The exogenous Calcium as a biomarker of the use of alternative metabolic via by Biomphalaria spp (Mollusca, Planorbidae)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5216/rbn.v16i2.53324

Keywords:

Calcium carbonate, Host snails for schistosomiasis, Nitrogenated products, Alternative metabolic pathways

Abstract

Snails of the genus Biomphalaria are hosts of the parasite Schistosoma mansoni, as well as bioindicators of environmental quality. These snails use carbohydrates as the primary source of energy and amino acids in the "new" synthesis of glucose by gluconeogenesis. The concentration of exogenous Ca2+ affects the energetic metabolism of these snails. This study evaluated the use of an alternative metabolic pathway by Biomphalaria tenagophila and B. glabrata exposed to 20, 40, 60, 80 and 100 mg/L CaCO3 for 30 days. From each group, samples of hemolymph of fifteen snails from each group were used assess the level of total protein, urea, uric acid and creatinine by spectrophotometry. In general, there was an increase of total proteins and reduction of urea, in both species, exposed to the higher concentrations of CaCO3, when compared to the control. Uric acid also increased for both species in the highest concentrations of CaCO3. Higher creatinine values were observed in B. tenagophila and B. glabrata exposed, respectively, to 20 and 40 mg CaCO3. The use of proteins as energetic substrate was observed mainly in the exposure to 20 mg of CaCO3, besides particularities in the regulation of physiological mechanisms were observed in these hosts of S. mansoni.

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Author Biographies

Luciana Damacena Silva, Universidade Estadual de Goiás, Campus de Ciências Exatas e Tecnológicas – Henrique Santillo

Graduação em Biologia pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás (1998), mestrado em Biologia pela Universidade Federal de Goiás (2002), doutorado em Medicina Tropical pela Universidade Federal de Goiás (2014). Pós-Doutorado em Parasitologia (2016). Atualmente é professora efetiva da Universidade Estadual de Goias. Áreas de atuação - Parasitologia com ênfase em Bioquímica de Parasito. Testes de toxicidade de produtos naturais, sintéticos e compostos em nanosuspensões em moluscos Biomphalaria . Avaliação de toxicidade ambiental através de análises de bioacumulação de metais pesados em peixes, parasitos de peixes, água e sedimento.

Sueli Martins de Freitas Alves, Universidade Estadual de Goiás, Campus de Ciências Exatas e Tecnológicas – Henrique Santillo

Graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Goiás (1983), especialização em Estatística pela Universidade Federal de Goiás (1998), mestrado em Agronomia pela Universidade Federal de Goiás (1999), doutorado em Agronomia pela Universidade Federal de Goiás (2006) e pós-doutorado em engenharia agrícola pela Universidade Federal de Viçosa (2010). Professora da Universidade Estadual de Goiás desde 1999, com regime de dedicação exclusiva desde 2006. Ministra disciplina de estatística experimental no curso de graduação e no mestrado em engenharia agrícola. Orienta alunos de iniciação científica e dissertação de mestrado. Atua na área de planejamento de experimentos e análise de dados experimentais, geoestatística aplicada à agricultura de precisão e análise multivariada.Tem experiência na área administrativa da universidade como: coordenadora de curso, coordenadora pedagógica, coordenadora de avaliação institucional, coordenadora de gestão de pessoas, Pró-Reitora de Planejamento, Gestão e Finanças e presidente de diversas comissões.

Kamila Souto Leichtweis, Universidade Estadual de Goiás, Campus de Ciências Exatas e Tecnológicas – Henrique Santillo

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Goiás (2015). Mestre em Ciências Aplicadas em Produtos para Saúde, Universidade Estadual de Goiás (2019).

Daniela Braz dos Santos, Universidade Federal de Goiás, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Publica

Graduação em Biologia Licenciatura pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás (2011) , graduação em Biologia Bacharelado pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás (2009), mestrado em Biologia da Relação Parasito-Hospedeiro pelo Programa de Pós-graduação em Biologia da Relação Parasito-Hospedeiro da Universidade Federal de Goiás (2015) e doutoranda em Biologia da Relação Parasito-Hospedeiro, pelo Programa de Pós-graduação em Biologia da Relação Parasito-Hospedeiro da Universidade Federal de Goiás (atual). É profissional da educação I - Ciências no município de Senador Canedo-GO, tendo iniciado a carreira de docente em 2011. Tem experiência na área de Biologia. Atualmente é Bolsista Capes - Doutorado.

