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Aplicação de fungos nematófagos na Medicina Veterinária Universidade Federal do Acre-UFAC Centro de Ciências Biológicas e da Natureza – CCBN Curso de Bacharelado em Medicina Veterinária Disciplina de Virologia e Micologia Veterinária Discentes: Anthonio Jhonata da Silva Pinto, Adonaldo de Azevedo Lima Filho. Gabrielly Miller Padua da Silva Destefani, Jeneffer Caroline de Macêdo Sousa, Regiane Alves Monteiro, Tainá dos Santos Cruz e Yasmim da Silva Pinto O que são os fungos nematófagos? Organismos heterotróficos enzimáticos Eucarióticos unicelulares ou multicelulares Carnívoros Predadores nematófagos Figura 1: Eletromicrografia de varredura de um nematoide capturado por dois anéis (setas) formados pelo fungo Arthrobotrys brochopaga 2 Forma de agir São divididos em três grupos diferentes: Os ovicidas Os endoparasitos Os predadores Figura 2: Eletromicrografia de varredura de um fungo nematófago penetrando o corpo de um nematóide 3 Fungos ovicidas Atacam os estágios de ovo Formam uma rede miceliais nos ovos A hifa penetra na casca ou na cutícula Com crescimento rápido de hifas, a superfície da larva em desenvolvimento é colonizando e a larva morre Figura 3: Interação do fungo Verticillium chlamyposporium as 14 dias com ovos de Ascaris Lumbricoides Figura 4: Interação do fungo Verticillium chlamyposporium as 21 dias com ovos de Ascaris Lumbricoides 4 Fungos ovicidas Formação de apressório Uma estrutura de penetração em superfícies hidrofóbicas Enzima de protease envolvida nos eventos iniciais da penetração do fungo. Figura 5: Hifas do fungo Paecilomyces lilacinus e ovo rompido de Taenia saginata (setas) aos 10 dias de interação. Microscopia óptica. 5 Fungos ovicidas papel importante na destruição de ovos de nematóides no ambiente Utilizado principalmente nos ovos do gênero Ascaris Figura 6: Ovo de Ascaris 6 Fungos Endoparasitas Tem desenvolvimento interno nos nematoides Hifas reprodutivas, que apresentam tubo de evacuação e conidióforo Os esporos pequenos são finos e com pouca reserva energética Figura 7: (a-b) Harposporium anguillulae - Estágio inicial e final de infecção em nematóides trichostrongilideos (c); Endoparasita Drechmeria coniospora infectando com seu esporo adesivo um estágio pré-parasitico de Haemonchus contortus (d). Nesta espécie, a maioria das infecções ocorre na região próxima a cavidade bucal. 7 Fungos endoparasitas Atua sobre os hospedeiros intermediários, paratênicos, vetores e estágios larvais de vida livre Diminuição significativa no número de fonte de infecção para os hospedeiros finais Figura 9: O estágio final da infecção, onde o hospedeiro é morto e há o aparecimento do corpo de frutificação. Autor desconhecido. Figura 8: Formiga carpinteira infectada pelo fungo Ophiocordyceps unilateralis 8 Fungos endoparasitas São eficientes Produzem grande quantidade de conídios e clamidósporos São parasitas obrigatórios Figura 10: (A-B) larvas infectantes (L3) (seta preta) e armadilha do fungo nematófago Duddingtinia flagrans isolado (seta branca). (C- D): larvas infectantes (L3) (seta preta) e armadilha do fungo nematófago Arthrobotrys robusta isolado (seta branca). 