Trypanosoma cruzi: establishment of permeable cells for RNA processing analysis with drugs

Pre-mRNA maturation in trypanosomatids occurs through a process called trans-splicing which involves excision of introns and union of exons in two independent transcripts. For the first time, we present the standardization of Trypanosoma cruzi permeable cells (Y strain) as a model for trans-splicing study of mRNAs in trypanosomes, following by RNase protection reaction, which localizes the SL exon and intron. This trans-splicing reaction in vitro was also used to analyze the influence of NFOH-121, a nitrofurazone-derivative, on this mechanism. The results suggested that the prodrug affects the RNA processing in these parasites, but the trans-splicing reaction still occurred.

Cloning and molecular characterization of Trypanosoma cruzi U2, U4, U5, and U6 small nuclear RNAs

Small nuclear RNAs (snRNAs) are important factors in the functioning of eukaryotic cells that form several small complexes with proteins; these ribonucleoprotein particles (U snRNPs) have an essential role in the pre-mRNA processing, particularly in splicing, catalyzed by spliceosomes, large RNA-protein complexes composed of various snRNPs. Even though they are well defined in mammals, snRNPs are still not totally characterized in certain trypanosomatids as Trypanosoma cruzi. For this reason we subjected snRNAs (U2, U4, U5, and U6) from T. cruzi epimastigotes to molecular characterization by polymerase chain reaction (PCR) and reverse transcription-PCR. These amplified sequences were cloned, sequenced, and compared with those other of trypanosomatids. Among these snRNAs, U5 was less conserved and U6 the most conserved. Their respective secondary structures were predicted and compared with known T. brucei structures. In addition, the copy number of each snRNA in the T. cruzi genome was characterized by Southern blotting.

Rapid test for the evaluation of the activity of the prodrug hydroxymethylnitrofurazone in the processing of Trypanosoma cruzi messenger RNAs

No fully effective treatment has been developed since the discovery of Chagas' disease by Carlos Chagas in 1909. Since drug-resistant Trypanosoma cruzi strains are occurring and the current therapy is effectiveness in the acute phase but with various adverse side effects, more studies are needed to characterize the susceptibility of T. cruzi to new drugs. Many natural and/or synthetic substances showing trypanocidal activity have been used, even though they are not likely to be turned into clinically approved drugs. Originally, drug screening was performed using natural products, with only limited knowledge of the molecular mechanism involved in the development of diseases. Trans-splicing, which is unusual RNA processing reaction and occurs in nematodes and trypanosomes, implies the processing of polycistronic transcription units into individual mRNAs; a short transcript spliced leader (SL RNA) is trans-spliced to the acceptor pre-mRNA, giving origin to the mature mRNA. In the present study, permeable cells of T. cruzi epimastigote forms (Y, BOL and NCS strains) were treated to evaluate the interference of two drugs (hydroxymethylnitrofurazone - NFOH-121 and nitrofurazone) in the trans-splicing reaction using silver-stained PAGE analysis. Both drugs induced a significant reduction in RNA processing at concentrations from 5 to 12.5 µM. These data agreed with the biological findings, since the number of parasites decreased, especially with NFOH-121. This proposed methodology allows a rapid and cost-effective screening strategy for detecting drug interference in the trans-splicing mechanism of T. cruzi.

Caracterização biológica, histopatológica e análise de ácido nucléico de uma cepa Trypanosoma cruzi da região de Marília, SP

