Interacção Parasita-Hospedeiro e susceptibilidade de Leishmania infantum a fármacos

RESUMO As leishmanioses são doenças causadas por um protozoário intracelular pertencente à ordem Kinetoplastida, da família Trypanosomatidae, do género Leishmania. Os parasitas são transmitidos aos hospedeiros vertebrados por dípteros pertencentes à sub-família Phlebotominae. Devido à inexistência de vacinas a quimioterapêutica continua a representar o único mecanismo de prevenção e controlo. Os fármacos de primeira linha para o tratamento da leishmaniose visceral continuam a ser os antimoniais pentavalentes e a anfotericina B (AMB). A AMB lipossómica está a ser cada vez mais utilizada como 1ª linha. O conhecimento do(s) mecanismo(s) utilizados pelos parasitas, responsáveis pela resistência, é fundamental de modo a permitir o desenvolvimento de novos fármacos anti-Leishmania que possam substituir e/ou complementar os fármacos existentes, de uma forma eficaz assim como contribuir para o desenvolvimento de metodologias para avaliar e monitorizar a resistência. Espera-se do modelo animal a reprodução da infecção na Natureza. Os modelos canino e murino têm ajudado na compreensão dos mecanismos responsáveis pela patogénese e pela resposta imunitária à infecção por Leishmania. Sendo o cão o principal hospedeiro da infecção por L. infantum e o principal reservatório doméstico da leishmaniose visceral humana, procedeu-se à caracterização da evolução da infecção experimental em canídeos de raça Beagle através da análise clínica, hematológica, histopatológica, parasitária, assim com através da resposta imunitária desenvolvida. As alterações hematológicas observadas foram as associadas à leishmaniose visceral: anemia, leucopenia, trombocitopenia com aumento das proteínas totais e da fracção gama-globulina, e diminuição da albumina. Histologicamente observou-se nos órgãos viscerais uma reacção inflamatória crónica, acompanhada por vezes da formação de granulomas ricos em macrófagos. Apesar de todos os animais terem ficado infectados (confirmado pela presença do parasita nos vários tecidos e órgãos recolhidos na necrópsia), os únicos sinais clínicos observados transitoriamente foram adenopatia e alopécia. As técnicas moleculares foram significativamente mais eficazes na detecção do parasita do que os métodos parasitológicos convencionais. As amostras não invasivas (sangue periférico e conjuntiva) mostraram ser significativamente menos eficazes na detecção de leishmanias. No nosso modelo experimental não se observou a supressão da resposta celular ao antigénio parasitário e confirmou-se que, apesar de não protectora, a resposta humoral específica é pronunciada e precoce. A bipolarização da resposta imunitária Th1 ou Th2, amplamente descrita nas infecções experimentais por L. major no modelo murino, não foram observadas neste estudo. O facto dos animais não evidenciarem doença apesar do elevado parasitismo nos órgãos viscerais poderá estar relacionado com a expressão simultânea de citocinas de ambos os tipos Th1 e Treg, no baço, fígado, gânglio, medula óssea e sangue periférico. Neste estudo também se caracterizou o efeito da saliva do vector Phlebotomus perniciosus na infecção experimental de murganhos BALB/c com estirpes de L. infantum selvagem e tratada com AMB, inoculadas por via intradérmica. A visceralização da infecção ocorreu após a utilização da via de administração do inóculo que mais se assemelha ao que ocorre na Natureza. Apesar da disseminação dos parasitas nos animais co-inoculados com extracto de uma glândula salivar ter sido anterior à do grupo inoculado apenas com parasitas, não se detectaram diferenças significativas na carga parasitária, entre os três grupos, ao longo do período de observação pelo que, embora a saliva do vector esteja descrita como responsável pela exacerbação da infecção, tal não foi observado no nosso estudo. O aumento de expressão de citocinas esteve relacionado com o aumento do parasitismo mas, tal como no modelo canino, não se observou bipolarização da resposta imunitária. Os animais dos três grupos infectados parecem ter desenvolvido nos diferentes órgãos uma resposta mista dos tipos Th1 e Th2/Treg. Contudo, verificou-se a predominância da expressão Th1 (TNF-α), no fim do período de observação, o que pode estar relacionado com a resolução da infecção. Por outro lado, a presença de parasitas na pele dos animais inoculados com a estirpe L. infantum tratada com AMB permite colocar a hipótese da existência de parasitas resistentes na Natureza e destes poderem ser transmitidos. Após se ter verificado que a estirpe de L. infantum tratada com AMB tinha a capacidade de infectar e visceralizar no modelo murino, analisou-se o seu comportamento em dois dos principais vectores de L. infantum, Lutzomyia longipalpis e P. perniciosus. Os parasitas tratados com AMB apresentaram uma menor capacidade de permanecerem no interior do vector assim como um desenvolvimento mais lento apontando para uma menor capacidade de transmissão das estirpes resistentes a este fármaco, pelo que o tratamento com AMB poderá ser favorável à prevenção e controlo através da interrupção do ciclo de vida do parasita. De modo a determinar in vitro a susceptibilidade de Leishmania aos diferentes fármacos utilizados na terapêutica da leishmaniose humana e canina (Glucantime®, Fungizone®, miltefosine e alopurinol) comparou-se o sistema de promastigotas axénicos com o sistema amatigota-macrófago. Verificou-se que, para as estirpes estudadas, os resultados de ambos os sistemas não apresentavam diferenças significativas sendo a utilização do primeiro mais vantajosa ao ser menos moroso e de mais fácil execução. Seleccionaram-se estirpes quimio-resistentes in vitro, por exposição prolongada a doses crescentes de AMB, tendo-se verificado que os parasitas tratados, apresentaram uma menor susceptibilidade do que os não tratados à acção dos fármacos estudados, com excepção do alopurinol. A diminuição da susceptibilidade das estirpes aos fármacos utilizados poderá facilitar a dispersão de parasitas multiresistentes. Sendo a apoptose um dos mecanismos utilizados pelos parasitas para evitar a indução de uma resposta imune por acção de compostos anti- Leishmania, determinou-se o número de amastigotas apoptóticos assim como a produção de TNF-α e IL-10 pelos macrófagos tratados. Concluiu-se que os compostos conseguiram suprimir a produção de IL-10, inibidora da activação dos macrófagos, contudo nem a produção da citocina pro-inflamatória TNF- α nem a apoptose pareceram ser os principais mecanismos responsáveis à sobrevivência dos parasitas ao contacto com os fármacos.

