Sustancias involucradas en la comunicación química de Pediculus humanus capitis con su hospedador y sus congéneres : identificación y rol ecológico

• Autores: Galassi, Federico Gabriel
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: González Audino, Paola Andrea; Picollo, María Inés
• Materia: PEDICULUS HUMANUS CAPITIS; VOLATILES CUERPO HUMANOS; HECES; ANALISIS QUIMICO; PEDICULUS HUMANUS CAPITIS; VOLATILE HUMAN BODY; FECES; CHEMICAL ANALYSIS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El piojo de la cabeza Pediculus humanus capitis (De Geer) (Phthiraptera: Pediculidae) es un ectoparásito humano cosmopolita causante de la pediculosis. La transmisión de estos parásitos se da por dos vías directa e indirecta, sin embrago los mecanismos químicos involucrados en el reconocimiento del huésped y la comunicación intra especie todavía se desconocen. En esta tesis evaluamos la respuesta de los piojos frente a diferentes estímulos químicos para dilucidar las claves de la comunicación intra e inter especie. Se evaluó la respuesta de los piojos de la cabeza frente a los volátiles del cuero cabelludo humano y se observó que eran atraídos en bioensayos de comportamiento. Posteriormente, los volátiles de la cabeza se colectaron sobre una fibra adsorbente y se analizaron por CG-EM. Se identificaron veinticuatro compuestos, siendo los mayoritarios nonanal, sulcatona, geranilacetona y ácido palmítico. Los componentes mayoritarios se evaluaron comportamentalmente en forma individual. Se encontró que el nonanal tuvo una actividad significativa de atracción a dosis bajas y repelencia a dosis altas. También se estudió el perfil químico de los volátiles del cuero cabelludo en sujetos infestados y no infestados con el propósito de detectar posibles diferencias en los compuestos emanados que justificaran la distinta susceptibilidad a la infestación. Sin embargo, resultados no mostraron diferencias en sendos perfiles. Por otro lado, en bioensayo comportamental tampoco se encontró una respuesta diferencial de los piojos hacia ambos grupos de individuos evaluados. Se evaluó si los piojos prefieren el olor de la cabeza por sobre el olor de otras partes del cuerpo humano (pie y brazo). Los resultados mostraron que los piojos de la cabeza no prefieren los volátiles de la cabeza en comparación con los volátiles de otras partes del cuerpo. Sin embargo, cuando los insectos se expusieron al olor humano total de diferentes partes del cuerpo, mostraron una respuesta preferencial hacia la cabeza en comparación con el pie o el antebrazo. El análisis químico del olor total mostró una mayor cantidad de compuestos ácidos en cabeza comparado con pie y brazo. Con respecto a la comunicación intraespecifica, evaluamos la respuesta comportamental de los piojos a compuestos volátiles y a extractos en solvente de sus heces. Ambas fracciones fueron analizadas por diferentes técnicas de química analítica. En el bioensayo, los piojos se vieron significativamente atraídos por la mezcla de volátiles emitidas por las heces. Los compuestos mayoritarios detectados por CG-EM fueron decanal, nonanal, hexanal y ácido acético, representando juntos aproximadamente el 60% de los compuestos identificados. En referencia al bioensayo de los piojos frente a los extractos de heces estos fueron atraídos sólo por el extracto en metanol. El resultado del análisis químico mediante HPLC-UV-MS del extracto metanólico mostró la presencia de ácido úrico, hipoxantina y guanina o iso-guanina. En conclusión, esta tesis demostró que existen señales químicas emanadas por su hospedero y por sus congéneres que generan una respuesta comportamental en los piojos de la cabeza.
The head louse Pediculus humanus capitis (De Geer) (Phthiraptera: Pediculidae) is a cosmopolitan human ectoparasite that causes pediculosis. The transmission of these parasites has two ways (indirect and direct), however the chemical mechanisms involved in the recognition of the host by lice and how they communicate with each other are still unknown. In this thesis, we investigated the response of lice towards different chemical stimuli to study the intra and inter species chemical communication. The response of head lice towards volatile human scalp was evaluated in behavioural bioassays. In addition, volatiles were collected on a solid fiber and analysed by GC-MS. Twenty-four components were detected, the majority were nonanal, sulcatone, geranylacetone and palmitic acid. The Main compounds were individually tested in bioassay. It was found that nonanal shared a significant attraction activity at low doses and repellency at high doses. The chemical profile of volatile scalp in infested and non-infested subjects was studied in order to detect possible differences that would explain the differential susceptibility to infestation. The results did not show differences. On the other hand, in the behavioral bioassay there was not differential response of lice towards both groups of individuals evaluated. It was also evaluated whether lice prefer the odour of the head over that of other parts of the human body (foot and arm). The results showed that head lice have no preference for volatiles emanated from head compared to volatile from other body parts. Conversely, when insects were exposed to the total human odour (volatile and non volatiles) from different body parts, they showed a preferential response towards the head compared to foot or forearm. The chemical analysis of the total odour showed greater amounts of acid compounds in the scalp compared to foot and arm. To get insight into intraspecific communication, we evaluated the behavioral response of lice towards volatile compounds and solvent extracts from their feces. Both fractions were analysed by different analytical chemistry techniques. In the bioassay, lice were affected by the mixture of volatiles emitted by feces. The major compounds detected by CG-MS were decanal, nonanal, hexanal and acetic acid, all together representing approximately 60% of the identified compounds. In reference to the bioassay of lice towards feces extracts, they were attracted only by methanol extract. The result of the chemical analysis by HPLC-UV-MS of the methanol extract showed the presence of uric acid, hypoxanthine and guanine or iso-guanine. In conclusion, this thesis showed that there are chemical cues generated from its host and its congeners that evoke behavioral responses in head lice.
Fil: Galassi, Federico Gabriel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.