The genome of the zoonotic malaria parasite Plasmodium simium reveals adaptations to host switching

BACKGROUND: Plasmodium simium, a malaria parasite of non-human primates (NHP), was recently shown to cause zoonotic infections in humans in Brazil. We sequenced the P. simium genome to investigate its evolutionary history and to identify any genetic adaptions that may underlie the ability of this parasite to switch between host species. RESULTS: Phylogenetic analyses based on whole genome sequences of P. simium from humans and NHPs reveals that P. simium is monophyletic within the broader diversity of South American Plasmodium vivax, suggesting P. simium first infected NHPs as a result of a host switch of P. vivax from humans. The P. simium isolates show the closest relationship to Mexican P. vivax isolates. Analysis of erythrocyte invasion genes reveals differences between P. vivax and P. simium, including large deletions in the Duffy-binding protein 1 (DBP1) and reticulocyte-binding protein 2a genes of P. simium. Analysis of P. simium isolated from NHPs and humans revealed a deletion of 38 amino acids in DBP1 present in all human-derived isolates, whereas NHP isolates were multi-allelic. CONCLUSIONS: Analysis of the P. simium genome confirmed a close phylogenetic relationship between P. simium and P. vivax, and suggests a very recent American origin for P. simium. The presence of the DBP1 deletion in all human-derived isolates tested suggests that this deletion, in combination with other genetic changes in P. simium, may facilitate the invasion of human red blood cells and may explain, at least in part, the basis of the recent zoonotic infections

Epidermic Secretion of Alouatta guariba clamitans (Primates, Atelidae)