Análise molecular da proteína HC-Pro (Helper Component-Proteinase) e seu papel na relação patógeno-hospedeiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Sazonalidade climática e os efeitos na helmintofauna parasita de Dendropsophus nanus (Anura: Hylidae) da RPPN Foz do rio Aguapeí, município de Castilho, São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Partial characterization of proteolytic activity in Giardia duodenalis purified proteins

O presente estudo consiste em uma caracterização preliminar da atividade proteolítica de frações de proteínas purificadas a partir de lisados de trofozoítos de cepa isolada e axenizada no Brasil. Frações obtidas por cromatografia líquida (FPLC) foram analisadas quanto ao perfil eletroforético em géis de poliacrilamida (SDS-PAGE) e a atividade proteolítica foi avaliada em géis contendo gelatina como substrato. A caracterização das enzimas foi realizada a partir da análise do efeito de inibidores sintéticos de cisteína-proteases (E-64, IAA), serina-proteases (PMSF), serina e cisteína-proteases (TPCK, TLCK, elastatinal), metalo-proteases (EDTA) e aspartil proteases (pepstatina) sobre a degradação do substrato. Entre 30 frações eluídas, bandas de proteínas foram observadas em oito delas, entretanto, atividade proteolítica foi detectada apenas nas frações 23, 24, 25 e 26. O perfil eletroforético das proteínas revelou poucas bandas distribuídas na faixa de 45 a 18 kDa. Os zimogramas revelaram zonas de proteólise na faixa de aproximadamente 62 a 35 kDa, entretanto destacaram-se as bandas de hidrólise de 62, 55, 53, 50, 46 e 40 kDa. Nos ensaios de inibição, a proteólise foi marcantemente inibida por E-64, TPCK, TLCK e elastatinal. Redução discreta da proteólise foi observada com IAA e PMSF, enquanto que EDTA e pepstatina não promoveram alteração dos perfis de hidrólise. Estas observações são relevantes, especialmente se considerarmos que para elucidar o envolvimento das proteases na relação parasita-hospedeiro, a purificação dessas moléculas é um requisito importante.

