Resumo: A meningite é uma inflamação das membranas que revestem o sistema nervoso central. As principais etiologias desta doença são de origem infecciosa, podendo ser bacteriana, fúngica ou viral. A meningite pode ocorrer como uma infecção hospitalar e pode ser associada a trauma ou neurocirurgia. Quando diagnosticada após um procedimento neurocirúrgico, a maior parte dos agentes infecciosos causadores da meningite provem da microbiota endógena da pele e do cabelo. No entanto, existem casos no qual o agente etiológico não é diagnosticado pelas técnicas laboratoriais convencionais, como a cultura microbiológica e bacterioscopia, dificultando a prescrição de terapias adequadas. O objetivo deste estudo foi identificar os agentes causadores de meningite após neurocirurgia (MAN) utilizando técnicas de biologia molecular e comparando-as com a cultura microbiológica. Foram incluídas amostras de líquido cefalorraquidiano (LCR) de pacientes submetidos a neurocirurgia e pacientes submetidos a cirurgias eletivas com uso de raquianestesia durante o período de 2015 a 2016. A reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para avaliação da presença do gene 16S do DNA ribossômico, comum em microrganismos de origem bacteriana, e o sequenciamento do mesmo para a identificação do agente etiológico. As amostras foram classificadas em 5 grupos de acordo com a suspeita clínica e dados quimiocitológicos do LCR: meningite bacteriana (MB) confirmada, MB possível, MB provável, MB improvável e sem MB, neste último grupo estão apenas pacientes submetidos a cirurgias eletivas. Das 51 amostras de LCR incluídas (43 pós-neurocirurgia e 8 pré-anestésica), 21 (41,2%) apresentaram cultura microbiológica negativa com PCR positiva, sendo: 3 (14,2%) MB possível, 4 (19,0%) MB provável, 13 (62,0%) MB improvável, 1 (4,8%) sem MB. Do total de 15 amostras positivas para PCR foi identificada ao menos a família filogenética, houve predomínio de microrganismos Gram negativos, somando 11 contra 4 Gram positivos. A identificação dos agentes etiológicos na MAN, incluindo os não detectados por métodos convencionais de identificação laboratorial, demonstraram que a biologia molecular pode complementar o diagnóstico colaborando de forma positiva, guiando o tratamento para o microrganismo específico ou sua família / Abstract: Meningitis is an inflammation of the membranes covering the central nervous system. The main causes of this disease are bacterial, fungal or viral agents. Meningitis may be associated with trauma or neurosurgery. When meningitis is diagnosed after a neurosurgical procedure, the most common microorganisms belong to skin and hair microbiota. However, there are cases in which the etiological agent is not diagnosed by conventional laboratory techniques, such as microbial culture and bacterioscopy, which makes it difficult to establish adequate therapies. The objective of this study is to identify agents causing meningitis after neurosurgery (MAN) using polymerase chain reaction (PCR) and sequencing of the 16S rRNA gene, compared to the conventional microbiological culture. Cerebrospinal fluid (CSF) was collected from 43 patients who had undergone neurosurgery and 8 patients during spinal anesthesia were included during the period from 2015 to 2016. Polymerase chain reaction (PCR) was used to evaluate the presence of the 16S ribosomal RNA gene, common in microorganisms of bacterial origin, and the sequencing of the same for the identification of the etiological agent. Samples were classified into five groups according to clinical data and CSF analysis: confirmed bacterial meningitis (MB), probable MB, possible MB, unlikely MB, no meningitis, in this last group are only patients submitted to elective surgeries. There were 51 CSF samples included (43 post neurosurgery and 8 pre-spinal anesthesia), 21 samples (41.2%) presented negative microbial culture and were PCR-positive, divided as: 3 (14.2%) probable MB, 4 (19%) possible MB, 13 (62%) unlikely MB and 1 (4.8%) no meningitis. From the total of 15 PCR-positive samples at least the phylogenetic family was identified with a predominance of Gram negative microorganisms, (11). The identification of etiologic agents in MAN, including those not detected by conventional laboratory identification methods, suggests molecular biology can complement the diagnosis and collaborate in guiding the treatment for the specific microorganism or its family