Primatas da subespécie A. g. clamitans, popular bugio, possuem um dimorfismo sexual evidenciado na fase adulta com machos de cor ruiva e fêmeas de cor castanho com nuanças avermelhadas. Em estudos de cativeiro com esta subespécie descobriu-se uma secreção epidérmica avermelhada, semelhante à cor da pelagem dos MA. A partir desta constatação diferentes hipóteses têm sido levantadas sobre a função e a origem desta secreção. Assim, o presente estudo objetivou: 1- Analisar se esta secreção é responsável pela coloração do pêlo dos animais e se a água é capaz de descolorir os pêlos 2- Verificar se a liberação de secreção sofre influencia das temperaturas corpórea e ambiente; 3- Identificar através de microscopia óptica e eletrônica as características morfológicas das glândulas produtoras de secreção, 4- Mapear as regiões do corpo dos animais que possuem tal glândula, 5- Definir qual sexo e faixa etária possui a glândula; 6- Determinar se a secreção é capaz de corar o pêlo mesmo após estocada a -4C; 7- Avaliar a cor dos campos cromatogênicos, durante um ano em animais adultos, sub adultos e juvenis; 8- Analisar a composição da secreção; 9- Dosar o hormônio testosterona em animais de diferentes sexo e faixas etárias e 10- Verificar uma possível relação entre comportamento social em bugios silvestres e a cor observada. Constatou-se que MA, MSA, MJ , FA e FSA liberam secreção. A liberação em quase todas as regiões do corpo sofre influência da temperatura corpórea, diferindo apenas na região do hióide em MA e da mandíbula em MSA, regiões que a temperatura corpórea possuem maior influência. Verificou-se que pêlos de MSA quando mantidos em estufa, com a secreção fresca liberada por este animal, muda de cor, de escuro para ruivo, igualando a cor do pêlo de MA; uma vez pigmentado a água não muda a cor do pêlo,. A secreção estocada muda apenas à cor da região central do pêlo. Identificou-se a GPP (glândula produtora de secreção colorida), na região do osso hióide e mandíbula, em MA e MSA. Em FA e FSA identificou-se estrutura glandular menos desenvolvida, denominada de GPPi (glândula produtora de pigmento em fase intermediária) nas regiões do hióide, mandíbula, esterno e região inguinal. As GPPi estão também presentes na região inguinal e nuca de MA e MSA. Os animais juvenis e infantes apresentam somente glândulas sudoríparas normais em todas as regiões do corpo. Na secreção colorida não existem carotenóides. As secreções de MA, FA, MAS e MJ possuem diferentes concentrações de ferro. A secreção de MA apresentou maior concentração de ferro quando comparada às secreções dos animais de outro sexo e/ou idade. A microscopia eletrônica confirmou a característica secretora da GPP e evidenciou estruturas cristalinas dentro das células do ácino semelhantes as inclusões de ferro observadas no citoplasma de células de outros organismos. Os animais que sofreram maior variação de cor nos campos cromatogênicos foram os MSA, e foram os animais que tiveram maiores índices de esfregação, sugerindo um mecanismo de espalhamento da secreção Os níveis de testosterona, foram proporcionais ao sexo e idade dos animais, sendo os maiores valores encontrados em MA. O estudo do comportamento social mostrou que os MA ruivos possuem um elevado status hierárquico e desempenham um papel de guardião do grupo. Os resultados indicam que a secreção colorida, liberada na epiderme de A. g. clamitans, são as responsáveis pela coloração do pêlo de MA devido à concentração de ferro. Um cromóforo que contém ferro seria um dos agentes responsáveis pela coloração. A diferença de cor nesta subespécie é uma característica sexual secundária, e parece ocorrer por um mecanismo ativacional do hormônio testosterona, ativando o desenvolvimento das glândulas GPP. O nível de testosterona, a presença de GPP e a coloração ruiva intensa possuem uma forte correlação com o status hierárquico de MA.Adult brown howler monkeys, Alouatta guariba clamitans, have a clear sexual dimorphism, with red-haired males and chestnut females with red nuances. Captivity studies with this subspecies revealed an epidermic secretion of red coloration, similar to the coat color of adult males. Different hypotheses have been proposed on the function and origin of this secretion. The present work aimed to: 1 analyze if fresh secretion is responsible for hair coloration in this animals and if water is capable to decolorize hair; 2 verify if secretion release is affected by body and atmospheric temperatures; 3 identify by optic and electronic microscopy the morphologic characteristics of the secretion-producing glands; 4 map the areas of the animal body that have such glands; 5 define which sex-age categories have this gland; 6 determine if secretion is able to color hair after stored at -4º C; 7 evaluate during one year the coloration of cromatogenic fields in adult, subadults and juvenile animals; 8 analyze the secretion composition; 9 measure testosterone levels in animals of different sex-age categories; 10 verify the possible relationship between the social behavior of wild animals and the observed coloration. It was found that adult, subadult and juvenile males and adult and subadult females release secretion. The release in almost all body areas is under influence of the corporal temperature that is greater in adult male hyoid and subadult male jaw areas. The hair of subadult males of A. g. clamitans maintained in a stove treated with fresh secretion changes from dark to reddish color, similar to the adult males hair color. The water does not change the color of the hair, once pigmented. The stored secretion changes only the color of the central area of hair. The gland producing colored secretion (GPP) was identified in the area of the hyoid bone and jaw in adult and subadult males. In adult and subadult females a less developed glandular structure was found, denominated GPPi in the hyoid, jaw, breastbone and inguinal areas. GPPi are also present in the inguinal area and nape of adult and subadult males. The juvenile and infant animals presented only normal sweat glands in all body areas. There are no carotenoids in the colored secretion. The secretions of adult, subadult and juvenile males and adult females have different concentrations of iron and adult males presented larger concentration of iron in their secretions when compared to other sex and age categories. The electronic microscopy confirmed the secretory features of GPP and evidenced crystalline structures inside the acinus cells that resemble iron-containing structures evidenced in other cellular structures. Subadult males suffered the greater degree in color variation in cromatogenic fields, and they were also the animals that presented larger rubbing index, suggesting that this would be the mechanism of secretion dispersal. The testosterone levels were proportional to the sex and age categories of the animals, with the largest values found in adult males. The study of the social behavior showed that the reddish adult males have a superior hierarchic status and play the role of group guardians. Our results indicate that the colored secretions, released in the epidermis of A. g. clamitans, are responsible for the hair coloration in adult males due to iron concentration. An iron-containing chromophore would be one of the agents promoting the coloration. The color difference in this subspecies is a secondary sexual trait that seems to occur through a testosterone-activated mechanism, promoting the development of GPP glands. Testosterone levels, the presences of GPP and the intense red-haired coloration have a strong correlation with the hierarchical status of adult males

Epidermic Secretion of Alouatta guariba clamitans (Primates, Atelidae)