Estudo dos efeitos de extratos de glândulas salivares de fêmeas de Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari : Ixodidae) na resposta imunológica de hospedeiros pós inoculadores

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Infecção de aves por mutantes de Salmonella sorotipos gallinarum, pullorum e enteritidis com deleção nos genes cobS E cbiA

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

Helmintofauna associada a leptodactylus fuscus (Anura: Leptodactylidae) em regiões de Cerrado, Pantanal e Caatinga no Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pediculose

A relação parasita-hospedeiro entre o piolho e o Homem representa um dos maiores casos de sucesso de ectoparasitoses. Apesar de clinicamente a infestação por piolhos não provocar grandes danos á saúde o impacto social mental e económico é substancial. Não há programas que priorizem o controle de ectoparasitas na saúde. Uma crise emergente no controlo da pediculose, devido à falta de opções de novos pediculicidas, abriu caminho à eventualidade de resistências. A ocorrência de mutações, deve-se em grande parte ao facto do abuso indiscriminado e utilização de produtos que estavam a ser comercializados em ampla escala como Over-the-counter drugs (OTC), particularmente a permetrina e piretroides.

Exploring an uncommon host-parasite interaction to unveil the uniqueness of Perkinsus sp as a model organism

We report the exploration of some unique metabolic pathways in Perkinsus olseni a marine protist parasite, responsible to significant mortalities in mollusks, especially in bivalves all around the world. In Algarve, south of Portugal carpet shell clam Ruditapes decussatus mortalities can reach up to 70%, causing social and economic losses. The objective of studying those unique pathways, is finding new therapeutic strategies capable of controlling/eliminating P. olseni proliferation in clams. In that sense metabolic pathways, were explored, and drugs affecting these cycles were tested for activity. The first step involved the identification of the genes behind those pathways, the reconstitution of the main steps, and molecular characterization of those genes and later on, the identification of possible targets within the genes studied. Metabolic cycles were screened due to the fact of not being present in host or differ in a critical way, such as the following pathways: shikimate, MEP-­‐ isoprenoids, Leloir cycle for chitin production, purine biosynthesis (unique among protists), the de novo synthesis of folates (absent in metazoa) and some unique genes like, the alternative oxidase (a branch of respiratory chain) and the hypoxia sensor HPH. All those pathways were covered and possible chemical inhibition using therapeutic drugs was tested with positive results. The relation between the common host Ruditapes decussatus and P. olseni was also explored in a dimension not possible some years ago. With the accessibility to second generation sequencers and microarray analysis platforms, genes involved in host defense or parasite virulence and resistance to the host were deciphered, allowing aiming to new targets (mechanisms and pathways), offering new possibilities for the control of Perkinsus in close environments. The thousands of genes, generated by this work, sequenced and analyzed from this commercial valuable clam and for Perkinsus olseni will be an important and value tool for the scientific community, allowing a better understanding of host-­‐parasite interactions, promoting the usage of P. olseni as an emerging model for alveolata parasites.

Distribuição espacial, formação de grupos, uso do hábitat e ecologia comportamental de jovens de tubarão limão, negaprion brevirostris (poey 1868), no arquipélago de fernando de noronha

Lemon sharks, Negaprion brevirostris, are common in the Fernando de Noronha Archipelago, but detailed information about the species in this site is lacking. The aim of this study was to describe the spatial distribution, grouping behavior, habitat use and behavioral ecology of juvenile lemon sharks in the archipelago, and their interaction with some environmental and ecological factors. During 2006 and 2007, the presence and spatial distribution of juvenile sharks were quantified through scuba diving and snorkeling at several sites of the archipelago. In 2008 the habitat use of juvenile sharks was quantified through visual census while snorkeling along 300 x 8 m strip transects. During these transects the grouping behavior of lemon sharks was quantified by ad libitum. Results indicate that Fernando de Noronha Archipelago is used as a nursery area for lemon sharks, and the parturition occurs from November to April. Juveniles preferred using shallower areas available by the tide variation and formed groups only in the presence of adult conspecifics. This preference for shallower habitats and the group behavior probably are anti-predatory tactics used by juvenile lemon sharks, in response to the low availability of shelter and high predation risk of the studied areas. Quantifications of prey availability and predation risk of juveniles showed that, in general, lemon sharks are trading-off food by security and investing in sites with higher possibility of energetic return. Behavioral observations enabled to record juvenile carangid fishes following juvenile lemon sharks, remora host-parasite and juvenile sharks foraging on schools of herrings and octopuses. We also recorded the behavior of juvenile sharks following conspecifics of similar size, circling with two or three individuals and smaller individuals giving way to larger juveniles. When adults are present, juvenile lemon sharks are more social than solitary, indicating that predation is one of the factors that contribute to social behaviors of the species. Results also suggest that when grouped the juveniles have a hierarchical organization according to body size. Furthermore, observation of large adult females with several fresh mating bites and scars in the same habitats used by juvenile lemon sharks, indicates that Fernando de Noronha Archipelago is used as nursery and mating grounds by this species

