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Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas Sirlei Daffre Depto Parasitologia -ICB-USP

Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

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Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas. Sirlei Daffre Depto Parasitologia -ICB-USP. 1.5 million. NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262. NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262. Mortalidade. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Artrópodes Vetores de Doençase Parasitas

Sirlei Daffre

Depto Parasitologia -ICB-USP

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Page 3: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262

1.5 million

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Mortalidade

NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262

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Burden

MorbidadeNATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY VOLUME 3 | MARCH 2005 | 262

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Controle de vetores tem se mostrado eficiente para o controle de doenças

Exemplos: (Programa de controle por Inseticida)

erradicação da Malária nos países de clima temperado do Hemisfério Norteredução da Oncocercose em 11 países do oeste da África

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Causas para o sucesso relativo do controle de doenças através dos Vetores:

1. Pouco incentivo à área de pesquisa em vetores (no passado)2. Efeitos dos agentes químicos causados ao meio ambiente (spray de DTT)3. Resistência aos agentes químicos4. Complexidade biológica das populações de vetores5. Problemas no uso dos “véus de cama” impregnados de piretróides

sintéticos: estratégia limitada, uso impróprio, resistência ao inseticida

Além dos problemas relativos à falta de vacinas efetivas e resistência dos parasitas aos medicamentos

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Classe Insecta (os mais numerosos animais da

Terra)

• todos os artrópodes que apresentam o corpo dividido em cabeça, tórax e abdomen

• três pares de patas

• podem ou não apresentar asas

• muitos deles interagem com o homem

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Muitos deles se alimentam de sangue:Ordem Hemiptera (barbeiros, percevejos)Ordem Diptera (moscas e mosquitos)Ordem Siphonaptera (pulgas)

- Fêmeas e machos se alimentam de sangue: pulgas,mosca do sono, mosca de estábulo

- Somente fêmeas se alimentam de sangue: mosquitos, flebotomímeos e borrachudos.

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Ciclo de vida

Ametábolas

Formas jovens são semelhantes aos adultos.

Thysanura - traças

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Ciclo de vida

Hemimetábola

Insetos que passam por metamorfose gradual (fases de ovo, ninfa e adulto, sendo que as ninfas diferem dos adultos pelo ambiente e alimentação)

Odonata - libélulas

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Ciclo de vida

Holometábola

Insetos que apresen-tam metamorfose completa (fases de ovo, larva, pupa e adulto.

Diptera - moscas e mosquitos;Siphonaptera - pulgas

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Insetos de importância médica

•Diptera• ocupam diferentes

habitats; • holometábolos(larvas

aquáticas ou terrestres; inseto adulto alado)

• são vetores de vírus, protozoários e helmintos

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Ordem Diptera

Interesse Médico-

Veterinário

Famílias

1. Culicidae2. Psychodidae3. Simuliidae4. Ceratopogonidae5. Tabanidae6. Muscidae7. Calliphoridae8. Sarcophagidae9. Oestridae10. Hippoboscidae

1

2

3

4

5

6

7

89

10

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• Psychodidae: flebotomíneos • Simuliidae: borrachudos. Aproximadamente 1.000

espécies no mundo • Culicidae: pernilongos. Aproximadamente 3.000 espécies

no mundo• Muscidae: moscas. Compreende as mutucas, as moscas

domésticas e a mosca tsé-tsé (mosca do sono)• Ceratopogonidae: mosquito pólvora• Tabanidae: moscas do gado e dos cavalos

Diptera

Page 16: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

• hematofagia: fêmeas• estímulos: gás carbônico, odor do corpo,

calor, movimentos do ar• inoculação de potenciais patógenos

Diptera

Page 17: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Psychodidae: os flebotomíneos

Lutzomya: vetores de leishmanioses nas Américas

Phlebotomus: vetores de leishmanioses no Velho Mundo

Page 18: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Simuliidae : os borrachudos

• transmissão de oncocercose nas Américas e na África

• larvas aquáticas: água bem oxigenada

Page 19: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Culicidae: os pernilongos

• duas subfamílias de grande importância médica: Anophelinae e Culicinae

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Fases de desenvolvimento da Família Culicidae