Resultados anteriores sugerem que existem diferenças biológicas entre espécimens de Anopheles oswaldoi capturados no Estado do Acre e os do Estado de Rondônia, Brasil. Esta espécie tem sido apontada como um importante vetor de malária em localidades do Peru e Acre. Entretanto, em Rondônia, somente um número pequeno de A. oswaldoi alimentados em pacientes com malária desenvolveram infecção nas glândulas salivares. Além disso, há suspeita de que espécimens identificados como A. oswaldoi, capturados em áreas abertas em Costa Marques, Rondônia, são na verdade A. konderi, e que A. oswaldoi sensu stricto estaria restrito a áreas de florestas. Estes dados, juntamente com as dificuldades encontradas na identificação de anofelinos do grupo Oswaldoi, baseadas em critérios morfológicos, sugerem que espécimens de A. oswaldoi são membros de um complexo de espécies crípticas. A distinção de espécies crípticas de insetos vetores é de grande importância, já que diferentes membros em um complexo podem exibir diferenças na ecologia, capacidade vetorial e resposta a medidas de controle. Análise de sequências de DNA, particularmente da região do ITS2 do cistron do DNA ribossômico, tem sido usada como um caracter diagnóstico em alguns grupos de espécies crípticas, tornando-se um instrumento para estudos taxonômicos e filogenéticos. A primeira parte deste estudo teve o objetivo de determinar as diferenças encontradas nas sequências de ITS2 de espécimens de A. oswaldoi capturados em várias localidades da América do Sul. As regiões dos ITS2 destes anofelinos foram amplificadas usando oligonucleotídeos iniciadores conservados das regiões 5.8S e 28S e os produtos de PCR foram clonados e sequenciados. Os ITS2 de todos os mosquitos capturados tiveram tamanho aproximado de 350 nucleotídeos, com aproximadamente 53% de conteúdo de GC. Análise do alinhamento destas sequências, mostrou similaridade variando entre 87% e 100%, e a análise de uma árvore de similaridade, neighbor-joining, produzida com p-distance usando as diferenças nas sequências de ITS2, separou estes espécimens em quatro grupos. Um deles está provavelmente relacionado ao A. oswaldoi sensu stricto, e um outro pode estar relacionado à espécie A. konderi. Os outros dois grupos podem corresponder a espécies cuja identificação morfológica permanece para ser esclarecida no complexo A. oswaldoi. Estes dados são evidências de que espécimens de A. oswaldoi estão incluídos em um complexo de espécies crípticas e que identificação por DNA pode resolver estas questões taxonômicas. A. konderi tem sido considerado uma sinonímia de A. oswaldoi. Embora estágios adultos e imaturos destas espécies de anofelinos apresentem características morfológicas idênticas, aspectos encontrados na genitália masculina podem distinguir estes taxa. A segunda parte deste estudo foi conduzida com o objetivo de comparar a susceptibilidade de A. oswaldoi s.s. e de A. konderi à infecção com Plasmodium vivax. A susceptibilidade foi baseada na proporção de mosquitos com oocistos e esporozoítos. Os anofelinos foram capturados no Acre e em Rondônia para obtenção de progênies F1. Após a emergência dos adultos, as genitálias masculinas dos mosquitos de cada progênie foram dissecadas e examinadas. Todas progênies originadas dos mosquitos capturados em Rondônia corresponderam a A. konderi, enquanto que cerca de 85,0% das progênies do Acre eram A. oswaldoi s.s.. Estas progênies F1 de A. oswaldoi s.s., A. konderi e A. darlingi foram alimentadas simultaneamente com sangue infectado com P. vivax. Estes mosquitos foram dissecados 10-12 dias após infecção e examinados para verificação da presença de oocistos e esporozoítos. Tanto A. oswaldoi s.s. como A. konderi apresentaram oocistos nos tratos digestivos, entretanto, a porcentagem de tratos digestivos positivos para oocistos foi maior em A. oswaldoi s.s. (13,8%) do que em A. konderi (3,3%). Esporozoítos foram encontrados somente nas glândulas salivares de A. oswaldoi s.s., com 6,9% de positividade. As taxas de infecção nos controles A. darlingi foram de 22,5% a 30,0%, para ambos oocistos e esporozoítos. Estes resultados indicam que A. oswaldoi s.s. pode transmitir