New quinoline derivatives demonstrate a promising antimalarial activity against Plasmodium falciparum in vitro and Plasmodium berghei in vivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Frequency of human leukocyte antigen (hla) in patients with malaria and in the general population of Humaitá county, Amazonas state, Brazil

Em agosto de 1983 foram observados 85 habitantes do Município de Humaitá, Estado do Amazonas, Brasil, com a finalidade de estudar a prevalência dos antígenos de HLA -A, -B, -C e DR, dentre os quais 38 eram doentes com malária causada pelo Plasmodium falciparum Todos eles foram examinados para avaliação de esplenomegalia, exame parasitológico de sangue e pesquisa de anticorpos de malária. Foram constituídos três grupos: (I) 25 indivíduos nascidos na região Amazônica que nunca tiveram malária; (II) 38 indivíduos naturais da Amazônia que tinham sido tratados de malária no passado, ou que estavam tendo malária atual, e (III) 22 doentes com malária que contraíram na Amazônia e eram procedentes de outras regiões do Brasil. Foram colhidas amostras de sangue de cada um deles, separados os linfôcitos e os antígenos de HLA foram tipados pelo teste de microlinfocitotoxidade. Houve elevada freqüência de antígenos não identificados, nos grupos estudados, o que sugere ou a existência de homozigoze, oufenôtipo não identificado nessa população. Houve alta freqüência fenotípica de antígeno deAg(W24) (44,7%) no Grupo II, quando comparado ao Grupo 1(32%) ou Grupo III (9%). Os indivíduos do Grupo II mostraram também elevada freqüência do antígeno DR4 (80%) quando comparado ao Grupo 1(36,3%) ou Grupo III(16,6%). Essas observações sugerem a possibilidade de suscetibilidadegenética ã malária entre os nativos da Amazônia e indicam a necessidade da realização de inquéritos mais extensos sobre a freqüência de antígenos de HLA em habitantes de zona endêmica de malária.

Detection and quantification of Duffy antigen on bovine red blood cell membranes using a polyclonal antibody

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Automated Nuclear Analysis of Leishmania major Telomeric Clusters Reveals Changes in Their Organization during the Parasite's Life Cycle

Parasite virulence genes are usually associated with telomeres. The clustering of the telomeres, together with their particular spatial distribution in the nucleus of human parasites such as Plasmodium falciparum and Trypanosoma brucei, has been suggested to play a role in facilitating ectopic recombination and in the emergence of new antigenic variants. Leishmania parasites, as well as other trypanosomes, have unusual gene expression characteristics, such as polycistronic and constitutive transcription of protein-coding genes. Leishmania subtelomeric regions are even more unique because unlike these regions in other trypanosomes they are devoid of virulence genes. Given these peculiarities of Leishmania, we sought to investigate how telomeres are organized in the nucleus of Leishmania major parasites at both the human and insect stages of their life cycle. We developed a new automated and precise method for identifying telomere position in the three-dimensional space of the nucleus, and we found that the telomeres are organized in clusters present in similar numbers in both the human and insect stages. While the number of clusters remained the same, their distribution differed between the two stages. The telomeric clusters were found more concentrated near the center of the nucleus in the human stage than in the insect stage suggesting reorganization during the parasite's differentiation process between the two hosts. These data provide the first 3D analysis of Leishmania telomere organization. The possible biological implications of these findings are discussed.

Avaliação de Hb A2 e Hb F em doadores de sangue de região malarígena da Amazônia Oriental brasileira por HPLC

In malaria endemic regions of Africa, resistance to infection by Plasmodium has been observed in under 6-month-old children, when there are higher fetal hemoglobin (Hb F) levels. Research performed in the São José do Rio Preto region, central-east Brazil, reported increased levels of Hb F in blood donors. The purpose of this work was to evaluate the A2 hemoglobin (Hb A2) and Hb F concentrations in blood donors deriving from the Brazilian malaria endemic region. Forty-five blood donor samples from Macapá, from patients with varying genders, ages and ethnic origins, were collected by venous puncture after informed consent was obtained. The samples were analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) - System Variant (Bio-Rad). The HPLC demonstrated sensitivity and rapidity in the identification and measurement of the hemoglobins and gave precise results. Moreover, it provided measurement of hemoglobin variants, even when they were present in small amounts, providing a diagnosis of hemoglobinopathies. Hb F levels above the normal were observed in 33.3% of the analyzed samples. The presence of increased Hb F can suggest resistance to infection by Plasmodium falciparum, as there have been reports that infected red blood cells interfere in the development of the parasite.