Page 21: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Anofelinos

desenvolvimento em diferen- tes tipos de coleções de água - salobra, doce

adulto: hábitos noturnos ou crepusculares

ciclo esporogônico completo de PlasmodiumVetores mais importantes da malária no Brasil:

A. darlingi, A. aquasalis e A. cruzi

Page 22: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Culicíneos

• maior subfamília de mosquitos• Culex e Aedes• transmissão de importantes

endemias:• filariose linfática, febre amarela

urbana e silvestre, dengue e outras arboviroses

Page 23: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Culicíneos

• Aedes aegypti: urbano e doméstico

• altamente antropófilo• hábitos diurnos• principal transmissor da febre

amarela urbana e do dengue• desenvolvimento: água limpa

parada

Page 24: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Aedes albopictus

Page 25: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Pink

Red

Mosaic

RockfellerWhite

Page 26: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Scient. Amer., 218:112-120, 1978

Papo distendido por alimentação com água+açucar Intestino médio

distendido por alimentação subseqüente com sangue

Page 27: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Culicíneos• Culex

quinquefasciatus: mosquito doméstico

• altamente antropófilo• hábitos noturnos • transmissor da

filariose linfática• desenvolvimento:

água limpa ou poluída

Page 28: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Culex sp

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Mosquitos e AIDS

• o HIV é digerido pelo aparelho digestivo dos mosquitos

• portanto, ele não se multiplica e não infecta as glândulas salivares• a possibilidade de se infectar

através de peças bucais contaminadas é 1:10 milhões

Page 30: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Mosquitos - controle

• inseticidas• predadores• telas em janelas e caixas de água• controle de objetos que possam formar

coleções de água• repelentes químicos e roupas

compridas • mosquitos transgênicos

Page 31: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas
Page 32: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Vitellogenin promoter:

Carboxypeptidase promoter:

Page 33: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Transgenic malaria-resistant mosquitoes have a fitness advantagewhen feeding on Plasmodium-infected bloodProc Natl Acad Sci U S A, 2007, vol 104: 5580-5583Marrelli, M. T., Li, C., Rasgon, J. L., Jacobs-Lorena, M.

Fitness of anopheline mosquitoes expressing transgenes that inhibit Plasmodium developmentGenetics 2004, vol 166: 1337-1341Moreira, L. A., Wang, J., Collins, F. H., Jacobs-Lorena, M.

Parâmetros analisados: sobrevivência, fecundidade, fertilidade medida em mosquitos mantidos em “gaiolas”. Diferenças no fitness de mosquitos transformados com SM1 e fosfolipase. SM1 = não transg.; Foslip < não transg.

Transgenic anopheline mosquitoes impaired in transmission of a malaria parasiteNature 2002, vol 417: 452-455Ito, J., Ghosh, A., Moreira, L. A., Wimmer, E. A.,Jacobs-Lorena, M.

Linhagem estável de transgênico com SM1 (obtido por uma biblioteca de phago-display)

Page 34: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Muscidae : as moscas

• motucas ou mutucas: algumas espécies são hospedeiras intermediá- rias da filária Loa Loa

• mosca doméstica: vetor mecânico de bactérias e vírus

• moscas do berne e varejeiras

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miíases– afecções produzidas pela presença

de larvas de moscas em tecidos de animais vertebrados;

– larvas biontófagas, capazes de invadir tecidos sadios (Dermatobia hominis = berne; Cochliomya hominivorax = mosca varejeira ou bicheiras). Pode ser a porta de entrada de tétano;

– larvas necrobiontófagas, invasoras de lesões preexistentes (importantes em medicina forense)

Page 36: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Hemiptera :espécies hematófagas

1.Reduviidae - Triatominae (barbeiros)

2.Cimicidae - percevejos de cama

– hemimetábolos– todos os estágios e ambos os

sexos são hematófagos

Outros insetos de importância médica

Page 37: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Ordem Hemiptera

1

2

Interesse Médico-Veterinário

Famílias:

1. Reduviidae2. Cimicidae

Page 38: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Triatoma infestans Panstrongylus megistus Rhodnius prolixus

Triatoma dimidiata

Triatoma pallidipennis Triatoma sordida Triatoma brasiliensis

Triatomíneos mais importantes na transmissão da doença de Chagas

Page 39: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

hemíptero fitófago

hemíptero hematófago(Barbeiro)

hemíptero predador

Triatomas

Page 40: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Triatomas (barbeiros)

