junto com as amostras e protótipos caracterizados como Ehrlichia sp. enquanto a

amostra 48M formou um segundo “cluster” junto com as amostras e protótipos caracterizados

como Anaplasma sp.

Figura 2: Análise de similaridade baseada em um fragmento de 345pb do gene que codifica a

região rRNA 16S comum a algumas espécies da família Anaplasmataceae, 10 seqüências do

estudo e 7 seqüências de suas espécies próximas obtidas da base de dados do GenBankTM

. As

porcentagens do “Bootstrap” são mostradas nos ramos e representam 50% em 1.000

repetições.

32M

67M

83M

47M

48M

Anaplasma sp. JN558826 Anaplasma platys AF399917 Anaplasma sp.AY570540

Ehrlichia ruminantium DQ647616

Ehrlichia canis EU143637

Ehrlichia canis EF195134

48CM

49CM

46CM

71C

79C

Rickettsia rickettsii M21293

82

79

87

81

98

99

72

67

0.02

Page 64: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

64

Tabela 7: Similaridade entre as sequências obtidas na PCR com os iniciadores

EHR16SR/EHR16SD específicos para o gene codificador do rRNA 16S com algumas

sequencias parciais publicadas no GenBankTM

comum a algumas espécies da família

Anaplasmataceae, utilizando o programa Bioedit 4.0. As amostras em destaque são as

reagrupadas.

Protótipos 48M 46CM 48CM 71C 79C 32M 47M 49CM 83M 67M

JN558826 0,996 0,875 0,913 0,876 0,875 0,993 0,993 0,906 0,996 0,962

AF399917 0,996 0,875 0,913 0,876 0,875 0,993 0,993 0,906 0,996 0,962

AY570540 0,993 0,879 0,917 0,880 0,879 0,989 0,989 0,91 0,993 0,958

EU143637 0,910 0,951 0,993 0,955 0,955 0,907 0,907 0,986 0,910 0,879

EF195134 0,910 0,951 0,993 0,955 0,955 0,907 0,907 0,986 0,910 0,879

DQ647616 0,906 0,927 0,968 0,931 0,931 0,903 0,903 0,962 0,906 0,879

5.2.4. ANÁLISE DA SEQUENCIA COMPLETA DO GENE CODIFICADOR DA GLIPOPROTEÍNA DE

MEMBRANA DE E. CANIS GP19

Das 17 amostras positivas para E.canis, 11 apresentaram amplificação na reação de PCR

para o gene que codifica para a proteína gp19. Para outras 6 amostras, o sequenciamento não

foi realizado devido a dificuldades na recuperação do material genético ou esgotamento da

amostra.

A análise de similaridade deste estudo em comparação com isolados de E. canis

disponíveis no GenBankTM

evidenciou uma alta similaridade entre es seqüências. Três

amostras (uma de Cachoeira de Macacu e duas de Caxias) formaram um “cluster” isolado das

demais de mesma região e dos protótipos ( Figura 3).

Page 65: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

65

39C

49CM

56C

81M

97M

E. canis Jake DQ858221

17C

47M

38C

E. canis Sao Paulo DQ860145

66M

79C

E. canis TWN1 EF527402

E. canis Florida DQ858225

48CM

E. canis TWN4 EU139492

E. canisTWN2 EF560598 96

63

0.001

Figura 3: Análise de similaridade baseada no gene de 414pb que codifica a proteína gp19, 11

seqüências do estudo e 6 seqüências obtidas da base de dados do GenBankTM

. As

porcentagens do “Bootstrap” são mostradas nos ramos e representam 50% em 1.000

repetições.

A análise dos nucleotídeos destas amostras revelou a presença de uma mutação

silenciosa no nucleotídeo 312 (figura 4) suficiente para agrupar as três amostras em um

“cluster” separado.

Page 66: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

66

Figura 4: Mutação silenciosa no nucleotídeo 312. Em destaque a troca da Adenina pela Timina

permanecendo o mesmo aminoácido de origem.

A análise de similaridade das amostras deste estudo em comparação com sequencias

codificadoras da gp19 de E. canis disponíveis no GenBankTM

evidenciou uma alta identidade

entre os isolados, com porcentagens variando de 96,7% a 100% de acordo com a Tabela 8.

:

Page 67: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

67

Tabela 8: Similaridade entre as sequências obtidas na PCR com os iniciadores GP19F/GP19R que codificam a proteína gp19 de E.

canis com amostras publicadas no GenBankTM

e o valor da porcentagem de identidade utilizando o programa Bioedit 4.0

Protótipos 17C 38C 39C 47M 48CM 49CM 56C 66M 79C 81M 97M

DQ860145 1 0,997 0,975 1 1 0,975 0,985 0,975 0,980 1 1

DQ858221 1 0,997 0,975 1 1 0,975 0,985 0,975 0,980 1 1

DQ858225 1 0,997 0,975 1 1 0,975 0,985 0,975 0,980 1 1

EU139492 0,992 0,99 0,967 0,992 0,992 0,967 0,977 0,967 0,972 0,992 0,992

EF560598 0,992 0,99 0,967 0,992 0,992 0,967 0,977 0,967 0,972 0,992 0,992

EF527402 1 0,997 0,975 1 1 0,975 0,985 0,975 0,98 1 1

Page 68: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

68

5.2.5. ANÁLISE DA SEQUENCIA COMPLETA DO GENE CODIFICADOR DA GLIPOPROTEÍNA DE

MEMBRANA DE E. CANIS GP36

Das 17 amostras positivas para E.canis, duas (56C e 70C) apresentaram amplificação na

reação de PCR para o gene que codifica para a proteína gp36. Para outras 15 amostras, o

sequenciamento não foi possível devido a dificuldades na recuperação do material genético ou

esgotamento da amostra.