Avaliação da incidência da deficiência de Glicose-6-Fosfato Desidrogenase (G6PD) e perfil hematológico em indivíduos de uma região de Rondônia

O estudo compreendeu a avaliação da deficiência de Glicose-6-Fosfato Desidrogenase (G6PD) e perfil hematológico em 122 indivíduos (69 homens e 53 mulheres), com idade variando entre 3 a 84 anos, selecionados conforme a aceitação em participação no estudo, residentes na área urbana e rural do município de Porto Velho, Rondônia, Brasil, no período de julho de 2003 a agosto de 2004. A análise foi realizada utilizando-se o método da glicose NaNO2, e hemograma completo. Foram detectados quatro indivíduos do sexo masculino com deficiência da G6PD, sendo 5,8% entre os homens e 3,3% do total analisado. Dos indivíduos com deficiência da G6PD nenhum apresentava malária, através de diagnóstico realizado pela gota espessa corado pelo Giemsa. Entre os homens, 19 (27,5%) apresentaram malária, sendo 15 por Plasmodium vivax e quatro por Plasmodium falciparum; 48 (69,5%) apresentaram valores de hemoglobina abaixo de 14,0 g/dl, e 26 (37,6%) apresentaram valores eritrocitários abaixo do 4,5 milhões/mm³. Entre as mulheres apenas duas (3,7%) apresentaram malária por Plasmodium vivax; 24 (45,2%) apresentaram valores de hemoglobina abaixo de 12,0 g/dl, e 12 (22,6%) apresentaram massa eritrocitária abaixo de 4,0 milhões/mm³. A eosinofilia esteve presente em 47 (68,1%) dos homens e em 34 (64,1%) das mulheres. A incidência de deficiência da G6PD foi significativa na população masculina que procurou assistência médica devido a sintomas febris. Considerando que a primaquina é utilizada para o tratamento da malária vivax e falciparum, o risco de ocorrência de hemólise intravascular grave entre os indivíduos é significante. O teste utilizado é muito simples e de baixo custo e sugerimos a adoção desta metodologia na rotina dos laboratórios de atendimento público em áreas endêmicas de malária.

Molecular screening of Plasmodium sp. asymptomatic carriers among transfusion centers from Brazilian Amazon region

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The malarial impact on the nutritional status of Amazonian adult subjects

A avaliação antropométrica (pêso, altura, circunferência branquial, prega cutânea tricipital, prega cutânea subescapular, índice de Quetelet e circunferência muscular do braço) e bioquímica (proteínas e lipides) foi realizado em 120 indivíduos (93 masculinos e 27 do sexo feminino), de 17 a 72 anos de idade, moradores de área endêmica de malária (Humaitá -AM). de acordo com a história da doença (malária) eles foram divididos em 4 grupos: G1 - controle (n = 30), sem história de malária; G2 - controle (n = 40), com história de malária, mas sem manifestação de doença atual; G3 - doentes com Plasmodium vivax (n = 19) e G4 - doentes com Plasmodium faleiparum (n = 31). O diagnóstico de malária foi estabelecido por manifestações clínicas e confirmado laboratorialmente (gota espessa e esfregaço). No global as medidas antropométricas e bioquímicas discriminaram os grupos diferentemente. As medidas antropométricas do pêso, altura, reservas calóricas e estoque proteicos somáticos, apresentaram pouca sensibilidade, discriminado apenas os grupos extremos (Gl > G4). As medidas bioquímicas, no geral diferenciaram dois grandes grupos, os sadios e os doentes (G1+G2) e (G3+G4). Os doentes com Plasmodium falciparum (G4) foram os que se apresentaram em pior estado nutricional para a maioria das variáveis, sem entretanto, nenhuma variável individual que os discriminasse significativamente do G3. Estes dados permitem concluir que a malária resulta em desnutrição do hospedeiro, cuja gravidade está relacionada ao tipo e estágio da doença.

Febrifugine derivative antimalarial activity: quantum mechanical predictors

O desenvolvimento de linhagens resistentes de Plasmodium falciparum tem encorajado a busca por novas drogas antimalariais. A febrifugina é uma substância natural com alta atividade contra o P. falciparum que apresenta propriedade emética e toxicidade para o fígado tal que não permitem o seu uso clínico. A busca por análogos que possam ter uma performance clínica melhor é um tema de pesquisa atual. Nosso objetivo é investigar a estrutura eletrônica teórica de uma família de derivados da febrifugina empregando cálculos semi-empíricos de orbitais moleculares, procurando por índices eletrônicos que possam ajudar a modelar novos derivados mais eficientes. Os resultados teóricos mostram que para as moléculas mais seletivas existe um agrupamento dos valores de determinados índices em intervalos bem definidos. O modelo proposto para se obter alta seletividade foi testado com sucesso.