• Triatoma infestans: principal vetor na América do Sul

• Clima temperado e seco

• Habitat doméstico ou peridomiciliar

• Cada repasto sangüíneo desencadeia a produção de ovos pela fêmea (fecundada ou não)

Page 41: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Triatomas (barbeiros)

Panstrongylus e Rhodnius: Habitat doméstico e silvestre

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Dentro da Ordem Hemiptera, além dos triatomíneos, temos os percevejos:

•Fitófagos e hematófagos

•Hematógagos: 2 espécies vivem habitualmente no domicílio humano:

Cimex lectularius (regiões temperadas e áreas de imigração européia)

5 mm

3 mm

Cimex hemipterus (regiões tropicais)

Conhecidos como percevejos de cama

Hábitos noturnos

Além do homem, picam outros mamíferos (rato,morcego, etc...)

Patogenia: Urticárias, crises asmáticase transmissor de doenças (?)

Page 43: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Outros insetos de importância médica, além dos dípteros e hemípteros:

Piolhos (Ordem Anaplura)Pulgas (Ordem Siphonapera)

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Pulgas

Domicílio:• Pulga do homem (Pulex irritans)• Pulga de cães e gatos (Ctenocephalides canis e C. felis)• Pulga de ratos e camundongos (Xenopsylla, Nosopsyllus e Leptopsylla)

Peste (Bactéria Gram-negativa Yersinia pestis)Tifo murino (Rickettsia typhi)Helmintíases

Zona rural/Peridomicílio• Pulga do porco (Tunga penetrans) – “Pulga da areia” – “Bicho do pé”

TungíaseInfecções associadas : tétano, gangrena gasosa e outras

Page 45: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Piolhos

Pediculus capitis – cabeça das pessoasPediculus humanus – partes cobertas do corpoPediculus pubis – região pubiana e perineal

Dermatites : PediculoseDoenças transmitidas: Tifo, Febre das trincheiras (rickéttsias)

Febre das Trincheiras (Borrelia recurrentis)

Page 46: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Carrapatos e Ácaros

Subordem ixodida *(carrapatos)

(hematófagos obrigatórios)

Subordem opilioacaridaSubordem holothyrida

Subordem gamasida *

Ordem parasitiformes

Subordem prostigmata *Subordem astigmata *Subordem oribatida *

Ordem acariformes

Subclasse acari

Classe arachnida

Subfilo chelicerata

Filo arthropoda

Page 47: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

- Os ácaros são encontrados em todos os lugares, podendo ser de vida livre ou parasitas.

- Os de vida livre podem se alimentar de detritos, tais como matéria orgânica em decomposição) ou são predadores. Os parasitas se alimentam tanto de animais como plantas, sendo muitos deles transmissores de agentes causadores de doenças.

- Cerca de 35000 espécies de ácaros já foram descritas.

Page 48: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Vista ventral de um ácaro

Page 49: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Ciclo de Vida dos ácaros

Ovo----> Larva---> Ninfa---> Adulto

•Morfologicamente os estágios de larva, ninfa eadulto se assemelham, exceto pela larva ter 3 pares de patase as ninfas e adultos, 4 pares.

•Sexos separados e dimórficos

•Variação dos estágios dependendo do grupo de ácaro

Page 50: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

F am ília A rg as id ae"so ft" ca rrap a tos

F am ília Ixod id ae"h ard " ca rrap a tos

S u b ord em Ixod id a

Page 51: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Argasídeos

- 5 gêneros e 170 espécies- não apresentam placa esclerotizada no lado dorsal; aspecto couráceo- alimentam-se rapidamente e portanto não ficam muito tempo no seu hospedeiro.Normalmente a fêmea apresenta vários ciclosde ovoposição com alimentações intercaladas - estão frequentemente associados compássaros e roedores- transmitem poucos agentes infecciosos,entre eles o vírus ASF (Febre suína africana)

Page 52: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Ixodídeos

- economicamente mais importante- apresentam um grande número de gêneros (13) e espécies (650)- apresentam placa esclerotizada no lado dorsal- se alimentam vagarosamente (dias) e tomam uma alimentação sanguinea por estágio de vida- formam um grupo com uma forte similaridade tanto estrutural como nos ciclosde vida. Todos apresentam estágios de ovo, larva, ninfa e adulto. A variação nos ciclos devida está relacionada com o número de hospedeiros (1 a 3).