Ana Maria de Castro, Universidade Federal de Goiás, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Publica, Departamento de Parasitologia

Graduação em Biomedicina pela Universidade Católica de Goiás (1988), mestrado em Biologia pela Universidade Federal de Goiás (1997), doutorado em Parasitologia (2002), e Pós-doutorado em Parasitologia (2009) pela Universidade Federal de Minas Gerais -UFMG. Foi coordenadora e responsável técnica do Laboratório de prestação de serviço Profa. Margarida Dobler komma do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública (2002-2008). Participou como coordenadora acadêmica do programa DINTER, finalizado em 2014. Tem experiência na área de Parasitologia humana, com ênfase em Protozoologia Parasitária, atuando principalmente nos seguintes temas: Trypanosoma cruzi, tratamento e critério de cura doença de Chagas humana e experimental; Toxoplasma gondii, confirmação laboratorial de gravidez de risco e transmissão congênita. Estudos de epidemiologia molecular de Trypanosoma cruzi e Toxoplasma gondii. Cadastrada no Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical e no Programa de pós-graduação da Biologia da Relação Parasito Hospedeiro, IPTSP/IPTSP/UFG.

Clélia Christina Mello-Silva Almeida da Costa, Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz

Graduada em Ciências Biológicas, Mestre em Biologia Parasitária pela Fundação Oswaldo Cruz (1996) e doutora em Ciências pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (2005). Atualmente é Pesquisadora em Saúde Pública do Laboratório de Avaliação e Promoção da Saúde Ambiental do Instituto Oswaldo Cruz (IOC)/ Fiocruz. Líder do grupo de pesquisa do CNPq -Saúde e Educação Ambiental com ênfase nas relações parasitárias. Coordenadora adjunta e docente do Curso de pos graduação lato sensu em Malacologia de vetores/ IOC/Fiocruz. Docente e orientadora do mestrado e doutorado em Ensino de Biociências e Sáude e do Mestrado profissional em Vigilância e Controle de vetores, ambos da IOC/ Fiocruz. Colaboradora do mestrado e doutorado em Ciências Veterinárias da UFRRJ e do Doutorado em Medicina Tropical/ IOC/Fiocruz. Responsável pelo equipamento de Infravermelho Próximo do IOC. Vice coordenadora da Câmara técnica de Promoção da Saúde e Membro da Câmara Técnica de Ensino do IOC/ Fiocruz. As principais linhas de pesquisa são: Relação Molusco/ Hospedeiro e ambiente: estudos imunofisiológicos e de controle; Impacto de novas formulações farmacêuticas e fitoquímicos no ciclo de Schistosoma mansoni; Uso do NIR na malacologia médica e Educação Ambiental crítica para promoção da saúde única (One Health).

Karine Borges Machado, Universidade Federal de Goiás, Instituto de Ciências Biológicas

Graduada em Ciências Biológicas (2012) com mestrado em Recursos Naturais do Cerrado (2015) pela Universidade Estadual de Goiás e doutorado em Ecologia e Evolução pela Universidade Federal de Goiás (2019). Possuo experiência na área de limnologia, ecologia e evolução. Como principal interesse de pesquisa, tenho procurado investigar os determinantes para composição de microorganismos aquáticos e os efeitos das mudanças climáticas através de diferentes abordagens (indicadores taxonômicos, diversidade funcional e DNA metabarcoding). Também possuo experiencia na realização de trabalhos cienciometricos. Atualmente, estou atuando como pesquisadora no grupo de trabalho em Ecologia Aquática do INCT em Ecologia, Evolução e Conservação da Biodiversidade (INCT - EECBio), como bolsista de Desenvolvimento Tecnológico e Industrial.

Hânstter Hallison Alves Rezende, Universidade Federal de Jataí, Unidade Acadêmica Especial de Ciências da Saúde

Graduação em Biomedicina PUC GOIÁS (2013) com habilitação em Patologia Clínica e Parasitologia, inscrito no CRBM-3: 5914. Licenciado em Ciências Biológicas pela UNICALDAS (2011). Especialista em Hematologia e Banco de Sangue. Mestrado (2015) e Doutorado (2018) em Medicina Tropical e Saúde Pública na área de concentração em Parasitologia pelo Instituto de Medicina Tropical e Saúde Pública IPTSP-UFG. Professor efetivo adjunto I da Universidade Federal de Goiás - Regional Jataí, lotado no curso de Biomedicina. Presidente do Núcleo Docente Estruturante (NDE) do Curso de Biomedicina - UFG, Regional Jataí. Orientador permanente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Aplicadas à Saúde (PPGCAS), atuando na linha de pesquisa de métodos de diagnóstico e tratamento de doenças. Orientador da Liga Acadêmica de Análises Clínicas (LIAC). Experiência em parasitologia humana e veterinária, toxoplasmose humana e animal, biologia molecular de parasitos, epidemiologia e saúde pública, gestão e administração laboratorial.