Antimalarial use of volatile oil from leaves of Virola surinamensis (Rol.) Warb. by Waiapi Amazon Indians

The Amazon Indians Waiapi living in the West of Amapa State of Brazil, treat malaria with an inhalation of vapor obtained from leaves of Viola surinamensis. The essential oil obtained from adult and plantlet leaves was analyzed by GC/MS and 11 monoterpenes, 11 sesquiterpenes and three phenylpropanoids were identified. Plantlet essential oil caused 100% of growth inhibition after 48 h in the development of the young trophozoite to schizont stage and the sesquiterpene nerolidol (100 mu g/ml) was identified as one of the active constituents (100% of growth inhibition was obtained). In addition, examination of [(UC)-C-14]-glucose incorporation showed that activity of nerolidol is related to the inhibition of glycoprotein biosynthesis. (C) 1999 Elsevier B.V. Ireland Ltd. All rights reserved.

Use of commercial anion-exchange resins as solid support for peptide synthesis and affinity chromatography

This report demonstrates that due to the presence of residual reactive sites in their matrices, classical diethylaminoethyl-attaching commercial anion-exchanger resins such as DEAE-MacroPrep and DEAE-Sephadex A50 supports can be used for peptide synthesis. Moreover, due to the high stability of the peptide-resin bond in the final cleavage treatments, desired peptidyl-resins free of side-chain protecting groups, which enables them to be further used as solid support for affinity chromatography, can be obtained. To demonstrate this potentiality, a fragment corresponding to the antigenic and immunodominant epitope of sporozoites of the Plasmodium falciparum malaria parasite was synthesized in these traditional resins and antibody molecules generated against the peptide sequence were successfully retained in these peptidyl supports. Due to the maintenance of their original anion-exchange capacities, the present findings open the unique possibility of applying, simultaneously, dual anion-exchange and affinity procedures for purification of a variety of macromolecules. (C) 2003 Elsevier B.V. (USA). All rights reserved.

Antiplasmodial activity of aryltetralone lignans from Holostylis reniformis

Extracts from Holostylis reniformis were tested in vivo against Plasmodium berghei and in vitro against a chloroquine-resistant strain of Plasmodium falciparum. The hexane extract of the roots was the most active, causing 67% reduction of parasitemia in vivo. From this extract, six lignans, including a new (7 ' R,8S,8 ' S)-3 ',4 '-methylenedioxy-4,5-dimethoxy-2,7 '-cyclolignan-7-one, were isolated and tested in vitro against P. falciparum. The three most active lignans showed 50% inhibitor concentrations of <= 0.32 mu M. An evaluation of minimum lethal dose (30%) values showed low toxicity for these lignans in a hepatic cell line (Hep G2A16). Therefore, these compounds are potential candidates for the development of antimalarial drugs.

Antimalarial effect in vitro and lack of modulating effect of desipramine and imipramine

Based on previous studies in vitro of the modulating effect of desipramine on chloroquine-resistance of Plasmodium falciparum, the effect of desipramine and imipramine on freshly isolated resistant Brazilian strains of the parasite was investigated. Both drugs in therapeutic doses showed an unexpected antimalarial effect in vitro in duplicate tests (IC50=44.26 and 46.53 mu g/L for desipramine, and 83.93 and 41.26 mu g/L for imipramine), but no reversal of resistance when added to cultures together with chloroquine.

Purine nucleoside phosphorylase: A potential target for the development of drugs to treat T-cell- and apicomplexan parasite-mediated diseases

Purine nucleoside phosphorylase (PNP) catalyzes the reversible phosphorolysis of nucleosides and deoxynucleosides, generating ribose 1-phosphate and the purine base, which is an important step of purine catabolism pathway. The lack of such an activity in humans, owing to a genetic disorder, causes T-cell impairment, and thus drugs that inhibit human PNP activity have the potential of being utilized as modulators of the immunological system to treat leukemia, autoimmune diseases, and rejection in organ transplantation. Besides, the purine salvage pathway is the only possible way for apicomplexan parasites to obtain the building blocks for RNA and DNA synthesis, which makes PNP from these parasites an attractive target for drug development against diseases such as malaria. Hence, a number of research groups have made efforts to elucidate the mechanism of action of PNP based on structural and kinetic studies. It is conceivable that the mechanism may be different for PNPs from diverse sources, and influenced by the oligomeric state of the enzyme in solution. Furthermore, distinct transition state structures can make possible the rational design of specific inhibitors for human and apicomplexan enzymes. Here, we review the current status of these research efforts to elucidate the mechanism of PNP-catalyzed chemical reaction, focusing on the mammalian and Plamodium falciparum enzymes, targets for drug development against, respectively, T-Cell and Apicomplexan parasites-mediated diseases.