P. vivax e sugerem que esta espécie é mais susceptível que A. konderi. Embora A. oswaldoi s.s. seja uma espécie exofílica e zoofílica, este anofelino pode estar envolvido na transmissão da malária humana como parece estar ocorrendo no Estado do Acre. / Previous results have suggested that biological differences could exist between specimens of Anopheles oswaldoi captured in the State of Acre and those from the State of Rondônia, Brazil. This species has been appointed as an important malaria vector in localities of Peru and Acre. However, in Rondônia, only a very low percentage of A. oswaldoi fed on malaria patients developed salivary gland infections. In addition, it was suspected that specimens identified as A. oswaldoi captured in open clearings in Costa Marques, Rondônia, were actually A. konderi, and that A. oswaldoi sensu stricto would be restricted to forested areas. These data, together with the difficulties found to identify anophelines of the Oswaldoi group based on morphologic criteria suggest that specimens of A. oswaldoi are members of a complex of cryptic species. The distinction of cryptic species of insects is of critical importance, since different members in a Complex could exhibit differences in ecology, vectorial capacity and response to control measures. DNA sequence analysis and particularly that of the ITS2 region of the rDNA cistron has provided diagnostic characters in some groups of cryptic species becoming a general tool for taxonomic and phylogenetic studies. The first part of the present study was undertaken to determine the extent of differences over the ITS2 sequence of specimens of A. oswaldoi s.l. captured in several localities of South America. The ITS2 of these anophelines were amplified using conserved primers of the 5.8S and 28S regions, cloned and sequenced. The lengths of ITS2 of all mosquitoes captured were about 350 nucleotides, with about 53% GC content. Analysis of the alignment of the sequences, which showed that the similarity varied between 87% and 100%, and analysis of a neighbor-joining tree produced with p-distance using the ITS2 sequences, separated these specimens in four groups. One of them is probably related to A. oswaldoi sensu stricto, and another one can possibly be related to A. konderi. The other two groups may correspond to species the morphologycal identification of which remains to be clarified in the A. oswaldoi complex. These data are evidences that specimens of A. oswaldoi are included in a complex of cryptic species and that the DNA identification could solve some taxonomic questions. A. konderi has been currently considered to be a synonym of A. oswaldoi. Although adults and immature stages of both these anopheline species have identical morphological characters, features of the male genitalia can distinguish these taxa. The second part of this study was conducted in order to compare the susceptibility of A. oswaldoi s.s. and of A. konderi to infection by Plasmodium vivax. The susceptibility was based on the proportion of mosquitoes with oocysts and sporozoites. Anophelines were captured in the State of Acre and Rondônia and used to obtain F1 progenies. After emergency of adults, male genitalia of mosquitoes of each family were dissected. All families originated from mosquitoes captured in Rondônia corresponded to A. konderi, while about 85.0% of the families from Acre were A. oswaldoi s.s.. F1 progeny of field-captured A. oswaldoi s.s., A. konderi and A. darlingi were fed simultaneously on P. vivax infected blood. Mosquitoes were dissected on day 10-12 after infection and examined for the presence of oocysts and sporozoites. Both A. oswaldoi s.s. and A. konderi developed oocysts in midguts, however, the percentage of oocyst-positives in A. oswaldoi s.s. (13.8%) was higher than in A. konderi (3.3%), and only A. oswaldoi s.s. developed salivary infection with sporozoites (6.9% of positivity). Infection rates in A. darlingi ranged from 22.5% to 30.0% for both oocysts and sporozoites. These results indicate that A. oswaldoi s.s. can transmit P. vivax and suggest that it is more susceptible than A. konderi. Although A. oswaldoi s.s. is an exophilic and zoophilic species, it may be involved in human malaria transmission as it seems to be occuring in the State of Acre.