A análise de similaridade da região que codifica para o gene da proteína gp36 revelou

que a amostra 56C, permaneceu distante da amostra 70C, e dos demais protótipos obtidos no

GenBankTM

, incluindo o isolado São Paulo (DQ146154) (Figura 5)

Figura 5: Análise de similaridade baseada no gene de tamanho variável (622-840 pb) que

codifica a proteína gp36, 2 seqüências do estudo e 13 seqüências obtidas da base de dados do

GenBankTM

. As porcentagens do “Bootstrap” são mostradas nos ramos e representam 50% em

1.000 repetições.

E. canis Jake DQ085427

E. canis Demon DQ085429

E. canis Louisiana DQ146151

E. canis Oklahoma DQ085428

E. canis Florida DQ146152

E. canis North Carolina DQ146153

70C

E. canis Sao Paulo DQ146154

E. canis Cameroon 71 DQ146155

56C

E. canis TWN2 EF560599

E. canis TWN4 EU139491

E. canis TWN1 EF551366

E. canis TWN3 EF651794

E. chaffeensis V3 DQ146158

92

64

84

85

49

28

74

77

0.02

Page 69: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

69

A seqüência completa do gene que codifica a proteína gp36 foi então dividida em três

regiões e analisada separadamente de acordo com Doyle et al., 2006.

5.2.5.1. REGIÃO 1 (5’ TERMINAL - PRÉ-REPETIÇÃO)

A análise obtida a partir do alinhamento do fragmento de 429 pb do gene codificador da

proteína gp36 das amostras 56C e 70C revelou que a amostra 70C apresenta maior

similaridade com o isolado de São Paulo, Brasil (DQ146154) (99.7%) seguido pelo isolado

Jake (DQ085427) Oklahoma (DQ085428) e Demon (DQ085429), Estados Unidos (99.2%).

A amostra 56C apresentou maior similaridade (91.5%) com outros quatro genótipos de

E.canis, descritos em Formosa (TWN1 EF551366; TWN2 EF560599; TWN3 EF651794;

TWN4 EU139491). A similaridade entre as amostras estudadas e os isolados obtidos no

GenBank é descrita na Tabela 7.

Tabela 9: Similaridade entre as sequências obtidas na PCR com os iniciadores GP36F/GP36R

do gene codificador da proteína gp36 (Região 1) com amostras publicadas no GenBankTM

, e o

valor da porcentagem de identidade utilizando o programa Bioedit 4.0

Protótipos Amostras

70C 56C

E. canis Jake DQ085427 0.992 0.898

E. canis Sao Paulo DQ146154 0.997 0.905

E. canis Florida DQ146152 0.990 0.896

E. canis TWN2 EF560599 0.820 0.915

E. canis TWN1 EF551366 0.820 0.915

E. canis TWN3 EF651794 0.820 0.915

E. canis TWN4 EU139491 0.820 0.915

E .canis Oklahoma DQ085428 0.992 0.898

E. canis Demon DQ085429 0.992 0.898

E. canis Louisiana DQ146151 0.992 0.898

E. canis North Carolina DQ146153 0.990 0.896

E. canis Cameroon 71 DQ146155 0.997 0.903

5.2.5.2. REGIÃO 2 (REGIÃO DE REPETIÇÃO EM TANDEM)

O número de repetições em tandem (TEDSVSAPA) variou de 5 (70C) a 8 cópias (56C).

Como conseqüência dessa variação, o gene completo que codifica a proteína gp36 apresentou

Page 70: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

70

variações no número de nucleotídeos e de aminoácidos. Na amostra 70C o tamanho do gene

foi de 697pb, enquanto que para a amostra 56C, o fragmento seqüenciado apresentou 788 pb.

5.2.5.3. REGIÃO 3 (3’TERMINAL PÓS REPETIÇÃO)

A análise obtida a partir do alinhamento do fragmento 3’ terminal de aproximadamente

90 pb do gene codificador da proteína gp36 das amostras 56C e 70C revelou que a amostra

70C apresenta maior similaridade com o isolado de Florida (DQ146152), Oklahoma

(DQ085428) e Louisiana (DQ146151) (97,9%) todos descritos nos Estados Unidos .

A amostra 56C apresentou maior similaridade (99%) com os isolados Sao Paulo

(DQ146154) Jake (DQ085427), Demon (DQ085429), North Carolina (DQ146153) e

Cameroon 71 (DQ146155) além de outros quatro genótipos de E.canis, descritos em Formosa

(TWN1 EF551366; TWN2 EF560599; TWN3 EF651794; TWN4 EU139491). A similaridade

entre as amostras estudadas e os isolados obtidos no GenBankTM

é descrita na Tabela 10.

