Genômica de paisagens em gradientes latitudinais e ecologia de Anopheles darlingi

Resumo

O vetor primário envolvido na dinâmica da malária na Região Amazônica, Anopheles darlingi, tem capacidade de adaptar-se rapidamente às mudanças microgeográficas resultantes de novas condições ambientais, tais como aquelas encontradas em regiões destinadas aos assentamentos agrícolas. Portanto, a presença desse mosquito representa importante ameaça à saúde humana na América Latina. A proposta apresentada examinará três aspectos biológicos de Anopheles darlingi, que têm sido subestimados, com o objetivo de identificar os principais mecanismos responsáveis pelo sucesso do vetor na transmissão do patógeno: ampla plasticidade ou especialização genética. Primeiramente, nós iremos testar a Hipótese de Malária de Fronteira (HMF), em que a idade do assentamento prediz a incidência de casos de malária, separando explicitamente os efeitos da idade do assentamento e a porcentagem de cobertura florestal. Nós iremos adotar um delineamento ambiental de base ecológica que compara variáveis ambientais em três níveis da cobertura florestal e dois tipos de habitat em ambos os assentamentos, novos e antigos, em duas regiões da Amazônia brasileira. Medidas entomológicas, especialmente, a taxa de inoculação entomológica (TIE), serão comparadas entre 12 assentamentos. Nós antevemos que uma HMF modificada, devido à idade e cobertura florestal, poderá representar um forte preditivo para a invasão do Anopheles darlingi e outros vetores em vários tipos de paisagens fragmentadas. Secundariamente, nós iremos comparar características genômicas de populações de An. darlingi expostas a: (i) diferentes graus de transmissão de Plasmodium na região endêmica Amazônica com populações da região sul do Brasil, onde a malária é rara, e (ii) variáveis ambientais em diversos assentamentos amazônicos. O desenvolvimento de SNPs presentes no genoma de An. darlingi permitirá determinar se populações de An. darlingi diferem em sua competência genética de resistir à infecção por Plasmodium e descobrir assinaturas genômicas de seleção entre populações e regiões.Em terceiro lugar, nós iremos desenvolver experimentos sobre a história de vida do An. darlingi que abordarão características dos padrões de resposta a temperatura que são diretamente relacionados à capacidade vetora. Nós iremos testar as características da variação genética regional e suas plasticidades, e avaliar se tem havido seleção para essas diferenças. Por fornecer dados originais sobre as características genotípicas e fenotípicas associadas à rápida resposta do mosquito An. darlingi à fragmentação da paisagem natural, nosso trabalho terá um significativo impacto sobre a malária de fronteira na Amazônia e em outros cenários semelhantes. O trabalho proposto é conceitualmente inovador, pois, relaciona fragmentação de paisagem, aspectos genéticos e de história de vida com as localidades que provavelmente se tornarão foco do aumento da transmissão. É tecnicamente inovador devido à utilização de um método de próxima geração para sequenciamento genômico denominado NextRADseq para avaliar populações de An. darlingi de localidades com distintas exposições ao Plasmodium. Nosso objetivo em longo prazo é prever onde e quando populações de An. darlingi irão se expandir e dispersar, resultando em novos focos de risco de malária. (AU)