Epidemiologia

1. Epidemiologia parao manejo de doenças em plantas Pós-graduação Ciência do Solo e Produção Vegetal Faculdade da Amazônia (FAMA) Março, 2014

2. Epidemiologia Ciência que (ocorre) sobre o povo. Etimologia do vocábulo Epidemiologia = Epi= Em cima, sobre. Demio = povo. Logos = palavra, estudo, discurso. Saber cientifico sobre a saúde humana, seus determinantes e suas conseqüências. Investigação epidemiológica: Possibilita o avanço do conhecimento sobre os determinantes do processo saúde-doença;

3. Epidemiologia Desenvolve tecnologias efetivas para a descrição e a analise das situações de saúde, fornecendo subsídios para o planejamento e a organização das ações de saúde. Metodologia epidemiologia pode ser empregada na avaliação de programas, atividades e procedimentos preventivos e terapêuticos, tanto no que se refere a sistema de prestação de serviços quanto ao impacto das medidas de saúde na população. Na definição de Rouquayrol, deve ser conceituada como "a ciência que estuda o processo saúde-doença na comunidade, analisando a distribuição e os fatores determinantes das enfermidades e dos agravos à saúde coletiva, sugerindo medidas específicas de prevenção, de controle ou de erradicação". Para mais detalhes consulte: portal.saude.gov.br/portal

4. Epidemiologia • Usos: • Epidemiologia molecular • Epidemiologia genética • Epidemiologia veterinária • Epidemiologia das doenças infecciosas e parasitárias • Epidemiologia das doenças não transmissíveis • Neuroepidemiologia • Epidemiologia da violência • Epidemiologia e controle da poluição • Epidemiologia aplicada à administração de serviços de saúde • Epidemiologia das Infecções hospitalares

5. Epidemiologia em Plantas Segundo Bergamin (1995), muitas são as definições de epidemiologia que aparecem na literatura. Nenhuma é tão simples quanto a de Venderplank (1963), para quem a epidemiologia é apenas “a ciência da doença em populações”, e nenhuma é tão complexa quanto a de Kranz (1974), para quem epidemiologia é “o estudo de populações de patógenos em populações de hospedeiros e da doença resultante desta interação, sob a influência do ambiente e a interferência humana”. Ambas enfatizam ser a epidemiologia uma ciência de populações.

6. Epidemiologia em Plantas Epidemiologia é o estudo de populações de patógenos em populações de hospedeiros e da doença resultante desta interação, sob a influência do ambiente e a interferência humana (MICHEREFF, 2001).

7. Epidemiologia em Plantas • É cadeira moderna de mestrado e doutorado, sendo seu conteúdo muito vasto e complexo, com conhecimentos a serem adquiridos de forma contínua e incessante. • Envolve técnicas modernas de análise e de modelagem matemática, consultando uma ampla gama de literatura disponível e equipamentos disponíveis para a análise. • Engloba atividades de pesquisa através de revisões de literatura, instalação de ensaios, coleta de dados e análise.

8. Epidemiologia – 120 horas 1) Estudo dos conceitos de epidemiologia e manejo de doenças; 2) Modelos matemáticos aplicados a epidemias; 3) Estudos de epidemias em espécies cultivadas; 4) Avaliações das doenças e danos em diversas culturas; 5) Estudo do manejo de doenças em diversas culturas; 6) Treinar os técnicos através dos modelos matemáticos e sistemas de previsão. Temos 12 horas

9. Epidemiologia em Plantas As populações importantes, para a epidemiologia, são aquelas do hospedeiro de um lado, e do patógeno, de outro. O contato destas duas populações leva a uma terceira, a população das lesões. O ambiente interfere no desenvolvimento das três populações, muitas vezes diferencialmente e, em contrapartida, as três populações também influenciam o ambiente, especialmente o microclima. patógeno hospedeiro lesões ambiente

10. Epidemiologia em Plantas Finalmente, o homem, cada vez mais, interage com todos os fatores envolvidos e,não raro, sofre os efeitos do rápido crescimento das lesões. A população de lesões (doença) não tem existência autônoma, como acontece com as populações, o ambiente e o homem. homem patógeno hospedeiro lesões ambiente

11. Epidemiologia em Plantas Assim, epidemiologia é uma ciência de campo. Ensaios de laboratório podem ser considerados como estudos epidemiológicos somente se forem montados com o objetivo de explicar o que acontece no campo. O uso do objetivo da pesquisa como critério para classificar um trabalho como epidemiológico ou não certamente traz alguma confusão.