Page 71: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

71

Tabela 10: Similaridade entre as seqüências obtidas na PCR com os iniciadores GP36F/GP36R

do gene codificador da proteína GP36 (Região 3) com amostras publicadas no GenBankTM

, e o

valor da porcentagem de identidade utilizando o programa Bioedit 4.0

Protótipos Amostras

70C 56C

E. canis Jake DQ085427 0.485 0.990

E. canis Florida DQ146152 0.979 0.475

E. canis Sao Paulo DQ146154 0.485 0.990

E. canis TWN1 EF551366 0.485 0.990

E. canis TWN2 EF560599 0.485 0.990

E. canis TWN3 EF651794 0.485 0.990

E. canis TWN4 EU139491 0.485 0.990

E .canis Oklahoma DQ085428 0.979 0.475

E. canis Demon DQ085429 0.485 0.990

E. canis Louisiana DQ146151 0.979 0.475

E. canis North Carolina DQ146153 0.485 0.990

E. canis Cameroon 71 DQ146155 0.485 0.990

5.2.6. ANÁLISE DAS INCLUSÕES SUGESTIVAS DE E. CANIS E A PLATYS

Dentre os 300 hemogramas com pesquisa de hemoparasitos realizados, cinco esfregaços

apresentaram inclusões sugestivas de E.canis/A.platys. Após a confirmação do diagnóstico por

métodos moleculares e sequenciamento, quatro animais foram positivos para A. platys. E um

único animal (47M) foi positivo para os dois agentes. A comparação entre os resultados obtidos

através de métodos moleculares e a pesquisa hemoparasitos é demostrada nas Tabelas 11, 12 e

13.

Tabela 11: Resultados obtidos na pesquisa de hemoparasitos e na PCR1, referente à

presença de algumas espécies pertencentes a família Anaplasmataceae

Mórula

PCR1

negativo positivo Total

Negativo 274 19 293

Positivo 3 4 7

Total 277 23 300

Page 72: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

72

Tabela 12: Resultados obtidos na pesquisa de hemoparasitos e a PCR2, referente à

presença de Ehrlichia canis

Mórula

PCR2

negativo positivo Total

Negativo 281 14 295

Positivo 4 1 5

Total 285 15 300

Tabela 13: Resultados obtidos na pesquisa de hemoparasitos e a PCR3, referente à

presença de Anaplasma platys

Mórula

PCR3

negativo positivo Total

Negativo 293 2 295

Positivo 1 4 5

Total 294 6 300

5.2.7. ANÁLISE DOS SINAIS CLÍNICOS E HEMATOLÓGICOS

5.2.7.1. ALTERAÇÕES CLÍNICAS E HEMATOLÓGICAS OBSERVADAS EM CÃES SUBMETIDOS AO

DIAGNÓSTICO MOLECULAR PARA E. CANIS NO MUNICÍPIO DE DUQUE DE CAXIAS, MARICÁ E

CACHOEIRAS DE MACACU

Nas 300 amostras clínicas analisadas, 17 foram positivas (sete de Duque de Caxias,

quatro de Maricá e seis de Cachoeiras de Macacu) e a queixa principal, seus hemogramas e

sinais clínicos avaliados.

Correlacionando a queixa principal e os animais que realmente eram positivos, houve

significância somente no sinal clínico apatia e apenas na região de Duque de Caxias (tabela 14).

Analisando os 300 animais juntos, a queixa principal apatia continuou sendo significativa

juntamente com ferimentos (tabela 15).

Page 73: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

73

Tabela 14. Queixa principal observada nos 300 cães, que foram relatadas por seus

proprietários, separadas por região, referente aos animais de Duque de Caxias, Maricá e

Cachoeiras de Macacu

Duque de Caxias Maricá Cachoeiras de Macacu

Queixa principal

Pos Neg P-valor Pos Neg P-valor Pos Neg P-valor

Apatia 4/7 2/93 0,00012 2/4 12/96 0,09306 2/6 6/94 0,71781

Rotina 0/7 30/93 0,09911 0/4 21/96 0,57649 2/6 20/94 0,61038

Diarréia 0/7 1/93 1,00000 0/4 5/96 1,00000 1/6 3/94 0,22230

Neoplasia 0/7 2/93 1,00000 0/4 4/96 1,00000 1/6 4/94 0,27091

Tosse 0/7 1/93 1,00000 1/4 4/96 0,18812 0/6 0/94 NCA

Ferimentos 1/7 3/93 0,25540 1/4 3/96 0,15282 0/6 4/94 1,00000

Vômitos 1/7 3/93 0,25540 0/4 5/96 1,00000 0/6 4/94 1,00000

Convulsões 1/7 0/93 0,07000

0/4 1/96 1,00000 0/6 0/94 NC

Outros 0/7 51/93 0,09582 0/4 41/96 0,14189 0/6 52/94 1,00000

p-valor <0,05 é significativo; A=Não Calculado

Tabela 15: Queixa principal observada nos 300 cães, que foram relatadas por seus

proprietários referente aos animais de Duque de Caxias,Maricá e Cachoeiras de Macacu.