José Clecildo Barreto Bezerra, Universidade Federal de Goiás, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Publica, Departamento de Parasitologia

Professor Titular da Universidade Federal de Goiás no Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública (IPTSP). Leciona as disciplinas de parasitologia e no campo da educação empreendedora ministra na graduação as disciplinas de Ciência, Tecnologia e os Caminhos para a Sustentabilidade; Inovação, Empreendedorismo e Oportunidades; Gestão e Empreendedorismo em Biotecnologia; na pós-graduação a disciplina de Biotecnologia, Inovação, Transferência Tecnológica e Empreendedorismo. Na área de pesquisa atua no controle de hospedeiros intermediários e vetores, parasitologia e bioquímica, estudos do metabolismo na relação parasito hospedeiro. Atuou como gestor nos cargos de Diretor do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública IPTSP/UFG, Diretor Científico da Fundação de Amparo à Pesquisa de Goiás - FAPEG e Secretário de Estado de Ciência e Tecnologia de Goiás. Atualmente é tutor da empresa júnior de Biotecnologia da UFG. Possui MBA (Master of Business Administration) em Gerenciamento de Projetos, graduação em Biologia, mestrado em Parasitologia Veterinária pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ) e doutorado em Ciências Naturais pela Universidade de Hamburgo/Alemanha. Especialização em Medicina Tropical e Parasitologia Médica pelo Instituto de Medicina Tropical de Hamburgo/Alemanha (Bernhard Nocht Institut), pós doutorado na Universidade Estadual da Califórnia com pesquisa sobre Educação Empreendedora em Biotecnologia e Parques Tecnológicos. Diretor do IPTSP UFG para o período de 2018-2022.

References

Allen, P. J., K. E. D’Anci & R. B. Kanarek. 2011. Creatine, brain functioning, and behavior. pp. 215­-236. In: Kanarek, R. B. & H. R. Lieberman. (Ed.). Diet, Brain and Behavior: Practical Implications. CRC Press Book.

Barbosa, F. S. & S. C. Barbosa. 1994. The bioecology of snail vectors for Schistosomiasis in Brazil. Cad. Saúde Públ. 10: 200­-209.

Becker, W. 1980. Metabolic interrelation ships of parasitic trematodes and mollusks, especially Schistosoma mansoni in Biomphalaria glabrata. Z. Parasitenkd. 63: 101­-111.

Cian, M. C., M. Regnault & F. H. Lallier. 2000. Nitrogen metabolites and related enzymatic activities in the body fluids and tissues of the hydrothermal vent tubeworm Riftia pachyptila. J. Exp. Biol. 203: 2907–2920.

Core Team R. 2016. R: A language and environmental for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing.

Dalesman, S., M. H. Braun & K. Lukowiak. 2011. Low environmental calcium blocks long term memory formation in a pulmonate snail. Neurobiol. Learn. Mem. 95: 393-­403.

Davies, T. W. & D. A. Erasmus. 1984. An ultrastructural study of the effect of parasitism by larval Schistosoma mansoni on the calcium reserves of host, Biomphalaria glabrata. Cell. Tissue. Res. 236: 643­-649.

Dunker, W. 1848. Diagnoses specierum novarum generis Planorbis collectionis Cumingianae. Proc. Zool. Soc. London. 16: 40­-43.

Elbaz, T. & G. Esmat. 2013. Hepatic and Intestinal Schistosomiasis: Review. J. Adv. Res. 4: 445–452.

Gray, D. J., D. P. McManus, Y. Li, G. M. Williams, R. Bergquist & A. G. Ross. 2010. Schistosomiasis elimination: lessons from the past guide the future. Lancet. Infect. Dis. 10: 733–736.

Greenaway, P. 1971. Calcium regulation in the freshwater mollusc, Limnaea stagnalis (L.) (Gastropoda: Pulmonata). I. The effect of internal and external calcium concentrations. J. Exp. Biol. 54: 199­-214.

Henry, J. B. 1996. Clinical diagnosis and management by laboratory methods. 19nd ed. Philadelphia: Saunders.

Hiong, K. C., A. M. Loong, S. F. Chew & Y. I. Kwong. 2005 Increases in urea synthesis and the ornithine–urea cycle capacity in the giant african snail, Achatina fulica, during fasting or aestivation, or after the injection with ammonium chloride. J. Exp. Zool. 303: 1040­-1053.

Joosse, J. 1988. The hormone molluscs. pp. 89­-140. In: H. Janfer & R. G. H. Dwner (Ed.). Vertebrate Endocrinology. Academic Press.

King, C. H. & D. Bertsch. 2015 Historical Perspective: Snail Control to Prevent Schistosomiasis. Plos Negl. Trop. Dis. 9: 1­-6.