Primatas da subespécie A. g. clamitans, popular bugio, possuem um dimorfismo sexual evidenciado na fase adulta com machos de cor ruiva e fêmeas de cor castanho com nuanças avermelhadas. Em estudos de cativeiro com esta subespécie descobriu-se uma secreção epidérmica avermelhada, semelhante à cor da pelagem dos MA. A partir desta constatação diferentes hipóteses têm sido levantadas sobre a função e a origem desta secreção. Assim, o presente estudo objetivou: 1- Analisar se esta secreção é responsável pela coloração do pêlo dos animais e se a água é capaz de descolorir os pêlos 2- Verificar se a liberação de secreção sofre influencia das temperaturas corpórea e ambiente; 3- Identificar através de microscopia óptica e eletrônica as características morfológicas das glândulas produtoras de secreção, 4- Mapear as regiões do corpo dos animais que possuem tal glândula, 5- Definir qual sexo e faixa etária possui a glândula; 6- Determinar se a secreção é capaz de corar o pêlo mesmo após estocada a -4C; 7- Avaliar a cor dos campos cromatogênicos, durante um ano em animais adultos, sub adultos e juvenis; 8- Analisar a composição da secreção; 9- Dosar o hormônio testosterona em animais de diferentes sexo e faixas etárias e 10- Verificar uma possível relação entre comportamento social em bugios silvestres e a cor observada. Constatou-se que MA, MSA, MJ , FA e FSA liberam secreção. A liberação em quase todas as regiões do corpo sofre influência da temperatura corpórea, diferindo apenas na região do hióide em MA e da mandíbula em MSA, regiões que a temperatura corpórea possuem maior influência. Verificou-se que pêlos de MSA quando mantidos em estufa, com a secreção fresca liberada por este animal, muda de cor, de escuro para ruivo, igualando a cor do pêlo de MA; uma vez pigmentado a água não muda a cor do pêlo,. A secreção estocada muda apenas à cor da região central do pêlo. Identificou-se a GPP (glândula produtora de secreção colorida), na região do osso hióide e mandíbula, em MA e MSA. Em FA e FSA identificou-se estrutura glandular menos desenvolvida, denominada de GPPi (glândula produtora de pigmento em fase intermediária) nas regiões do hióide, mandíbula, esterno e região inguinal. As GPPi estão também presentes na região inguinal e nuca de MA e MSA. Os animais juvenis e infantes apresentam somente glândulas sudoríparas normais em todas as regiões do corpo. Na secreção colorida não existem carotenóides. As secreções de MA, FA, MAS e MJ possuem diferentes concentrações de ferro. A secreção de MA apresentou maior concentração de ferro quando comparada às secreções dos animais de outro sexo e/ou idade. A microscopia eletrônica confirmou a característica secretora da GPP e evidenciou estruturas cristalinas dentro das células do ácino semelhantes as inclusões de ferro observadas no citoplasma de células de outros organismos. Os animais que sofreram maior variação de cor nos campos cromatogênicos foram os MSA, e foram os animais que tiveram maiores índices de esfregação, sugerindo um mecanismo de espalhamento da secreção Os níveis de testosterona, foram proporcionais ao sexo e idade dos animais, sendo os maiores valores encontrados em MA. O estudo do comportamento social mostrou que os MA ruivos possuem um elevado status hierárquico e desempenham um papel de guardião do grupo. Os resultados indicam que a secreção colorida, liberada na epiderme de A. g. clamitans, são as responsáveis pela coloração do pêlo de MA devido à concentração de ferro. Um cromóforo que contém ferro seria um dos agentes responsáveis pela coloração. A diferença de cor nesta subespécie é uma característica sexual secundária, e parece ocorrer por um mecanismo ativacional do hormônio testosterona, ativando o desenvolvimento das glândulas GPP. O nível de testosterona, a presença de GPP e a coloração ruiva intensa possuem uma forte correlação com o status hierárquico de MA.Adult brown howler monkeys, Alouatta guariba clamitans, have a clear sexual dimorphism, with red-haired males and chestnut females with red nuances. Captivity studies with this subspecies revealed an epidermic secretion of red coloration, similar to the coat color of adult males. Different hypotheses have been proposed on the function and origin of this secretion. The present work aimed to: 1 analyze if fresh secretion is responsible for hair coloration in this animals and if water is capable to decolorize hair; 2 verify if secretion release is affected by body and atmospheric temperatures; 3 identify by optic and electronic microscopy the morphologic characteristics of the secretion-producing glands; 4 map the areas of the animal body that have such glands; 5 define which sex-age categories have this gland; 6 determine if secretion is able to color hair after stored at -4º C; 7 evaluate during one year the coloration of cromatogenic fields in adult, subadults and juvenile animals; 8 analyze the secretion composition; 9 measure testosterone levels in animals of different sex-age categories; 10 verify the possible relationship between the social behavior of wild animals and the observed coloration. It was found that adult, subadult and juvenile males and adult and subadult females release secretion. The release in almost all body areas is under influence of the corporal temperature that is greater in adult male hyoid and subadult male jaw areas. The hair of subadult males of A. g. clamitans maintained in a stove treated with fresh secretion changes from dark to reddish color, similar to the adult males hair color. The water does not change the color of the hair, once pigmented. The stored secretion changes only the color of the central area of hair. The gland producing colored secretion (GPP) was identified in the area of the hyoid bone and jaw in adult and subadult males. In adult and subadult females a less developed glandular structure was found, denominated GPPi in the hyoid, jaw, breastbone and inguinal areas. GPPi are also present in the inguinal area and nape of adult and subadult males. The juvenile and infant animals presented only normal sweat glands in all body areas. There are no carotenoids in the colored secretion. The secretions of adult, subadult and juvenile males and adult females have different concentrations of iron and adult males presented larger concentration of iron in their secretions when compared to other sex and age categories. The electronic microscopy confirmed the secretory features of GPP and evidenced crystalline structures inside the acinus cells that resemble iron-containing structures evidenced in other cellular structures. Subadult males suffered the greater degree in color variation in cromatogenic fields, and they were also the animals that presented larger rubbing index, suggesting that this would be the mechanism of secretion dispersal. The testosterone levels were proportional to the sex and age categories of the animals, with the largest values found in adult males. The study of the social behavior showed that the reddish adult males have a superior hierarchic status and play the role of group guardians. Our results indicate that the colored secretions, released in the epidermis of A. g. clamitans, are responsible for the hair coloration in adult males due to iron concentration. An iron-containing chromophore would be one of the agents promoting the coloration. The color difference in this subspecies is a secondary sexual trait that seems to occur through a testosterone-activated mechanism, promoting the development of GPP glands. Testosterone levels, the presences of GPP and the intense red-haired coloration have a strong correlation with the hierarchical status of adult males