9 Fungos predadores Sistema de hifas no meio ambiente Formam armadilhas e que capturam os nematóides: mecanicamente ou por adesão Os conídios germinam e dão origem às armadilhas Figura 11: Arthrobotrys; Armadilha de um fungo predador envolvendo um nemátoide 10 Fungos predadores Utilizam armadilhas aderentes A substância adesiva pode cobrir toda a hifa ou apenas as estruturas especializadas Figura 12: a) Arthrobotrys oligospora predando Haemonchus contortus por meio de redes tridimensionais, b) redes bidimensionais de Monacrosporium gephyropagum, c) Monacrosporiu leptosporum predando Panagrellus spp. por meio de anel não constritor e nódulos adesivos pedunculado. Os esporos (*) deste fungo possuem um nódulo adesivo, d) Monacrosporium aphrobrochum predando Panagrellus spp. por meio de anel constritor. 11 Fungos predadores Anéis não constritores São estruturas passivas Os nematóides, enrolam-se e não conseguem sair Anéis constritores Têm ação ativa Quando o nematóide penetra no anel, as células se expandem Ele é firmemente apreendido através de um estrangulamento que ocorre em menos de 0,1 segundo Estruturas de captura: 12 Fungos predadores Figura 13: Eletromicrografias de varredura (A, B, C e D) e fotomicrografias (E e F) de fungos nematológicos em ação sobre formas ativas de nematoides. 13 Fungos predadores Fatores que as armadilhas podem ser produzidas: Motilidade Concentração Substâncias derivadas dos nematóides Escassez de água e ou nutrientes Ritmo endógeno Algumas espécies são capazes de formar armadilhas espontaneamente 14 Fungos predadores Eventos da infecção de nematoides: Adesão Penetração Digestão e translocação Figura 14: Paecilomyces lilacinus predando nematoide jovem 15 Fungos predadores Figura 15: Duddingtonia flagrans predando nematoide Panagrellus spp (imagem ao microscópio) Processo de captura: Atrair os nematóides para a armadilha com substâncias orgânicas e inorgânicas Com o contato inicia-se o processo de adesão Ocorre ativação de receptores lectinícos Modificação de polímeros Por fim a ligação firme ocorre entre o nematoide e o fungo 16 Fungos predadores Processo de captura: Formação de bulbo após a penetração tem início o desenvolvimento da hifa, que preenche o corpo do nematoide ocasiona alteração das funções vitais com consequente morte 17 Fungos predadores Introduzido por via oral Passa pelo trato digestivo Se desenvolver nas fezes junto com as larvas Ocasionando a redução de parasitas no bolo fecal Figura 16: C. elegans enlaçados em armadilhas de A. oligospora . 18 Fungos predadores Um estudo simulou o trato digestivo de ovinos Utilizou 7 isolados de Duddingtonia flagrans, 1 de Arthrobotrys oligospora e 2 de A. superba A atividade predatória foi entre 61% e 93% nos bio ensaios com bolos fecais. Já nas culturas de fezes, reduziram entre 76% e 99% das larvas 19 Fungos predadores O fungo D. flagrans não causa desequilíbrio ao meio ambiente. Utilizado como tratamento anti- helmíntico Não afeta a matéria seca e conteúdo de matéria orgânica Doses diárias de um milhão de clamidósporos de D. flagrans são ofertados aos animais Durante sete dias atingindo reduções que variaram 80,9 a 100%. Figura 17: a-d) Larvas infectantes capturadas por fungo nematoide Duddingtonia flagrans e Monacrosporium thaumasium (seta branca) em placas de Petri contendo 2% de ágar-água e formação de armadilhas por isolados fúngicos (seta preta) 20 Fungos predadores Outras espécies de fungos nematoides A. conoides M. eudermatum Mostraram mecanismos com diferentes graus de eficácia Figura 19: T. semipenetrans capturado por M. eudermatum Figura 18: Larva infectante de Haemonchus contortus capturada pelo fungo Arthrobotrys canoide 21 Fungos predadores Em isolados de A. robusta, M. eudermatum, tem atividade predatória contra larvas de nematóides trichostrongilideos durante a passagem no trato digestivo Figura 20: Tylenchulus semipenetrans capturado por Arthrobotrys robusta Figura 21: (E) T. semipenetrans capturado por M. eudermatum; (F) Conídio de M. eudermatum. 