TOTAL DE ANIMAIS DO EXPERIMENTO

Queixa Principal

Positivos Negativos p-valor

Apatia 8/17 20/283 0,00004

Rotina 2/17 71/283 0,23030

Diarréia 1/17 9/283 0,44709

Neoplasia 1/17 10/283 0,47950

Tosse 1/17 5/283 0,29746

Ferimentos 4/17 10/283 0,00503

Vômitos 1/17 11/283 0,51012

Convulsões 1/17 1/283 0,11030

Outros 0/17 144/283 1,00000

p-valor <0,05 é significativo

Page 74: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

74

O grupo de animais infectados por E. canis apresentou valores de hematócrito e

contagem de plaquetas abaixo dos valores de referência e abaixo dos valores médios do grupo

dos animais negativos.

O grupo de animais infectados somente por A. platys apresentou valores médios de

hematócrito e contagem de plaquetas igualmente abaixo dos valores de referência, embora mais

próximos dos valores de referência quando comparados ao grupo de animais infectados por E.

canis. Os valores médios de leucometria global nos dois grupos descritos se mantiveram dentro

dos valores de referência.

O único animal coinfectado apresentou um quadro de anemia e trombocitopenia graves e

leucocitose moderada, com valores inferiores aos encontrados nos grupos de E. canis e A. platys

para o hematócrito e contagem de plaquetas e aumentados para os de leucometria global.

Os animais negativos apresentaram valores médios de hematócrito, leucometria global e

plaquetas dentro dos valores de referência. Na tabela 16, encontram-se os resultados das médias

e desvios padrões dos parâmetros hematológicos usados nesse estudo.

Tabela 16: Média e desvio padrão dos parâmetros hematológicos observados nos animais

positivos e negativos nos testes moleculares das regiões de Duque de Caxias, Maricá e

Cachoeiras de Macacu

Valores de

Referência

E. canis

(n=16)

A.platys

(n=6)

E.canis + A.platys

(n=1)

Negativos

(n=277)

Média DPA

Média DP Média DP Média DP

Hematócrito (%)

(37 a 55)

27,4 10,98 30,0 5,93 17 NCB 40,79 9,76

Leucometria (/μL)

(6.000 a 17.000)

15.413 11.897 15.617 11.081 21.300 NC 16.288 11.112

Plaquetas (x103/μL)

(200 a 500)

71,625 41,825 112,833 92,079 58,000 NC 238,491 132,037

A=Desvio padrão; B=Não calculado

Dos sete animais avaliados em Duque de Caxias positivos para a presença de E. canis,

os seguintes sinais clínicos foram estatisticamente significativos: apatia, anorexia, e perda de

peso. Durante o exame físico desses animais os achados clínicos como febre, palidez de

Page 75: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

75

mucosas, esplenomegalia e hepatomegalia não foram considerados estatisticamente

significativos. Entretanto, foi observada uma tendência a associação entre cães positivos e

palidez de mucosas/esplenomegalia (p-valor= 0,055).

Em relação às alterações hematológicas observadas a anemia e trombocitopenia grave se

mostraram significativas, ou seja, p-valor < 0,05 e a leucometria global permaneceu inalterada

(tabela 17).

Page 76: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

76

Tabela 17. Achados clínicos observados em 100 cães e alterações hematológicas encontradas

amostras colhidas dos animais no município de Duque de Caxias.

Cães PCR

positivos

Cães PCR negativos P-valor < 0,05

Achados clínicos associados

a E. canis

Apatia 7/7 17/93 0,000022

Anorexia 5/7 15/93 0,003200

Perda de peso 4/7 13/93 0,015000

Episódios hemorrágicos 1/7 15/93 1,000000

Dor articular 0/7 6/93 1,000000

Outros sinais clínicos

Dispnéia 1/7 6/93 0,408000

Vômito 1/7 5/93 0,360500

Diarréia 0/7 5/93 1,000000

Exame físico

Febre (>39,5 C) 3/7 14/93 0,093100

Presença de carrapatos 6/7 51/93 0,233000

Palidez de mucosas 3/7 11/93 0,055000

Esplenomegalia 2/7 4/93 0,055300

Hepatomegalia 1/7 3/93 0,255400

Hematócrito

< 31% 5/7 21/93 0,012200

31-47% 2/7 45/93 0,442300

>47% 0/7 22/93 1,000000

Plaquetas

<100.000 5/7 20/93 0,010000

100.000 - 200.000 2/7 29/93 1,000000

200.00 -500.000 0/7 44/93 1,000000

>500.000 0/7 0/93 1,000000

Leucometria global

< 6.000 1/7 4/93 0,390000

6.000 -17.000 3/7 66/93 0,198000

> 17.000 3/7 23/93 0,372000

Valor de p<0,05 é significativo

Page 77: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

77

Dos animais avaliados em Maricá positivos para E. canis, nenhum dos sinais clínicos

associados a infecção pelo agente em questão foi considerada estatisticamente significativa.

Entretanto, inesperadamente a dispnéia foi um sinal clínico significativo neste grupo de animais.