12. Epidemiologia em Plantas O princípio básico por trás da epidemiologia é que a quantidade de doença no campo é determinada pelo balanço entre dois processos opostos: infecção e remoção (Vanderplank, 1960). De um lado novas infecções ocorrem, lesões aparecem, tornam-se infecciosas e, mais tarde, possibilitam o aparecimento de novas lesões. Do outro lado, tecido infeccioso é removido quando as lesões envelhecem e não mais formam esporos. Quando a infecção for mais intensa que a remoção, a intensidade da doença crescerá rapidamente.

13. Epidemiologia em Plantas Quando a remoção for mais intensa que a infecção, a intensidade da doença deixará de aumentar e poderá diminuir caso o hospedeiro, por exemplo, lance folhas novas. O ponto importante é que, independente da doença estar aumentando ou diminuindo, os dois processos opostos – infecção e remoção – ocorrem concomitantemente. A epidemiologia engloba esses dois processos, sendo apenas um detalhe o fato da quantidade de doença aumentar, diminuir ou permanecer inalterada em função do tempo.

14. Epidemiologia em Plantas Os termos EPIDEMIA e ENDEMIA estão relacionados com o balanço dos processos antagônicos infecção e remoção. Assim, epidemia refere-se a um aumento da doença numa população de plantas em intensidade e/ou extensão, isto é, um aumento na incidência-severidade e/ou um aumento na área geográfica ocupada pela doença. Os termos epidemia explosiva e epidemia tardívaga, (Gaumann,1950), são usados caso o aumento em intensidade seja rápido ou lento, respectivamente.

15. Epidemiologia em Plantas Este mesmo autor deu nome de epidemia progressiva àquelas que aumentam em extensão e pandemia àquelas epidemias progressivas que ocupam uma área extremamente grande, de tamanho quase continental. Apesar da definição de epidemia considerar somente o aumento da intensidade da doença, a epidemiologia – ciência das epidemias – estuda não somente doenças que aumentam como doenças que diminuem, seja de intensidade, seja em extensão.

16. Epidemiologia em Plantas Já endemia, além de ter uma conotação geográfica, sendo sinônimo de doença sempre presente em determinada área e caracterizar-se por não estar em expansão, também implica em apresentar um balanço próximo de neutro entre os processos de infecção e remoção, quando se considera um período de tempo relativamente longo. Este balanço neutro significa coexistência entre hospedeiro e patógeno, refletindo a constante presença de ambos numa área, fato que constitui na essência da definição de doença endêmica (Vanderplank, 1975).

17. Endemia: uma doença sempre presente numa determinada área, sem estar em expansão. Doenças endêmicas estão associadas aos seguintes fatores: • - Baixa virulência do agente causal • - Pequena população ou baixa densidade de indivíduos suscetíveis • -Condiçõesecológicasdesfavoráveisaopatógeno. Quase todas as doenças são endêmicas

18. Epidemiologia em Plantas Apesar destas diferenças, epidemia não é o oposto de endemia. Não existe uma doença completamente endêmica de um lado e uma doença completamente epidêmica de outro. Endemia e epidemia se misturam, exibindo uma variação contínua entre os extremos. Assim, uma doença endêmica, constantemente presente numa região e em equilíbrio com seu hospedeiro pode, por fatores diversos, como uma modificação momentânea do microclima, tornar-se epidêmica, vindo a afetar muitos indivíduos, com grande intensidade, numa determinada área e num determinado tempo. Surto epidêmico Epidemia cíclica

19. Epidemiologia em Plantas • Intensidade • Extensão • Incidência • Severidade • Aumento na área Geográfica Doença http://74.220.207.63/~agrosoft/agroarquivos/

20. Epidemiologia em Plantas Por fim, epidemia poliética (Zadoks, 1974), refere-se àquelas epidemias que necessitam de anos para mostrar significativo aumento na intensidade da doença. Numerosos exemplos ocorrem com doenças de hospedeiros perenes ou patógenos veiculados pelo solo.

