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Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Rhipicephalus sanguineus is an ectoparasite of domestic dogs which can also be found in other mammals, including humans. It has high medical and veterinary importance, given that it can transmit pathogens that cause diseases such as Rocky Mountain spotted fever and Boutonneuse fever in humans and babesiosis and ehrlichiosis in dogs. The main control method to this tick is the use of chemical acaricides which, over the years, has selected resistant tick populations to these products. To develop strategies to control this tick, it is necessary to know its ecology. Electrophysiological techniques are important tools in the study of substances that interfere with the behavior of animals. In this study, the existence of gustatory sensilla on the chelicerae of R. sanguineus was investigated by scanning electron microscopy (SEM). Also, the electrophysiological responses of the neurons present in this sensilla in nonfed ticks to substances with the potential to act as phagostimulant, such as salts (KCl and NaCl), sugars (glucose, sucrose and fructose), the nucleotide adenosine triphosphate (ATP), the tripeptide reduced glutathione (GSH) and two purine (guanine and hypoxanthine) were assessed. Phytoecdysteroids (PES), compounds analogous to ecdysteroids, known as the molting hormones in arthropods, were also tested in electrophysiology. The PES ecdysone (E), 20-hidroxyecdysone (20E), ponasterone A (PonA), makisterone A (MakA), inokosterone (Inok) and Pterosterone (Pte) were tested on nonfed and fed ticks. To evaluate the influence the PEs identified as active in electrophysiology on feeding behavior of R. sanguineus, attachment bioassays in vivo were proceeded. The images obtained with SEM revealed the existence of a pore in the inner digit of the chelicerae, involved in taste perception in these ticks. The results obtained in electrophysiology showed strong activity of R. sanguineus cheliceral neurons to glucose and GSH, at concentrations above 10-4 M, to ATP from 10-2 M, and salts from 10-1 M. The action potentials observed in response to ATP at all used concentrations (from 10-6 M to 10-2 M), and to KCl at 1 M were from different neurons, while the action potentials to the other potentially phagostimulant stimuli were from a single neuron. Considering the responses to PEs in nonfed ticks, MakA and Pte triggered action potentials frequencies greater than the negative control, with detection thresholds of 10-6 M and 10-12 M, respectively. The action potentials amplitudes for these substances as well as for 20E and PonA were higher than those for the control, indicating the activity of a different neuron from that observed for the negative control. In fed ticks, only Pte at 10-4 M remained active. In the behavior assays, there was no difference in attachment between PEs and the control and no interference in the biological parameters was observed. The results obtained in this study showed the ability of R. sanguineus to detect in their cheliceral taste sensilla substances with different natures, as potential phagostimulants and PEs. Further studies in this area are needed to elucidate the role of these substances in the chemical ecology of these ticks. / Rhipicephalus sanguineus é um ectoparasita de cães domésticos, também encontrado em outros mamíferos, inclusive no homem. Tem elevada importância nas medicinas humana e veterinária, podendo transmitir agentes patogênicos causadores de doenças, como as febres botonosa e maculosa em humanos e a babesiose e a erliquiose em cães. Seu controle é feito com o uso de acaricidas químicos, o que, ao longo do tempo, selecionou populações deste carrapato resistentes a estes produtos. Para a elaboração de estratégias de controle deste carrapato é necessário conhecer sua ecologia. Técnicas eletrofisiológicas são ferramentas importantes na identificação de substâncias que interferem no comportamento de animais. Neste trabalho foi investigada a existência de sensilas gustativas nas quelíceras de R. sanguineus por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também se avaliou a resposta eletrofisiológica dos neurônios destas sensilas, em carrapatos não alimentados, a substâncias com potencial para efeito fagoestimulante, tais como sais (KCl e NaCl), açúcares (glicose, sacarose e frutose), o nucleotídeo trifosfato de adenosina (ATP) e o tripeptídeo glutationa reduzida (GSH), assim como purinas (guanina e hipoxantina). Fitoecdisteróides (FES), compostos análogos aos ecdisteróides, conhecidos como hormônios da muda em artrópodes, foram igualmente avaliados pela eletrofisiologia. Foram empregados carrapatos antes e após a alimentação e os seguintes FEs: ecdisona (E), 20-hidroxiecdisona (20E), ponasterona A (PonA), makisterona A (MakA), inokosterona (Inok) e pterosterona (Pte). Para avaliar a interferência, no comportamento de alimentação de R. sanguineus, dos FEs que foram identificados ativos na eletrofisiologia, foram empregados testes de fixação in vivo. As imagens obtidas com a MEV evidenciaram a existência de um poro no dígito interno das quelíceras, envolvido na percepção gustativa, nesses carrapatos. Os resultados obtidos com a eletrofisiologia revelaram forte atividade de neurônios quelicerais de R. sanguineus à glicose e à GSH, em concentrações acima de 10-4 M, ao ATP, a partir de 10-2 M, e aos sais a partir de 10-1 M. Os potenciais de ação observados em resposta ao estímulo com ATP, em todas as concentrações empregadas (de 10-6 M a 10-2 M), e ao KCl a 1 M foram oriundos de diferentes neurônios, enquanto que aos demais estímulos potencialmente fagoestimulantes foram provenientes de um único neurônio. Quanto aos FEs, em carrapatos não alimentados, MakA e Pte desencadearam frequências de potenciais de ação superiores ao controle negativo, com limiares de detecção de 10-6 M e 10-12 M, respectivamente. As amplitudes dos potenciais de ação para estas substâncias bem como para 20E e PonA foram maiores que as do controle, indicando a atividade de um neurônio diferente do observado para o controle negativo. Nos carrapatos após alimentação, somente Pte à 10-4M permaneceu ativa. Nos testes comportamentais, não houve diferença de fixação entre os tratamentos com FEs e com o controle negativo e nem interferência do FEs nos parâmetros biológicos avaliados. Os resultados obtidos no presente estudo evidenciaram a capacidade de R. sanguineus em detectar, em suas sensilas gustativas quelicerais, substâncias de diferentes naturezas, como potenciais fagoestimulantes e FEs. Mais estudos nesta área são necessários visando esclarecer o papel destas substâncias na ecologia química destes carrapatos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/4258 |
| Date | 29 February 2012 |
| Creators | Soares, Sara Fernandes |
| Contributors | Borges, Lígia Miranda Ferreira, Silva, Andréa Caetano da, Linhares, Guido Fontgalland Coelho, Borges, Lígia Miranda Ferreira, Gomes, Cláudia C. Gulias, Lorenzo, Marcelo Gustavo, Louly, Carla Cristina Braz, Luz, Wolf Christian |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciência Animal (EVZ), UFG, Brasil, Escola de Veterinária e Zootecnia - EVZ (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 4581960685150189167, 600, 600, 600, 600, 600, -6217552114249094582, 667680667935038331, 2075167498588264571, -2555911436985713659 |
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