Durante o exame clínico, febre e esplenomegalia foram considerados estatisticamente

associados à EMC.

Não foram observadas alterações no hematócrito e leucometria global e a

trombocitopenia grave foi o único achado hematológico significativo (tabela 18).

Page 78: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

78

Tabela 18. Achados clínicos observados em 100 cães e alterações hematológicas encontradas

amostras colhidas dos animais no município de Maricá.

Cães PCR

positivos

Cães PCR

negativos

P-valor < 0,05

Achados clínicos associados a E.

canis

Apatia 3/4 35/96 0,152200

Anorexia 2/4 21/96 0,225000

Perda de peso 1/4 18/96 0,575700

Episódios hemorrágicos 0/4 7/96 1,000000

Dor articular 0/4 2/96 1,000000

Outros sinais clínicos

Dispnéia 2/4 3/96 0,011600

Vômito 1/4 7/96 0,287400

Diarréia 0/4 5/96 1,000000

Exame físico

Febre (>39,5 C) 3/4 17/96 0,024400

Presença de carrapatos 3/4 55/96 0,637000

Palidez de mucosas 2/4 16/96 0,147400

Esplenomegalia 3/4 9/96 0,005000

Hepatomegalia 2/4 10/96 0,069000

Hematócrito

< 31% 2/4 11/96 0,080000

31-47% 1/4 55/96 0,317000

>47% 1/4 30/96 1,000000

Plaquetas

<100.000 3/4 12/96 0,010200

100.000 - 200.000 1/4 11/96 0,405000

200.00 -500.000 0/4 67/96 1,000000

>500.000 0/4 6/96 1,000000

Leucometria global

< 6.000 0/4 8/96 1,000000

6.000 -17.000 2/4 56/96 1,000000

> 17.000 2/4 32/96 0,603000

Valor de p<0,05 é significativo

Page 79: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

79

Em relação aos animais positivos em Cachoeiras de Macacu, um perfil clínico

semelhante aos animais de Maricá foi observado. No exame clínico a febre e hepatomegalia

foram significativos (p-valor<0,05). Leucopenia e trombocitopenia grave foram os sinais

hematológicos significativos nesse grupo (tabela 19).

Page 80: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

80

Tabela 19. Achados clínicos observados em 100 cães e alterações hematológicas encontradas

amostras colhidas dos animais no município de Cachoeiras de Macacu.

Cães PCR

positivos

Cães PCR

negativos

P-valor < 0,05

Achados clínicos associados a E.

canis

Apatia 3/6 16/94 0,080000

Anorexia 0/6 14/94 0,595900

Perda de peso 0/6 10/94 1,000000

Episódios hemorrágicos 1/6 4/94 0,270900

Dor articular 0/6 2/94 1,000000

Outros sinais clínicos

Dispnéia 1/6 0/94 0,006259

Vômito 0/6 4/94 1,000000

Diarréia 1/6 2/94 0,1710328

Exame físico

Febre (>39,5 C) 2/6 4/94 0,040677

Presença de carrapatos 5/6 54/94 0,386210

Palidez de mucosas 2/6 7/94 0,0897179

Esplenomegalia 1/6 5/94 0,3169620

Hepatomegalia 2/6 2/94 0,007000

Hematócrito

< 31% 2/6 12/94 0,196576

31-47% 4/6 60/94 1,000000

>47% 0/6 22/94 0,333965

Plaquetas

<100.000 5/6 14/94 0,000810

100.000 - 200.000 1/6 16/94 1,000000

200.00 -500.000 0/6 58/94 1,000000

>500.000 0/6 6/94 1,000000

Leucometria global

< 6.000 2/6 0/94 0,003030

6.000 -17.000 1/6 60/94 0,025000

> 17.000 3/6 34/94 0,405915

Valor de p<0,05 é significativo

Page 81: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

81

6. DISCUSSÃO

A EMC é uma doença com uma grande variação na apresentação de seus sinais

clínicos (BREITSCHEWERDT, 1988) e por isso apresenta dificuldades significativas no seu

diagnóstico (GRIDEM, 1991). Como sua manifestação ocorre desde uma forma branda

assintomática a uma forma mais agressiva (COLES, 1986; HARVEY, 1998; TASKER, 2001,

ALMOSNY e MASSARD, 2002), realizar um estudo relacionado a tipificação de E. canis

pode esclarecer uma das possíveis causas dessas variações.

Para isso, a PCR foi escolhida como ferramenta diagnóstica neste estudo por se tratar de

um teste efetivo para a detecção de rickettsias no sangue de cães (IQBAL et al., 1994; WEN

et al.,1997; MURPHY et al., 1998; INOKUMA et al., 2001; CHAE et al., 2003; MACIEIRA,

2003; FENOLLAR e RAOULT, 2004; MANNA et al., 2004), para detecção de espécies

coinfectantes (HANCOCK et al., 2001) e análise filogenética (YU et al., 2001;

DRANCOURT e RAOULT, 1994).

Fenollar e Raoult, (2004) afirmaram que as limitações do teste são os custos elevados,

mas, atualmente esta técnica tem se tornado mais acessível com o barateamento dos reagentes

e aprimoramento da técnica que já é utilizada de forma comercial.