Lardans, V. & C. Dissous. 1998. Snail control strategies for reduction of schistosomiasis transmission. Parasitol. Today. 14: 413­-417.

Legendre, P. & L. Legendre. 1998. Numerical Ecology. 2nd ed. Amsterdam: Elsevier Sci­ence.

Liebsch, M. & W. Becker. 1990. Comparative glucose tolerance studies in the freshwater snail Biomphalaria glabrata: influence of starvation and infection with the trematode Schistosoma mansoni. J. Comp. Physiol. B. 160: 41­-50.

Livingstone, D. R. & A. de Zwaan. 1983. Carbohydrate metabolism of gastropods. pp. 177­242. In: Hochachka, P. W. (Ed.). The Mollusca Metabolic Biochemistry and Molecular Biomechanics. Academic Press.

Nelson, D. L. & M. M. Cox. 2011. Princípios de Bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Art­med.

Oksanen, J., F. G. Blanchet, M. Friendly, R. Kindt, P. Legendre, D. McGlinn, P. R. Minchin, R. B. O'Hara, G. L. Simpson, P. Solymos, M. H. H. Stevens, E. Szoecs & H. Wagner. 2017. Vegan: Community Ecology Package. R. Package. Version. 2.4­-4.

Orbigny, A. 1835. Synopsis terrestrium et fluviatilium molluscorum, in suo per Americam meridionalem itinere collectorum. Mag. Zool. 5: 1­-44.

Paraense, W. L. 2001. The schistosome vectors in the Americas. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 96: 7–16.

Pinheiro, J., A. JR. Maldonado & R. M. Lanfredi. 2009. Physiological changes in Lymnaea columella (Say, 1818) (Mollusca, Gastropoda) in response to Echinostoma paraensei Lie and Basch, 1967 (Trematoda, Echinostomatidae) infection. Parasitol. Res. 106: 55–59.

Sambon, L. W. 1907. Descriptions of some new species of animal parasites. Proc. Zool. Soc. London. 19: 282­-283.

Say, T. 1818. Account of two new genera, and several new species, of fresh water and land shells. J. Acad. Nat. Sci. Phila. 1: 276­-284.

Scholte, R. G. C., O. S. Carvalho, J. B. Malone, J. Utzinger & P. Vounatsou. 2012. Spatial distribution of Biomphalaria spp., the intermediate host snails of Schistosoma mansoni, in Brazil. Geospat. Health. 6: 95­-101.

Silva, L. D., V. C. S. Amaral, M. C. Vinaud, A. M. Castro, H. H. A. Rezende, D. B. Santos, C. C. Mello­Silva & J. C. B. Bezerra. 2017. Changes in energetic metabolism of Biomphalaria glabrata (Mollusca, Planorbidae) in response to exogenous calcium. Braz. J. Biol. 77: 304­-311.

Tunholi, V. M., D. Lustrino, V. M. Tunholi­-Alves, C. C. C. Mello­Silva, A. JR. Maldonado, M. L. A. Rodrigues & J. Pinheiro. 2010. Changes in the reproductive biology of Biomphalaria glabrata infected with different doses of Echinostoma paraensei miracidia. J. Invertebr. Pathol. 106: 192–195.

Tunholi, V. M., D. Lustrino, V. M. Tunholi­-Alves, J. S. Garcia, C. C. C. Mello­Silva, A. JR. Maldonado, M. L. A. Rodrigues & J. Pinheiro. 2011. Influence of Echinostoma paraensei (Lie and Basch, 1967) infection on the calcium content in Biomphalaria glabrata (Say, 1818). Exp. Parasitol. 129: 266–269.

World Health Organization. 2012. Schistosomiasis: population requiring preventive chemotherapy and number of people treated in 2010. Wkly. Epidemiol. Rec. 4: 37–44.

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Published

2019-11-06

How to Cite

SILVA, L. D.; ALVES, S. M. de F.; LEICHTWEIS, K. S.; SANTOS, D. B. dos; CASTRO, A. M. de; ALMEIDA DA COSTA, C. C. M.-S.; MACHADO, K. B.; REZENDE, H. H. A.; BEZERRA, J. C. B. The exogenous Calcium as a biomarker of the use of alternative metabolic via by Biomphalaria spp (Mollusca, Planorbidae). Revista de Biologia Neotropical / Journal of Neotropical Biology, Goiânia, v. 16, n. 2, p. 61–69, 2019. DOI: 10.5216/rbn.v16i2.53324. Disponível em: https://revistas.ufg.br/RBN/article/view/53324. Acesso em: 22 nov. 2024.

Issue

Vol. 16 No. 2 (2019)

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