Resultados anteriores sugerem que existem diferenças biológicas entre espécimens de Anopheles oswaldoi capturados no Estado do Acre e os do Estado de Rondônia, Brasil. Esta espécie tem sido apontada como um importante vetor de malária em localidades do Peru e Acre. Entretanto, em Rondônia, somente um número pequeno de A. oswaldoi alimentados em pacientes com malária desenvolveram infecção nas glândulas salivares. Além disso, há suspeita de que espécimens identificados como A. oswaldoi, capturados em áreas abertas em Costa Marques, Rondônia, são na verdade A. konderi, e que A. oswaldoi sensu stricto estaria restrito a áreas de florestas. Estes dados, juntamente com as dificuldades encontradas na identificação de anofelinos do grupo Oswaldoi, baseadas em critérios morfológicos, sugerem que espécimens de A. oswaldoi são membros de um complexo de espécies crípticas. A distinção de espécies crípticas de insetos vetores é de grande importância, já que diferentes membros em um complexo podem exibir diferenças na ecologia, capacidade vetorial e resposta a medidas de controle. Análise de sequências de DNA, particularmente da região do ITS2 do cistron do DNA ribossômico, tem sido usada como um caracter diagnóstico em alguns grupos de espécies crípticas, tornando-se um instrumento para estudos taxonômicos e filogenéticos. A primeira parte deste estudo teve o objetivo de determinar as diferenças encontradas nas sequências de ITS2 de espécimens de A. oswaldoi capturados em várias localidades da América do Sul. As regiões dos ITS2 destes anofelinos foram amplificadas usando oligonucleotídeos iniciadores conservados das regiões 5.8S e 28S e os produtos de PCR foram clonados e sequenciados. Os ITS2 de todos os mosquitos capturados tiveram tamanho aproximado de 350 nucleotídeos, com aproximadamente 53% de conteúdo de GC. Análise do alinhamento destas sequências, mostrou similaridade variando entre 87% e 100%, e a análise de uma árvore de similaridade, neighbor-joining, produzida com p-distance usando as diferenças nas sequências de ITS2, separou estes espécimens em quatro grupos. Um deles está provavelmente relacionado ao A. oswaldoi sensu stricto, e um outro pode estar relacionado à espécie A. konderi. Os outros dois grupos podem corresponder a espécies cuja identificação morfológica permanece para ser esclarecida no complexo A. oswaldoi. Estes dados são evidências de que espécimens de A. oswaldoi estão incluídos em um complexo de espécies crípticas e que identificação por DNA pode resolver estas questões taxonômicas. A. konderi tem sido considerado uma sinonímia de A. oswaldoi. Embora estágios adultos e imaturos destas espécies de anofelinos apresentem características morfológicas idênticas, aspectos encontrados na genitália masculina podem distinguir estes taxa. A segunda parte deste estudo foi conduzida com o objetivo de comparar a susceptibilidade de A. oswaldoi s.s. e de A. konderi à infecção com Plasmodium vivax. A susceptibilidade foi baseada na proporção de mosquitos com oocistos e esporozoítos. Os anofelinos foram capturados no Acre e em Rondônia para obtenção de progênies F1. Após a emergência dos adultos, as genitálias masculinas dos mosquitos de cada progênie foram dissecadas e examinadas. Todas progênies originadas dos mosquitos capturados em Rondônia corresponderam a A. konderi, enquanto que cerca de 85,0% das progênies do Acre eram A. oswaldoi s.s.. Estas progênies F1 de A. oswaldoi s.s., A. konderi e A. darlingi foram alimentadas simultaneamente com sangue infectado com P. vivax. Estes mosquitos foram dissecados 10-12 dias após infecção e examinados para verificação da presença de oocistos e esporozoítos. Tanto A. oswaldoi s.s. como A. konderi apresentaram oocistos nos tratos digestivos, entretanto, a porcentagem de tratos digestivos positivos para oocistos foi maior em A. oswaldoi s.s. (13,8%) do que em A. konderi (3,3%). Esporozoítos foram encontrados somente nas glândulas salivares de A. oswaldoi s.s., com 6,9% de positividade. As taxas de infecção nos controles A. darlingi foram de 22,5% a 30,0%, para ambos oocistos e esporozoítos. Estes resultados indicam que A. oswaldoi s.s. pode transmitir P. vivax e sugerem que esta espécie é mais susceptível que