Dos 300 animais testados, 5,7% (n=17) foram positivos para E. canis nas regiões

serrana e metropolitana do Rio de Janeiro. Na região de Duque de Caxias, 8% dos animais

testados foram positivos para E.canis, seguido por 6% em Cachoeiras de Macacu e 4% em

Maricá.

Macieira (2005) encontrou uma freqüência de 32,5% ao testar 359 animais

trombocitopênicos residentes em áreas metropolitanas. Das 100 amostras testadas para

E.canis de Duque de Caxias, 56 apresentaram trombocitopenia e desses, 14,3% eram

positivos. Como o número de amostras de animais trombocitopenicos testados era menor,

talvez a frequência

Page 82: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

82

pudesse alcançar valores semelhantes aos encontrados por Macieira. Testes específicos

estatísticos devem ser realizados para confirmação desta hipótese que não é o objetivo deste

estudo.

Na Região de Cachoeiras de Macacu, 6% das amostras foram positivas para E. canis,

corroborando com os achados de Azevedo, (2009) que em estudos na região serrana do Rio de

Janeiro encontrou a mesma freqüência.

No município de Maricá, a freqüência encontrada foi de 4%, um pouco abaixo da

encontrada por Xavier, (2011) que foi de 7,1% em um estudo realizado com amostras de

animais de campanha de vacinação antirábica em bairros carentes deste município. Essa

diferença pode ter ocorrido em função da característica da população estudada, já que animais

de campanha de vacinação, em sua maioria, não têm atendimento adequado pois o poder

aquisitivo da maioria de seus proprietários não permite esse tipo de assistência.

Apesar do teste padrão para a detecção de E. canis ser a imunofluorescência indireta e

na rotina veterinária ser utilizado em associação com os achados clínicos e laboratoriais, a

escolha da PCR e sequenciamento se baseou no fato de que somente esta metodologia permite

a confirmação da presença do agente na amostra e não somente anticorpos que caracterizam

exposição (DAGNONE, 2006; HARRUS e WANER, 2011). Os iniciadores utilizados no

estudo tinham como alvo a região do gene que codifica o rRNA 16S pois é um gene altamente

conservado e tem se tornado o acesso de escolha para diagnóstico (FENOLLAR E RAOULT,

2004) e quando dados fenotípicos são inconclusivos (SUKASAWAT et al.,2001). Este gene

apresenta também regiões de variabilidade as quais podem fornecer seqüências espécie-

específicas úteis para identificação do agente associado ao sequenciamento (CÉSAR, 2008).

Analisando a matriz de identidade das amostras amplificadas com iniciadores

específicos para E.canis foi observada uma variação de similaridade entre os protótipos de

E.canis depositados no GenbankTM

de 95,7% a 100%. Baseando-se nesses resultados é

possível afirmar que os agentes encontrados nas amostras deste estudo são realmente E. canis

e os iniciadores ECAN e HE3 corresponderam bem a caracterização, não sendo necessário o

sequenciamento do gene completo.

Um dos fatores que agrava o quadro clínico dos animais com EMC é a coinfecção com

outros agentes da família Anaplasmataceae. Desses, o mais comum é o A.platys. Todas as

amostras onde foi identificado este agente seja por PCR ou pesquisa de hemoparasitas, foram

submetidas ao sequenciamento e análise parcial do gene que codifica a região rRNA 16S foi

Page 83: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

83

feita. A preseça de um outro agente da mesma família poderia dificultar o diagnóstico

molecular, uma vez que a metodologia foi baseada na amplificação de uma região conservada

que é comum a mais de uma espécie (SUKSAWAT et al., 2001b). Por essa razão, os produtos

das quatro amostras consideradas positivas em lâmina e uma positiva somente na PCR foram

seqüenciados. A análise da similaridade dessas amostras com os isolados obtidos no

GenBankTM

variou de 98,7% a 100%, refletindo o mesmo perfil de E.canis.

Neste estudo, três amostras apresentaram amplificação na PCR1, mas, ao serem

submetidas a reações de amplificação espécie-específicas, não apresentaram amplificação

sugerindo ser uma terceira espécie já que o par de “primers” utilizado amplifica um fragmento

do gene codificador do rRNA16S das espécies da família Anaplasmataceae.

Para esclarecer esta dúvida, foi feito o sequenciamento destes fragmentos e as amostras

foram caracterizadas como E. canis (46CM e 48CM) e A.platys (48M) devido ao

agrupamento evidenciado na análise de similaridade com outros protótipos de E. canis,

.A.platys e amostras já caracterizadas neste mesmo estudo. A não amplificação dessas

amostras pelos iniciadores espécie-específicos pode ser explicada pela ocorrência de

variações nas seqüências de nucleotídeos na região de anelamento do “primer” no genoma

bacteriano, gerando um resultado falso negativo (MIRANDA et al., 2006).