Imunologia da paracoccidioidomicose

Paracoccidioidomicose é a mais prevalente micose sistêmica na América Latina, em pacientes imunocompetentes, sendo causada pelo fungo dimórfico Paracoccidioiddes brasiliensis. O estudo da sua imunopatogênese é importante na compreensão de aspectos relacionados à história natural, como a imunidade protetora, e à relação entre hospedeiro e parasita, favorecendo o entendimento clínico e a elaboração de estratégias terapêuticas. O polimorfismo clínico da doença depende, em última análise, do perfil de resposta imune que prevalece expresso pelo padrão de citocinas teciduais e circulantes, além da qualidade da resposta imune desencadeada, que levam ao dano tecidual

Análise da expressão e silenciamento de genes do trato digestivo de Anopheles aquasalis

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

Carvão (Sporisorium scitamineum) e podridão-abacaxi (Ceratocystis paradoxa) em cana-de-açúcar (Saccharum spp.): uma revisão

Sugarcane (Saccharum sp.) is an important grass cultivated in tropical and subtropical regions of the world, such as in Br, Ind, and Ch, and has its biomass being raw material for production of sugar, fuel ethanol, and some other derivatives. Fungal diseases infect sugarcane fields worldwide, damaging crops and thus, causing great economic losses. Fungal specialized structures act during all Pathogen-Host Relationship Cycle (PHRC) (survival, dissemination, infection, colonization, and reproduction of pathogen), maintaining fungal populations in cultivation soil, infecting plants in following crops and vegetative propagation of sugarcane by infected seeds may allow fungal transportation into regions where diseases haven’t occured before. Biotechnological methods and approaches have significantly contributed to understanding of the relationship among parasite and host, as to diseases management (control, detection, and prevention). Some techniques have daily applications in Agriculture, while others are only used in research and to breeding of host resistant varieties. Among notable diseases, smut (Sporisorium scitamineum) and pineapple disease (Ceratocystis paradoxa) are important because they cause damage and losses in sugarcane regions, although there are different periods for each one to occur. This work aims to review the PHRC for each patosystem, the biotechnological methods and approaches and its perspectives in the study and management of these diseases. As environment is an important factor to the effectiveness of PHRC, one chapter is dedicated to Global Climate Change (GCC) and its possible influences over these diseases in a longterm period

Fauna de dípteros de morcegos (Chiroptera, Phyllostomidae): composição, taxa de infestação e prevalência em cinco áreas no estado de São Paulo

As taxas de infestação de dípteros ectoparasitos de Chiropteros foram estudadas em cinco regiões do Estado de São Paulo, os aspectos ecológicos da relação hospedeiro/parasitas em Chiroptera são pouco explorados em relação aos ectoparasitos e carecem de mais informações. Tendo tais aspectos em vista os objetivos desse trabalho foram: (1) listar a composição da fauna de dípteros ectoparasitos associados aos morcegos filostomídeos; e (2) examinar se houve diferenças nos valores de prevalência e incidência nas diferentes áreas de estudo (relacionando tais fatores também ao sexo e idade do hospedeiro).. No presente estudo foram coletados 378 indivíduos de dez espécies de dípteros ectoparasitas, sendo setes delas pertencentes a família Streblidae, uma a família Nycteribiidae, e ainda duas espécies de ácaros pertencentes a família dos Spinturnicidae. As espécies de ectoparasitas mais abundantes foram Pararichobius longincrus (21,9%), Trichobius joblingi (17,4%) e Megistopoda proxima (33,7%). As análises estáticas parasitológicas foram feitas as espécies mais abundantes, calculou-se o valor da prevalência, taxa média de infestação, e os diferentes valores relativos ao status reprodutivo, sexo e idade do hospedeiro., as taxas de prevalência encontradas no presente estudo foram similares a estudos anteriores feitos na região de São Paulo e no geral houve uma tendência as taxas de infestação e prevalência serem maiores em jovens e fêmeas grávidas e lactantes. Apesar de tal constatação não é possível afirmar que haja uma correlação estatística entre hospediros mais jovens e fêmeas grávidas e maiores taxas de prevalência. O estudo ajuda a elucidar a composição faunística dos ectoparasitos de Chiropteros, e a esclarecer alguns aspectos da relação ecológica entre parasita hospedeiro