Plasmodium simium/Plasmodium vivax infections in southern brown howler monkeys from the Atlantic Forest

Blood infection by the simian parasite, Plasmodium simium, was identified in captive (n = 45, 4.4%) and in wild Alouatta clamitans monkeys (n = 20, 35%) from the Atlantic Forest of southern Brazil. A single malaria infection was symptomatic and the monkey presented clinical and haematological alterations. A high frequency of Plasmodium vivax-specific antibodies was detected among these monkeys, with 87% of the monkeys testing positive against P. vivax antigens. These findings highlight the possibility of malaria as a zoonosis in the remaining Atlantic Forest and its impact on the epidemiology of the disease

First case report of non-human primates (Alouatta clamitans) with the hypervirulent Klebsiella pneumoniae serotype K1 strain ST 23: A possible emerging wildlife pathogen

BackgroundHypervirulent strain of Klebsiella pneumoniae genotype K1 isolates have recently emerged, causing severe pyogenic liver abscess complicated by devastating metastatic infections in humans. MethodsWe describe a short outbreak of the non-human primate (NHP) research center, associated with a hypervirulent K.pneumoniae. The genetic similarity of the strains was evaluated by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and multilocus sequence typing (MLST) techniques, and virulence encoding genes were detected by polymerase chain reaction (PCR). ResultsThe isolates were phenotypically like strains causing community-acquired invasive liver abscess syndrome in humans. All strains exhibited identical PFGE patterns and were found to belong to ST23 and presented a hypermucovisity phenotype and possessed magA and rmpA gene. ConclusionThis is the first case report of NHPs caused by K.pneumoniae displaying a hypermucoviscosity phenotype and belonging to capsular serotypes K1 and ST23.Indaial Biological Research Center-CEPESBILaboratorio Especial de Microbiologia Clinica (LEMC), Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de Sao Paulo, UNIFESPUniv Reg Blumenau FURB, Dept Med Vet, Blumenau, SC, BrazilUniv Reg Blumenau FURB, Dept Ciencias Naturais, Blumenau, SC, BrazilUniv Fed Sao Paulo UNIFESP, Escola Paulista Med, LEMC, Sao Paulo, BrazilUniv Reg Blumenau FURB, Dept Ciencias Farmaceut, Blumenau, SC, BrazilUniv Fed Sao Paulo UNIFESP, Escola Paulista Med, LEMC, Sao Paulo, BrazilWeb of Scienc