22 Conclusão Os fungossão benéfico para a medicina veterinária sendo utilizado como forma opcional de tratamento aos nematóides Tanto para casos de resistências aos medicamentos empregados normalmente Como uma outra forma de tratamento alternativo Nos artigos utilizados no estudo observou-se que os fungos conseguem eliminar tanto as formas adultas, quanto os ovos e estágios larvários de espécies de nematoides. 23 Referências ARAÚJO, J. V.; MOTA, M. A.; CAMPOS, A. K.; CONTROLE BIOLÓGICO DE HELMINTOS PARASITOS DE ANIMAIS POR FUNGOS NEMATÓFAGOS. Rev. Brás. Parasitol. Vet., Ouro Preto, v.13, 2004. BARRON, G.L. The Nematode-destroying Fungi. Topics in Mycobiology, No. 1. Canadian Biological Publications, Guelph, Canada. 140 p. 1977. BUENO, A. F.; SOSA-GÓMEZ, D. R.; CORRÊA-FERREIRA, B. S.; MOSCARDI, F.; BUENO, R. C. O. F. Inimigos naturais das pragas da soja. p.493-629. In: Hoffmann-Campo, C. B.; Corrêa-Ferreira, B. S.; Moscardi, F. Soja: Manejo Integrado de Insetos e outros Artrópodes-praga. Embrapa, Brasília/DF, 1ª Edição, 859 p., 2012. ESPÓSITO, E.; AZEVEDO, J. L. Fungos: uma introdução à biologia, bioquímica e biotecnologia. Caxias do Sul: Educs, 2004. FERNANDEZ A. S. The efficacy of two isolates of the nematode-destroying fungus Dudingtonia flagrans against Dictyocaulus viviparus larvae in faeces. Vet. Parasitol. 85:289-304. 1999. GRAMINHHA, E. B. N. et al. 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UNESP, 2010. 24 Anexo Figuras: 1. http://www.unesp.br/prope/projtecn/Agrope cuaria/Agropec32a.htm 2. http://www.unesp.br/prope/projtecn/Agrope cuaria/Agropec32a.htm 3. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_art text&pid=S0037-86822007000300024 4. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_art text&pid=S0037-86822007000300024 5. https://pdfs.semanticscholar.org/c4a0/47369 12f52e794f4dae5d4bc7aea0b0660fe.pdf 6. https://pt.wikipedia.org/wiki/Ascaris_lumbricoi des 7. https://pt.engormix.com/pecuaria- corte/artigos/fungos-nematofagos- t38125.htm 8. https://universoracionalista.org/ophiocordyc eps-o-fungo-zumbi-que-inspirou-o-jogo-the- last-of-us/ 9. https://www.jornalciencia.com/conheca-o- fungo-que-e-capaz-de-transformar-formigas- em-zumbis/ 10. http://www.locus.ufv.br/bitstream/handle/12 3456789/5159/texto%20completo.pdf?sequen ce=1&isAllowed=y 11. http://www.ib.usp.br/inter/0410113/downloa ds/2016fungos1.pdf 12. https://pt.engormix.com/pecuaria- corte/artigos/fungos-nematofagos- t38125.htm 13. https://www.researchgate.net/figure/Figura- 11-Eletromicrografias-de-varredura-A-B-C-e- D-e-fotomicrografias-E-e-F-de_fig1_286930146 14. https://confrariadoagronegocio.com.br/pae cilomyces-lilacinus-o-cacador-de- nematoides/ 15. http://www.uenf.br/portal/index.php/br/cont role-biologico-de-vermes-usando-fungos- nematofagos.html 16. https://www.researchgate.net/figure/A- oligospora-in-the-presence-and-absence-of- C-elegans-A-A-oligospora-prior-to- C_fig1_294934141 17. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_art text&pid=S1984-29612013000100078 18. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_art text&pid=S0103-84781996000200028 19. MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DE FUNGOS NEMATÓFAGOS ASSOCIADOS a Tylenchulus semipenetrans e Pratylenchus jaehni 20. MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DE FUNGOS NEMATÓFAGOS ASSOCIADOS a Tylenchulus semipenetrans e Pratylenchus jaehni 21. MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DE FUNGOS NEMATÓFAGOS ASSOCIADOS a Tylenchulus semipenetrans e Pratylenchus jaehni 25 26