Analisando as seqüências completas do gene codificador da glicoproteína de

membrana gp19 que foram amplificadas de 11 amostras positivas para E. canis deste estudo e

realizando a análise de similaridade com outros isolados disponíveis no GenBankTM,

observou-se a formação de um “cluster” entre três sequências de amostras de Caxias e

Cachoeiras de Macacu (39C, 56C e 49CM). As outras amostras permaneceram em um outro

“cluster” juntamente com a maioria dos protótipos obtidos no GenBankTM

. Essa alta

similaridade é esperada uma vez que o gene codifocador da gp19 é altamente conservado, por

isso seu estudo é aplicado para produção de testes sorológicos e vacinas,como descrito por

Doyle et al. 2006. Mesmo havendo uma mutação silenciosa no nucleotídeo 312, as seqüencias

ainda sim, continuam extremamente conservadas.

Das 17 amostras positivas para E.canis, duas (56C e 70C) apresentaram amplificação na

reação de PCR para o gene que codifica para a proteína gp36. A análise de similaridade da

região codificadora da proteína gp36 revelou que a amostra 56C permaneceu distante da

amostra 70C, e dos demais protótipos obtidos no GenBankTM

, incluindo o isolado São Paulo,

Brasil (DQ146154).

Page 84: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

84

Quando observa-se o gráfico de similaridade a amostra 56C encontra-se separada

formando um “cluster” claramente distinto dos outros, onde se encontra a amostra 70C, o que

evidencia que a 56C é claramente distinta das outras, uma vez que o esperado era a formação

de um “cluster” junto com a amostra de São Paulo e a 70C.

Doyle et al. (2005) relataram que a região 5’-terminal de 429pb é conservada entre os

genotipos analisados (Jake, Louisiana, Florida, Demon, Carolina do Norte e Oklahoma)

enquanto os genotipos de São Paulo e Camarões contém as sequências mais divergentes com

quatro diferenças nos aminoácidos. Nesse estudo, as amostras encontradas foram comparadas

com os genótipos conservados entre eles depositados no GenBankTM

, o genótipo de São Paulo,

o genótipo de Camarões e os quatro genótipos diferentes encontrados em Formosa, com suas

sequências igualmente depositadas.

Analisando a similaridade entre as amostras quando comparamos a região 1 (5’-

terminal) altamente conservada, a amostra 56C aproximou-se mais das amostras de Formosa

(91,5%) que a a mostra 70C (82,0%) que por outro lado tem identidade maior com as demais

amostras variando de 99% a 99,7%. Isso implica em um estudo mais apurado entre essas

diferenças uma vez que a gp36 é umas das primeiras proteínas estudadas para elucidar a

resposta espécie-específica na fase aguda da infecção por E. canis (CARDENAS,et al. 2007) e

a amostra 56C sendo mais próxima de um genótipo diferente do que circula atualmente no

Brasil pode envolver uma mudança na manifestação antigênica dificultando a utilização desta

região para fabricação de testes sorológicos (HSIEH, et al. 2010).

Analisando a região 2, o número de repetições em tandem (TEDSVSAPA) variou de 5

(70C) a 8 cópias (56C). Como conseqüência dessa variação, o gene completo que codifica a

proteína gp36 apresentou variações no número de nucleotídeos e de aminoácidos. Na amostra

70C o tamanho do gene foi de 697pb, enquanto que para a amostra 56C, o fragmento

seqüenciado apresentou 788pb. Como descrito por McBride et al. (2006), as repetições dos

aminoácidos permaneceram conservadas (VNTR) nas duas amostras e a 56C apresentou

número de repetições diferentes das amostras de Formosa. Outro ponto importante a ser

discutido é que a variação no número de repetições em “tandem” pode resultar em mudança

na conformação da proteína alterando sua função e o comportamento biológico do agente

(ALBERT et al. 2002).

A análise obtida a partir do alinhamento do fragmento 3’ terminal de aproximadamente

90 pb do gene codificador da proteína gp36 das amostras 56C e 70C revelou que a amostra

Page 85: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

85

70C apresenta maior similaridade com o isolado de Florida, Oklahoma e Louisiana (97,9%)

todos descritos nos Estados Unidos .

A amostra 56C apresentou maior similaridade (99%) com os isolados Sao Paulo,Jake,

Demon, North Carolina e Cameroon 71 além de outros quatro genótipos de E.canis, descritos

em Formosa o que não caracteriza que ela seja idêntica aos outros genótipos que surgiram em

Formosa e sim uma outra linhagem que se aproxima mais delas.

Ao confrontar os resultados obtidos nas reações de PCR com a observação de

inclusões em plaquetas, em uma amostra positiva na pesquisa de hemoparasitas e negativa em

todas as reações moleculares considerou-se a hipótese de erro na visualização (FRENCH e

HARVEY, 1983; HARRUS et al., 1997a; MYLONAKIS et al., 2003) e a inclusão estar

relacionada à ativação plaquetária (HARVEY, 2001).

Os resultados positivos para E.canis que não apresentaram inclusões, foram

relacionados à possibilidade do parasito não ser encontrado na fase crônica da doença e/ou

uma baixa parasitemia (FRENCH e HARVEY, 1983; HIBLER et al., 1986; WOODY e

HOSKINS, 1991; BREITSCHWERDT, 1995), descartando o erro de análise.

Em relação aos achados hematológicos encontrados, tanto o grupo infectado com E.

canis quanto A.platys apresentou valores médios para o hematócrito e contagem de plaquetas

abaixo do valor de referência.