21. Epidemiologia em Plantas

22. Hierarquia dos níveis de organização em biologia Ecosfera Biosfera Ecossitema Comunidade População Indivíduo Órgão Tecido Célula Protoplasma Organela Molécula Ecologia Anatomia, Fisiologia Histologia Biologia Molecular

23. Epidemiologia em Plantas Epidemiologia não trata somente de populações já que, para conhecer com detalhe o que acontece nesse nível, é necessário descer um degrau e estudar o comportamento dos indivíduos. O número de esporos produzidos por lesão, numa determinada variedade e numa determinada temperatura, é um exemplo de estudo ao nível de indivíduo que ajuda a compreensão de fatos que acontecem ao nível de população. Mesmo informações obtidas ao nível de órgão ou tecido podem contribuir para que se tenha uma visão holística do que acontece no campo. Ex: Diferentes gruas de suscetibilidade exibidos por diferentes tipos e idades de folha de um mesmo hospedeiro

24. Epidemiologia em Plantas E não só descendo um ou mais degraus na hierarquia dos níveis de organização que se consegue uma visão mais clara de uma epidemia. Muitas vezes e conveniente subir um nível, estudando a comunidade, para entender o comportamento de um determinado sistema hospedeiro-patógeno. O aumento ou diminuição de uma doença pode ser função de muitas populações interagindo numa área, podendo citar populações de diferentes insetos, grau de infestação do solo com diferentes plantas daninhas, incidência maior ou menor de outros patógenos e, até mesmo, alterações na suscetibilidade do hospedeiro devido a diferentes níveis de adubação.

25. Epidemiologia em Plantas A fitopatologia, por sua vez, tem estudado problemas em níveis sempre inferiores ao de população. O mesmo tem acontecido com o melhoramento de plantas visando resistência às doenças. Os melhoristas tem concentrado a pesquisa em plantas individuais, mecanismos de resistências específicos, cromossomos e genes determinados. Dá-se ênfase a poucos, mas facilmente identificáveis, caracteres tipicamente mendelianos, esquecendo-se dos fatores que atuam a nível de população.

26. Epidemiologia em Plantas Os fitopatologistas tem trabalhado com raças individuais do patógeno, genes individuais de virulência, isolados monospóricos. Aqui também a população tem sido esquecida. Em ambos os contextos a ênfase sempre recaiu sobre uns poucos componentes individuais de um sistema altamente complexo, negligenciando-se o sistema como um todo (Robinson, 1976). Robinson (1976) relata que após aproximadamente 70 anos de melhoramento visando plantas resistentes aos patógenos, a situação pouco se alterou. Paradoxalmente, o progresso foi menos marcante com as doenças mais estudadas.

27. Epidemiologia em Plantas A ferrugem do trigo (Pucciniagrammis f. sp. tritici) e a requeima da batata (Phytophtorainfestans) ainda exigem muitos cuidados do homem em seu manejo. A ferrugem causando severas perdas de tempos em tempos e a requeima sendo mantida sob controle exigindo frequentes aplicações de fungicidas, do mesmo modo que se vem fazendo nos últimos 100 anos.

28. Ecologia Micologia Diagnose Virologia Bacteriologia Patogênese Fisiopatologia Resistência Controle Biosfera Sistemas Sinecologia Ecossitemas Comunidade Autecologia População Problemas Princípios

29. Elementos de uma Epidemia

30. Elementos de uma Epidemia A epidemiologia, como a maioria das ciências, apresenta duas faces distintas que, apesar disso, se complementam: a face acadêmica e a face aplicada. A primeira tem por objetivo uma melhor compreensão da estrutura e comportamento das doenças no campo e a segunda, baseando-se na primeira, tem por principal objetivo a otimização do controle de doenças. Uma melhor compreensão da estrutura e comportamento das doenças é fundamental, mas o grande desenvolvimento da epidemiologia nos últimos anos deveu-se, sem dúvida, às possibilidades de seu uso na otimização do controle de doenças.