A. konderi. Embora A. oswaldoi s.s. seja uma espécie exofílica e zoofílica, este anofelino pode estar envolvido na transmissão da malária humana como parece estar ocorrendo no Estado do Acre. / Previous results have suggested that biological differences could exist between specimens of Anopheles oswaldoi captured in the State of Acre and those from the State of Rondônia, Brazil. This species has been appointed as an important malaria vector in localities of Peru and Acre. However, in Rondônia, only a very low percentage of A. oswaldoi fed on malaria patients developed salivary gland infections. In addition, it was suspected that specimens identified as A. oswaldoi captured in open clearings in Costa Marques, Rondônia, were actually A. konderi, and that A. oswaldoi sensu stricto would be restricted to forested areas. These data, together with the difficulties found to identify anophelines of the Oswaldoi group based on morphologic criteria suggest that specimens of A. oswaldoi are members of a complex of cryptic species. The distinction of cryptic species of insects is of critical importance, since different members in a Complex could exhibit differences in ecology, vectorial capacity and response to control measures. DNA sequence analysis and particularly that of the ITS2 region of the rDNA cistron has provided diagnostic characters in some groups of cryptic species becoming a general tool for taxonomic and phylogenetic studies. The first part of the present study was undertaken to determine the extent of differences over the ITS2 sequence of specimens of A. oswaldoi s.l. captured in several localities of South America. The ITS2 of these anophelines were amplified using conserved primers of the 5.8S and 28S regions, cloned and sequenced. The lengths of ITS2 of all mosquitoes captured were about 350 nucleotides, with about 53% GC content. Analysis of the alignment of the sequences, which showed that the similarity varied between 87% and 100%, and analysis of a neighbor-joining tree produced with p-distance using the ITS2 sequences, separated these specimens in four groups. One of them is probably related to A. oswaldoi sensu stricto, and another one can possibly be related to A. konderi. The other two groups may correspond to species the morphologycal identification of which remains to be clarified in the A. oswaldoi complex. These data are evidences that specimens of A. oswaldoi are included in a complex of cryptic species and that the DNA identification could solve some taxonomic questions. A. konderi has been currently considered to be a synonym of A. oswaldoi. Although adults and immature stages of both these anopheline species have identical morphological characters, features of the male genitalia can distinguish these taxa. The second part of this study was conducted in order to compare the susceptibility of A. oswaldoi s.s. and of A. konderi to infection by Plasmodium vivax. The susceptibility was based on the proportion of mosquitoes with oocysts and sporozoites. Anophelines were captured in the State of Acre and Rondônia and used to obtain F1 progenies. After emergency of adults, male genitalia of mosquitoes of each family were dissected. All families originated from mosquitoes captured in Rondônia corresponded to A. konderi, while about 85.0% of the families from Acre were A. oswaldoi s.s.. F1 progeny of field-captured A. oswaldoi s.s., A. konderi and A. darlingi were fed simultaneously on P. vivax infected blood. Mosquitoes were dissected on day 10-12 after infection and examined for the presence of oocysts and sporozoites. Both A. oswaldoi s.s. and A. konderi developed oocysts in midguts, however, the percentage of oocyst-positives in A. oswaldoi s.s. (13.8%) was higher than in A. konderi (3.3%), and only A. oswaldoi s.s. developed salivary infection with sporozoites (6.9% of positivity). Infection rates in A. darlingi ranged from 22.5% to 30.0% for both oocysts and sporozoites. These results indicate that A. oswaldoi s.s. can transmit P. vivax and suggest that it is more susceptible than A. konderi. Although A. oswaldoi s.s. is an exophilic and zoophilic species, it may be involved in human malaria transmission as it seems to be occuring in the State of Acre.