Estudo imunológico e histopatológico da infecção experimental por Schistosoma mansoni em camundongos geneticamente selecionados para tolerância oral

A esquistossomose acomete 207 milhões de pessoas, com mais de 200 mil mortes anuais. Seu principal agente etiológico é o helminto Schistosoma e o principal modelo experimental, o camundongo. Linhagens de camundongos selecionadas geneticamente para susceptibilidade (TS) e resistência (TR) a tolerância imunológica constituem bons modelos para o estudo da resposta imunológica específica e inespecífica nas infecções. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a infecção experimental por S. mansoni nestes camundongos, evidenciando a imunopatologia por diversos parâmetros na fase aguda da infecção. TR e TS não diferiram quanto a penetração de cercárias, recuperação de vermes adultos, fecundidade/produtividade de ovos das fêmeas de S. mansoni, mas predominaram ovos mortos em TS. Quanto maior o número de casais, maior a probabilidade de troca de casais e regressão sexual da fêmea, além de pequena redução da produtividade de ovos. Análise ultraestrutural dos parasitos machos recuperados de TS apresentaram tubérculos edemaciados, espinhos encurtados e em menor densidade que os parasitos dos TR. O tegumento dos parasitos recuperados de TS apresentou-se desorganizado, intensamente vacuolizado e com tendência a se desprender da superfície e espinhos internalizados e células vitelínicas desorganizadas. TS desenvolveram granulomas hepáticos grandes, com fibras radiais e predomínio do estágio exsudativo-produtivo com características de fase produtiva (EP/P), enquanto camundongos TR desenvolveram granulomas menores, com fibras concêntricas e predomínio de granulomas exsudativo-produtivos. TS desenvolveu hepatomegalia mais acentuada na fase aguda da infecção e exacerbada esplenomegalia na fase crônica. A aspartato aminotransferase mais elevada nos TR foi coerente com a acentuada histólise nos granulomas iniciais dos TR. É possível que a histólise menor em TS tenha contribuído para sua intensa hepatomegalia na fase aguda. Leucócitos totais séricos aumentaram em TS, nas fases aguda e crônica, mas não em TR. TS apresentaram anemia durante a fase crônica da infecção, possivelmente devido ao desvio na hematopoiese medular para a produção de leucócitos ou apoptose das hemácias. A mieloperoxidase neutrofílica hepática e no íleo foi maior em TS e a peroxidase de eosinófilos foi mais elevada no íleo do TS. Ambas as linhagens produziram IFN-γ, mas os níveis funcionais de IFN-γ foram diferentes nas duas linhagens em cultura de células. É possível que a imunopatologia hepática grave na linhagem TS possa estar relacionada aos altos títulos IFN-γ. TS produziu IL-10 em maior quantidade, entretanto esta citocina não foi capaz de regular o crescimento exacerbado dos granulomas hepáticos. Altos títulos de IL-4 na linhagem TS também são coerentes com a exacerbação dos granulomas, pois, como a IL-13, a IL-4 induz síntese de colágeno e está relacionada ao desenvolvimento da fibrose no granuloma esquistossomótico. Observamos redução do percentual relativo de células T CD4+ hepáticas de animais infectados em ambas as linhagens e redução percentual nas subpopulações de linfócitos B na medula óssea (precursores, linfócitos B imaturos, maduros e plasmócitos) mais acentuada em TS que em TR, possivelmente devido a extensa mobilização de B imaturos induzida pela inflamação ou desvio da hematopoiese para síntese de granulócitos em TS. Quantitativamente, TR não alterou suas subpopulações de linfócitos B. TS e TR são bons modelos para estudo da resposta imunológica na infecção esquistossomótica experimental. Novos estudos são necessários para confirmar nossas propostas e compreender os mecanismos envolvidos na diferença da resposta imunológica dessas linhagens na relação schistosoma-hospedeiro.