Os animais infectados com A.platys apresentaram anemia e trombocitopenia discretas,

corroborando com Hoskins (1991), diferente dos infectados por E. canis, que apresentaram

valores médios de hematócrito moderadamente diminuídos (JAIN, 1993) Isso acontece

porque a infecção por A. platys geralmente é assintomática e a anemia que ocorre durante a

doença clínica é classificada como normocítica/normocrômica. As mudanças no eritrócito e

na concentração de ferro sérico são semelhantes à descrita na anemia da doença inflamatória,

que tem como característica ser discreta. (BAKER et al., 1988). A trombocitopenia ocorre de

forma cíclica, e é classificada como regenerativa, pois uma hiperplasia megacariocítica é

observada na medula óssea de cães infectados (BAKER et al., 1987).

Já o comportamento patogênico da E. canis foi diferente do A.platys, uma vez que a

pancitopenia geralmente se dá por hipoplasia da medula óssea (WOODY & HOSKINS, 1991;

NEER, 1998).

HARRUS et al. (1998b) propuseram que a E. canis induza a produção e/ou elaboração

de um fator esplênico, que irá suprimir a hematopoiese. É possível que esse fator possa

desempenhar um papel importante na supressão da medula óssea que ocorre durante a fase

Page 86: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

86

crônica da infecção por E. canis.

Quando há associação entre os parasitas como no caso do animal 47M, os sinais

clínicos e os parâmetros hematológicos se agravam, podendo mudar o quadro do animal e

interferir na resposta a terapia de modo negativo (KLAG et al., 1991). A anemia e

trombocitopenia encontradas foram graves, com valores de 17% para o hematócrito e 58.000

para contagem de plaquetas (JAIN, 1993) confirmando o já descrito por Ewing e Buckner,

(1965), Klag et al., (1991) e Suksawat, (2001a).

Os valores médios das leucometrias globais nos quatro grupos analisados mativeram-

se dentro do intervalo de referência para a espécie. Breitschewerdt (2000) afirma que a

leucometria global na EMC tem caráter variável, não apresentando um padrão durante a

infecção.

Associando os achados clínicos e os resultados dos testes moleculares observa-se que

a amostra 56C foi coletada de um cão vacinado, vermifugado, apresentando carrapatos, tendo

como queixa principal apatia, e sinais clínicos característicos como diminuição de peso,

mucosas hipocoradas, hepatomegalia e esplenomegalia. Os achados hematológicos foram

anemia (hematócrito 12%) trombocitopenia (37.000/uL) e leucocitose (27.100/uL). A amostra

70C foi coletada de um filhote, não vacinado, vermifugado, sem carrapatos, apresentando

apenas como queixa principal vômitos, sem sinais clínicos evidentes. Como achado

hematológico apresentou apenas trombocitopenia (46.000/uL). Essas diferentes características

clínicas podem estar relacionadas a dois possíveis genótipos circulando por Duque de Caxias,

uma vez que em Formosa circulam 2 genótipos diferentes de E. canis (HSIEH et al. 2010).

Analisando a queixa principal relacionada ao animal 56C e seus sinais clínicos e

hematológicos, nota-se que são característicos de uma possível infecção por E. canis

corroborando com Woody & Hoskins, (1991) e Neer, (1998). O que não acontece com o

animal 70C. Unindo as diferentes características clínicas e hematológicas dos dois animais, as

diferenças nas seqüências do gene codificador da proteína gp36 e a descrição de Hsieh, et al.

(2010) da co-existência de genótipos diferentes em Formosa, fica a evidência da existência da

mesma situação no Brasil uma vez que a amostra 56C é diferente da amostra de São Paulo e

da 70C, geneticamente similar a maioria dos isolados do mundo, mesmo mantendo

características clínicas e hematológicas clássicas da EMC.

Page 87: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

87

7. CONCLUSÃO

Com a caracterização dos genes codificadores da proteína gp36 foi possível afirmar

que circulam no Rio de Janeiro pelo menos 2 genotipos de E. canis.

Existe relação das características clínicas, curso da doença e comportamento biológico

do agente com esses genótipos existentes circulantes.

Page 88: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

88

8. OBRAS CITADAS

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Page 105: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

105

ANEXOS

Page 106: Caracterização e análise da diversidade dos genes codificadores

106

Termo de autorização

Eu, _____________________________________________, autorizo a colheita de sangue

total do meu cão _____________________, raça _______________________, idade ___,

sexo ___, para fins de pesquisa relacionadas a hemoparasitoses, sem custo para a

Universidade Federal Fluminense e/ou para o proprietário e os demais responsáveis pela

pesquisa.

Rio de Janeiro,

data:_____________________

Ass.___________________________________________

Termo de autorização

Eu, _____________________________________________, autorizo a colheita de sangue

total do meu cão _____________________, raça _______________________, idade ___,

sexo ___, para fins de pesquisa relacionadas a hemoparasitoses, sem custo para a

Universidade Federal Fluminense e/ou para o proprietário e os demais responsáveis pela

pesquisa.

Rio de Janeiro,

data:_____________________

Ass.___________________________________________