Estudou-se o comportamento biológico e histopatológico de uma cepa genuínamente mariliense de Trypanosoma cruzi, isolada em 1997 através de xenodiagnóstico artificial. Vinte e cinco camundongos swiss foram infectados intraperitonealmente, sendo 11 utilizados para a realização da curva parasitêmica e observação da morfologia dos tripomastigotas e 14 foram sacrificados após o 17, 23, 30, 60 e 180 dias pós-infecção e coletados coração, esôfago, fígado, cólon, e músculo esquelético (fragmento da coxa direita) para análise histopatológica. Cultura em meio LIT foi realizada para análise de DNA. Os resultados mostraram predomínio de formas largas, baixa parasitemia com picos médios de 860 tripomastigotas/5mil de sangue ao redor do 20º dia de infecção. Nenhum camundongo morreu na fase aguda da infecção. Exame histopatológico mostrou poucos ninhos de amastigotas em coração, raros em músculo esquelético e cólon com discreto processo inflamatório. Comparada com a cepa Y, que foi isolada de uma paciente da mesma região, notamos diferentes características biológicas e comportamentais, porém a análise de DNA as coloca no mesmo grupo, demonstrando a proximidade dessas cepas.

Trypanocidal action of eupomatenoid-5 is related to mitochondrion dysfunction and oxidative damage in Trypanosoma cruzi

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Organ tropism during the acute and chronic phases of Trypanosoma cruzi infection in BALB/c mice

The aim of the present study was to investigate the presence of Trypanosoma cruzi in the heart, liver, lung, and kidneys, using hemoculture and PCR analysis, of mice infected with different parasite strains during the acute and chronic phases of infection. Parasitemia curves revealed strain-specific biological behaviors. For the Y and JLP strains, the acute phase of infection started at days six and ten post-infection, parasitemia peaked at days seven and 15 post-infection, the chronic phase started at days nine and 28 post-infection, and animals started dying at days 19 and 120 post-infection, respectively. When the two strains were compared, the JLP strain exhibited reduced and slower replication rates associated with a delayed peak of parasitism and reduced parasite burdens. However, parasites were detected in all studied organs using PCR analysis. The capacity of both strains to infect different organs likely influences disease pathogenesis.

Leishmania spp. and/or Trypanosoma cruzi diagnosis in dogs from endemic and nonendemic areas for canine visceral leishmaniasis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

kDNA gene signatures of Trypanosoma cruzi in blood and oesophageal mucosa from chronic chagasic patients

Trypanosoma cruzi presents a high degree of intraspecific variability, with possible implications for the pathogenesis of Chagas disease. The aim of this study was to evaluate T cruzi kDNA minicircle gene signatures using the low-stringency single-specific-primer PCR technique in both peripheral blood and oesophageal. mucosa from chronic chagasic patients, with or without megaesophagus, atone or in combination with cardiopathy and megacolon. It was not possible to identify a uniform pattern of shared bands between blood and oesophageal mucosa samples from individuals with the same clinical. form or mixed forms, suggesting multiple T. cruzi infections with differential tissue tropism. Thus, the results indicate that there is an intense intraspecific variability in the hypervariable regions of T cruzi kDNA, which has so far made it impossible to correlate the genetic profile of this structure with the clinical manifestations of Chagas disease. (C) 2008 Royal. Society of Tropical Medicine and Hygiene. Published by Elsevier Ltd. AIL rights reserved.

On the search for potential anti-Trypanosoma cruzi drugs: Synthesis and biological evaluation of 2-hydroxy-3-methylamino and 1,2,3-triazolic naphthoquinoidal compounds obtained by click chemistry reactions

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

In vitro activity of compounds isolated from Piper crassinervium against Trypanosoma cruzi

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Trypanocidal activity of Brazilian plants against epimastigote forms from Y and Bolivia strains of Trypanosoma cruzi

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Implications of genetic variability of Trypanosoma cruzi for the pathogenesis of Chagas disease

O Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, apresenta elevado grau de variabilidade genética intra-específica, com possíveis implicações na forma clínica da doença, como o desenvolvimento de cardiopatia, do megaesôfago e do megacólon de forma isolada ou em associação. Este tropismo tecidual envolvido na patogênese da doença não está totalmente esclarecido. Assim, nesta revisão são abordados alguns aspectos referentes à diversidade genética dos parasitas isolados, às formas clínicas da doença de Chagas, ao processo de infecção do parasita na célula hospedeira e resposta imune. Outros aspectos também são enfocados, como os fatores imunossupressivos liberados pelo parasita que atuam na regulação das respostas imunes, a inibição da apoptose da célula hospedeira, assim como da patogênese do megaesôfago chagásico que pode estar relacionada à interação hospedeiro- parasita e sua associação com risco aumentado para o desenvolvimento do carcinoma epidermóide do esôfago. Porém, apesar dos avanços no entendimento desta doença, ainda não é possível estabelecer o verdadeiro perfil da variabilidade genética do parasita com a forma clínica da doença de Chagas.

Aspectos clínico-laboratoriais da infecção natural por Trypanosoma cruzi em cães de Mato Grosso do Sul

A doença de Chagas causada pelo T. cruzi é transmitida, principalmente, por insetos vetores e está distribuída na Argentina, no Chile, na Venezuela e no Brasil. O cão, além de ser um importante reservatório, também é vítima da doença e a única espécie capaz de desenvolver manifestações clínicas iguais a do homem. O presente trabalho teve como objetivo descrever as alterações clínicas encontradas em quatro cães infectados naturalmente pelo T. cruzi e alertar para a possibilidade de que a ocorrência dessa enfermidade em cães de Mato Grosso do Sul possa estar sendo subestimada. Os animais foram selecionados a partir de exames sorológicos de reação de imunofluorescência indireta (RIFI), ensaio imunossorvente ligado à enzima (ELISA) e immunoblotting com antígeno secretado e excretado da forma tripomastigota do T. cruzi (TESA-blot) e submetidos a xenodiagnóstico, exame físico, radiografia torácica, eletrocardiografia, ecocardiografia e bioquímica sérica. As alterações encontradas foram aumento de ventrículo direito, presença de arritmias do tipo bloqueio átrio ventricular, sinus arrest e bloqueio de ramo direito, além de disfunção sistólica e diastólica. Três animais apresentaram hiperproteinemia e as dosagens das enzimas CK e CK-MB revelaram valores indicativos de uma miocardite ativa. Esses são os primeiros casos descritos de cães com evidências consistentes de infecção natural pelo T. cruzi em Mato Grosso do Sul e ressalta-se o alerta aos médicos veterinários para a importância clínica e o papel dessa espécie como reservatório da doença.

Evolution of subpatent parasitaemia in Trypanosoma cruzi chronically infected mice with the help of a cyclophosphamide amplification transfer assay

Avaliamos o potencial do ensaio clássico de subinoculação, modificado pelo tratamento com ciclofosfamida dos animais receptores, na detecção de parasitemias ocultas em camundongos com in-fecção crônica pelo Trypanosoma cruzi. O ensaio, além de simples, mostrou ter uma alta sensibilidade; assim, utilizando-se parasitas da fase aguda, o tratamento com ciclofosfamida revelou parasitemias em 53,8% dos animais infectados com um tripanosoma da cepa y, e em 20% dos animais infectados com um tripanosoma da cepa CL. O tratamento com ciclofosfamida aumentou a sensibilidade do ensaio de subinoculação nas infecções pela cepa CL, e resultou em igual sensibilidade quando utilizada a cepa Y. Nos camundongos de fase crônica, obtidos a partir de diversos esquemas de imunoprofilaxia (BCG, soro de camundongo imune) ou quimioterapia, o ensaio revelou parasitemias ocultas em 99% dos animais. Auxiliados pelo método da subinoculação-ciclofosfamida estudamos no espaço de um ano a evolução das parasitemias ocultas em um grupo de camundongos infectados que sobreviveram à fase aguda pelo tratamento com Benzonidazol. O ensaio revelou parasitemias ocultas em 100% dos animais. Entretanto, padrões contínuos e discontinuos de positividade puderam ser detectados.