Page 53: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Comparação entre carrapatos e outros artrópodes hematófagos

Característicasbiológicas

Carrapatos Outrosartrópodes

hematófagosDuração ciclo devida

longo,normalmenteanos

Relativamentecurto (semanasou mêses)

Volume desangue sugado

Grande (4-5ml/carrapato)

Pequeno (< 1ml)

Produção deovos

Grande (23000ovos/carrapato)

Pequeno(centenas)

Digestão daalimentaçãosanguínea

Principalmenteintracelular

Extracelular

Competênciavetorial

Transmitemprotozoários,fungos,bactérias,rickétsias, viruse nematóides

Nenhum outrogrupo deartrópodestransmite talvariedade depatógenos

Page 54: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Via de transmissão de patógenos pelos carrapatos

Vertebrado

Glândula salivar

Tubo digestivo

ovos

Hemocele

Carrapato

Glândulas coxais

Page 55: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Espécie de carrapato Patógeno Doença Distribuição Vítima

Rickétsia

Vários,especialmenteDermacentor spp

Rickettsia rickettsiiFebre da MontonhaRochosa

América do Norte eSul

homem

Bactéria

Argas spp. Borrelia anserina Espiroquetose aviáriaÁfrica, Austrália,Oriente Médio,América do Sul

pássaro

Ixodes scapularisIxodes pacificus

Borrelia burgdorferi Doença de Lyme Estados Unidos homem

Ornithodoros spp. Borrelia recurrentis Febre recorrenteÁfrica, Ásia,Europa, Américado Norte e Sul

homem

Várias espécies Francisella tularensis tularemia mundial homem

Protozoário

Boophilus spp Babesia spp Babesiose

América Central eSul, Europa, África,Ásia, Austrália,Sudoeste EstadosUnidos

gado

Rhipicephalusappendiculatus e outrasspps

Theileria parva Febre da Costa leste África gado

Principais patógenos transmitidos por carrapatos

Page 56: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Principais patógenos transmitidos por carrapatos

Espécies de carrapatos Vírus Doença Distribuição Vítima

Dermacentor andersoni e outrasspps

vírus CTFFebre do carrapato docolorado

Estados Unidos,Canadá

homem

Hyalomma marginatum vírus CCHFFebre hemorrágica doCrimean-Congo

África, Ásia,Europa

homem

Ixodes persulcatus e outrasspps

vírus RSSEEncefalite daprimavera-verão russa

Rússia homem

Ixodes ricinus vírus LI louping ill Europa ovellha

Ixodes ricinus e outras spps vírus TBEEncefalite decarrapato

Europa, Rússia homem

Ornithodoros porcinus vírus ASF Febre africana suína África, Europa suíno

Doenças produzidas por carrapatos:

•Dermatite•Paralisia motora ascendente (casos humanos registrados Hemisfério norte)

Page 57: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Carrapatos e Ácaros

Subordem ixodida *(carrapatos)

(hematófagos obrigatórios)

Subordem opilioacaridaSubordem holothyrida

Subordem gamasida *

Ordem parasitiformes

Subordem prostigmata *Subordem astigmata *Subordem oribatida *

Ordem acariformes

Subclasse acari

Classe arachnida

Subfilo chelicerata

Filo arthropoda

Page 58: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Principais doenças produzidas por ácaros

DermatosesOrnithonyssus bacoti (roedores e homem)Dermanyssus gallinae (aves e homem)Pyemotis tritici (cereais e homem “Sarna dos cereais”)Sarcoptes scabiei (homem “Sarna ou escabiose”Tyrophagus putrescentiae (farinha e homem “Sarna dos especieiros)

Alergias respiratóriasÁcaros da família Pyroglyphidae. Ex. Dermatophagoides farinae (poeira doméstica)

Doenças transmitidas por ácaros

Encefalite tipo St. Louis (virus Erro) Ornithonyssus bacoti, Dermanyssus gallinae e mosquitos dos gêneros Culex, Aedes, Anopheles.

Doença Tsutsugamushi (Ricktsesia tsusugamushi) Leptotrombidium sp.