31. Elementos de uma Epidemia Nesse contexto, a epidemiologia tem como principais objetivos: a) estudar a evolução das doenças em populações do hospedeiro; b) avaliar os prejuízos absolutos e relativos causados pelas doenças nas culturas; c) avaliar os efeitos simples e as interações entre resistência do hospedeiro, medidas sanitárias, uso de fungicidas e outras medidas de controle das doenças; d) avaliar a eficiência técnica e econômica das medidas de controle em cada etapa sobre os agroecossistemas; e) estabelecer estratégias de controle das doenças e aperfeiçoá-las para a proteção das culturas.

32. Elementos de uma Epidemia Para uma doença de planta se desenvolver em proporções epidêmicas, é necessário que ocorra uma perfeita interação entre uma população de plantas suscetíveis, uma população de patógenos virulentos e agressivos, sob condições ambientais favoráveis. Qualquer modificação em um desses fatores provocará uma redução na intensidade da doença ou de sua taxa de desenvolvimento O homem pode auxiliar no início e no desenvolvimento de epidemias através de suas atividades. No entanto, mais freqüentemente, a interferência humana pode paralisar ou retardar o início e desenvolvimento de epidemias pelo uso de medidas apropriadas de controle.

33. Elementos de uma Epidemia Para descrever a interação dos componentes de epidemias de doenças de plantas, o triângulo da doença, que descreve a interação de componentes da doença, necessita ser expandido para incluir a influência do tempo e do homem. A quantidade de cada um dos três componentes da doença e suas interações no desenvolvimento da doença são influenciados por um quarto componente: o tempo. A quantidade de doença é afetada pelo ponto específico em tempo no qual um evento particular ocorre no desenvolvimento da doença e a duração de tempo desse evento.

34. Elementos de uma Epidemia O efeito do tempo no progresso da doença torna-se aparente quando se considera a importância da época do ano (isto é, as condições climáticas e o estádio de crescimento quando o hospedeiro e o patógeno podem coexistir), a duração e a freqüência de temperatura e pluviosidade favorável, o tempo de aparecimento dos vetores, a duração do ciclo de infecção de uma doença particular, etc. Se os quatro componentes do tetraedro da doença pudessem ser quantificados, o volume do tetraedro seria proporcional à quantidade de doença em uma planta ou numa população de plantas

35. Elementos de uma Epidemia Perfeita interação entre fatores: Diagrama esquemático das interrelações dos fatores envolvidos em epidemias de doenças de plantas [adaptado de Agrios (1997)].

36. Elementos de uma Epidemia O desenvolvimento de doenças em plantas cultivadas é também grandemente afetado por um quinto componente: o homem. A interferência humana pode afetar o tipo de planta desenvolvida numa determinada área, o grau de resistência da planta, a época de plantio e a densidade de plantas cultivadas. Pela resistência de determinadas plantas que cultiva, o homem também determina quais patógenos e raças patogênicas poderiam predominar. Pelas práticas culturais, de controle químico e biológico utilizadas, o homem afeta a quantidade de inóculo primário e secundário disponível para atacar plantas.

37. Elementos de uma Epidemia Ele também modifica o efeito do ambiente sobre o desenvolvimento da doença pelo retardo ou antecipação do plantio ou colheita, pelo plantio em covas altas ou maior espaçamento, pela proteção da superfície de plantas com químicos antes das chuvas e pelo controle da umidade em áreas destinadas ao armazenamento do produtos. O período de atividade no desenvolvimento e proteção das plantas pode afetar várias combinações desses componentes a um considerável grau, afetando grandemente a quantidade de doenças em plantas individuais e em populações de plantas.

38. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias Fatores do Hospedeiro Vários fatores internos e externos de plantas hospedeiras exercem importantes funções no desenvolvimento de epidemias, dentre os quais se destacam os níveis de resistência genética ou suscetibilidade do hospedeiro, o grau de uniformidade genética das plantas hospedeiras, o tipo de cultura e a idade da planta hospedeira

39. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Níveis de resistência genética ou suscetibilidade do hospedeiro • Quanto maior a suscetibilidade do hospedeiro, maior a possibilidade da ocorrência de epidemias em presença de patógeno virulento e condições ambientais favoráveis.

40. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias Fatores do hospedeiro: • Níveis de resistência genética ou suscetibilidade do hospedeiro Ferrugem da folha Ferrugem Asiática Susceptível x Resistente Resistente x Susceptível

41. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Grau de uniformidade genética das plantas hospedeiras • Quanto maior a uniformidade genética do hospedeiro, maior a possibilidade da ocorrência de epidemias. Quando plantas hospedeiras geneticamente uniformes, principalmente em relação a genes associados com a resistência a doenças, são cultivadas em grandes áreas, existe uma grande probabilidade de uma nova raça do • patógeno aparecer e infectar seu genoma, resultando numa epidemia.

42. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Grau de uniformidade genética das plantas hospedeiras • Devido à uniformidade genética, as maiores taxas de desenvolvimento de epidemias geralmente ocorrem em cultivos propagados vegetativamente, as taxas • intermediárias em cultivos auto-polinizados e taxas • baixas em cultivos de polinização cruzada. Isto explica porque muitas epidemias desenvolvem a taxas muito lentas em populações naturais, onde plantas apresentam grande variabilidade genética.

43. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Grau de uniformidade genética das plantas hospedeiras • Exemplo: a utilização da cultivar Santa Clara na maioria das áreas de plantio de tomateiro estaqueado do Agreste de Pernambuco, têm ocasionado grandes epidemias de murcha-de-fusário e inviabilizando a produção, pois essa cultivar é altamente suscetível a raça 2 de Fusariumoxysporum f. sp. lycopersici, predominante nos solos infestados da região.

44. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias Fatores do hospedeiro: • Grau de uniformidade genética das plantas hospedeiras http://cdn.ruralcentro.net/noticia/2011/1/24/soja.medio.jpg http://www.interural.com/userfiles/soja(2).jpg

45. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Tipo de cultura • Em culturas anuais, como feijão, arroz, milho, algodão e hortaliças, as epidemias desenvolvem muito mais rapidamente (normalmente em poucas semanas) que em cultivos perenes, como fruteiras e essências florestais.

46. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias Fatores do hospedeiro: • Tipo de cultura Plantas anuais Plantas Perenes - Florestais

47. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Idade da planta hospedeira • Plantas mudam em sua suscetibilidade às doenças com a idade. Em algumas combinações patógeno-hospedeiro, por exemplo, tombamentos de plântulas causadas por Rhizoctoniasolani, os hospedeiros (ou suas partes) são suscetíveis somente durante o estádio inicial de crescimento, tornando-se resistentes no estádio adulto • (resistência adulta).

48. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias Fatores do hospedeiro: • Idade da planta hospedeira Rhizoctoniasolani Tombamento em Plântulas Planta adulta resistente

49. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Idade da planta hospedeira • Com várias doenças, como ferrugens e infecções virais, partes de plantas são resistentes à infecção enquanto são muito jovens, tornando-se mais suscetíveis posteriormente em seu crescimento, e depois tornam-se novamente resistentes quando atingem o estádio adulto. • Em outras doenças, como infecções de flores ou frutos • por Botrytis e Glomerella, e em todas as infecções • pós-colheita, partes das plantas são resistentes durante o estádio de crescimento e na fase inicial do estádio adulto, mas tornam-se suscetíveis próximo à maturação.

50. Condições que afetam o desenvolvimento deEpidemias • Fatores do Hospedeiro • Idade da planta hospedeira • Contudo, em outras doenças, como requeima da batata (causada por Phytophthorainfestans) e pinta preta do tomateiro (causada por Alternaria solani), um período de • suscetibilidade juvenil durante o estádio de crescimento da planta é seguido por um período de relativa resistência no início do estádio adulto e depois suscetibilidade após a maturação.