Page 59: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Aspectos a ser considerados nos vetores:

- Alimentação sanguínea

- Ciclo do parasita no vetor

Page 60: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas
Page 61: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Desenvolvimento do Plasmodium no mosquito

Ghosh et al. (2003) Trends in Parasitology 19:94-101.

Page 62: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

time bomb modelAnopheles stephensi

Gupta et al. PNAS, 2005, 102: 4010

Page 63: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Estratégias para armazenar o sangue

1. Armazenado e digerido no mesmo compartimento: noinstestino médio (mosquitos, pulgas e piolho)

-absorção da água inicia durante a alimentação e as células epiteliais que envolvem o bolo alimentar secretam as enzimas (digestão completada em 2 dias)

Page 64: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

2. Armazenado e digerido em compartimentos diferentes(Rhodnius,Stomoxys, Glossina)

-absorção da água no papo ou instestino médio anterior e digestão no intestino médio posterior

Page 65: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Cobertura do epitélio do intestino médio

Matriz peritrófica contendo quitina (= membrana peritrófica) Quitina (3 a 13%), proteínas, glicoproteínas e proteoglicanos

Funções:

-proteção ao epitélio intestinal = mucosa do intestino de mamíferos-barreira contra patógenos-compartimentalização da digestão

Page 66: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Lise dos eritrócitos

Vários mecanismos:

- pulgas (espinhos no proventrículo)

- mosquitos e outros dípteros (espinhos no cibário) + fatores hemolíticos: lipases, moléculas anfipáticas e proteases

Page 67: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

HEME: O que fazer?

Peroxidação de lipídeos promovendo a danificação de células epiteliais

Membrana peritrófica, hemozoina e outros sistemas destoxificantes

Page 68: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

(Extraído da Dissertação de Flávio Alves Lara apresentada ao Centro de Biociências e Biotecnologia da UENF).

Page 69: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Glândulas salivares A. darlingi

•Modificado de Moreira-Ferro; Marinotti & Bijovsky, 1999.

Page 70: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Glândulas salivares

Alimentação com sangue Alimentação com açúcares

Anti-agregante plaquetário:apirase

Vasodilatadores: sialoquinina, catecol-oxidase/peroxidase

Aumento da infectividade do parasita: Anti-TNF

Aglutininas

Anticoagulantes: anti-Fator Xa; anti-trombina Alfa-glicosidadeAlfa-amilase

Page 71: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

LPS / 1,3-glicano

Fagocitose

Formaçãode nóduloCutícula

Cascata da coagulação

Coágulo

Infecçãobacteriana

Sistema imune de invertebrados

Cascata da pró-fenoloxidase

Melanização

Espécies reativasde O2 e N2

Peptídeos antimicrobianos

Page 72: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas
Page 73: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Plasmodium berghei ookinetes crossing the midgut epithelim

Christophides 2004 Immunol Review 198:127

Page 74: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

TEP1 (Blandin, 2004 Cell 116:661)

Page 75: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Boophilus microplus

Acanthoscurria gomesiana

Page 76: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Desenvolvimento comercial de peptídeos

antimicrobianos de origem animalModo de uso Peptídeo Companhia Aplicação Estágio

Tópico Pexiganan

(MSI-78)

Magainin

(Genaera)

Úlceras nos pés

de diabéticos

infectados

Finalizado,

Fase III;

não

aprovado

pelo FDA,

necessitan-

do estudos

adicionais

Tópico MBI-226 Micrologix Infecção em

Cateter

Fase III

Tópico MBI-226 Micrologix Acne Fase II

Oral IB-367 Intrabiotics Mucosite Fase III

Oral P-113 Demegen Gengivite Fase II

Sistêmico Hellomycin Entomed Antifúngico Preclínico

Sistêmico Lactoferricina

humana

AM Pharma Antibacteriano Preclínico

Sistêmico BPI Xoma Meningite

meningocócica

Fase III

Page 77: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Vetores na era genômica

Page 78: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas
Page 79: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Vetores na era genômica

Page 80: Artrópodes Vetores de Doenças e Parasitas

Novas estratégias de controle de vetores baseadas em:

Genoma

Genômica Funcional dos Artrópodes (ESTs, microarrays RNA de interferência)

Insetos Transgênicos

Estudos populacionais de vetores no campo

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