Chagas disease, adipose tissue and the metabolic syndrome

Trypanosoma cruzi infection of the adipose tissue of mice triggers the local expression of inflammatory mediators and a reduction in the expression of the adipokine adiponectin. T. cruzi can be detected in adipose tissue by PCR 300 days post-infection. Infection of cultured adipocytes results in increased expression of cytokines and chemokines and a reduction in the expression of adiponectin and the peroxisome proliferator-activated receptor ³, both of which are negative regulators of inflammation. Infection also results in the upregulation of cyclin D1, the Notch pathway, and extracellular signal-regulated kinase and a reduction in the expression of caveolin-1. Thus, T. cruzi infection of cultured adipocytes leads to an upregulation of the inflammatory process. Since adiponectin null mice have a cardiomyopathic phenotype, it is possible that the reduction in adiponectin contributes to the pathogenesis of chagasic cardiomyopathy. Adipose tissue may serve as a reservoir for T. cruzi from which parasites can become reactivated during periods of immunosuppression. T. cruzi infection of mice often results in hypoglycemia. In contrast, hyperglycemia as observed in diabetes results in increased parasitemia and mortality. Adipose tissue is an important target tissue of T. cruzi and the infection of this tissue is associated with a profound impact on systemic metabolism, increasing the risk of metabolic syndrome.

The anticancer drug tamoxifen is active against Trypanosoma cruzi in vitro but ineffective in the treatment of the acute phase of Chagas disease in mice

The activity of the antineoplastic drug tamoxifen was evaluated against Trypanosoma cruzi. In vitro activity was determined against epimastigote, trypomastigote and amastigote forms of CL14, Y and Y benznidazole resistant T. cruzi strains. Regardless of the strain used, the drug was active against all life-cycle stages of the parasite with a half maximal effective concentration ranging from 0.7-17.9 µM. Two experimental models of acute Chagas disease were used to evaluate the in vivo efficacy of treatment with tamoxifen. No differences in parasitemia and mortality were observed between control mock-treated and tamoxifen-treated mice.

Antibodies against the Plasmodium falciparum glutamate-rich protein from naturally exposed individuals living in a Brazilian malaria-endemic area can inhibit in vitro parasite growth

The glutamate-rich protein (GLURP) is an exoantigen expressed in all stages of the Plasmodium falciparum life cycle in humans. Anti-GLURP antibodies can inhibit parasite growth in the presence of monocytes via antibody-dependent cellular inhibition (ADCI), and a major parasite-inhibitory region has been found in the N-terminal R0 region of the protein. Herein, we describe the antiplasmodial activity of anti-GLURP antibodies present in the sera from individuals naturally exposed to malaria in a Brazilian malaria-endemic area. The anti-R0 antibodies showed a potent inhibitory effect on the growth of P. falciparum in vitro, both in the presence (ADCI) and absence (GI) of monocytes. The inhibitory effect on parasite growth was comparable to the effect of IgGs purified from pooled sera from hyperimmune African individuals. Interestingly, in the ADCI test, higher levels of tumour necrosis factor alpha (TNF-α) were observed in the supernatant from cultures with higher parasitemias. Our data suggest that the antibody response induced by GLURP-R0 in naturally exposed individuals may have an important role in controlling parasitemia because these antibodies are able to inhibit the in vitro growth of P. falciparum with or without the cooperation from monocytes. Our results also indicate that TNF-α may not be relevant for the inhibitory effect on P. falciparum in vitro growth.

Expression of non-TLR pattern recognition receptors in the spleen of BALB/c mice infected with Plasmodium yoelii and Plasmodium chabaudi chabaudi AS

The spleen plays a crucial role in the development of immunity to malaria, but the role of pattern recognition receptors (PRRs) in splenic effector cells during malaria infection is poorly understood. In the present study, we analysed the expression of selected PRRs in splenic effector cells from BALB/c mice infected with the lethal and non-lethal Plasmodium yoelii strains 17XL and 17X, respectively, and the non-lethal Plasmodium chabaudi chabaudi AS strain. The results of these experiments showed fewer significant changes in the expression of PRRs in AS-infected mice than in 17X and 17XL-infected mice. Mannose receptor C type 2 (MRC2) expression increased with parasitemia, whereas Toll-like receptors and sialoadhesin (Sn) decreased in mice infected with P. chabaudi AS. In contrast, MRC type 1 (MRC1), MRC2 and EGF-like module containing mucin-like hormone receptor-like sequence 1 (F4/80) expression decreased with parasitemia in mice infected with 17X, whereas MRC1 an MRC2 increased and F4/80 decreased in mice infected with 17XL. Furthermore, macrophage receptor with collagenous structure and CD68 declined rapidly after initial parasitemia. SIGNR1 and Sn expression demonstrated minor variations in the spleens of mice infected with either strain. Notably, macrophage scavenger receptor (Msr1) and dendritic cell-associated C-type lectin 2 expression increased at both the transcript and protein levels in 17XL-infected mice with 50% parasitemia. Furthermore, the increased lethality of 17X infection in Msr1 -/- mice demonstrated a protective role for Msr1. Our results suggest a dual role for these receptors in parasite clearance and protection in 17X infection and lethality in 17XL infection.

Avaliação clínico-laboratorial de bovinos Nelore infectados experimentalmente com Trypanosoma vivax

Avaliaram-se as alterações clínico-laboratoriais de seis bezerros Nelore, de ambos os sexos, inoculados experimentalmente com 10(7) organismos viáveis de Trypanosoma vivax, isolados de bovinos da região de Poconé, Estado de Mato Grosso. Os animais foram observados diariamente, durante 30 dias, quanto aos parâmetros de temperatura retal, volume globular (VG), parasitemia, produção de anticorpos, coloração de mucosas, comportamento e apetite. Determinaram-se os níveis séricos de aspartato aminotransferase (AST), fosfatase alcalina (FA), gama glutamiltransferase (GGT), creatina kinase (CK), colesterol, uréia, creatinina, cálcio, fósforo e o perfil eletroforético das proteínas séricas aos 4, 8, 12, 16, 23 e 30 dias pós-inoculação (DPI). Durante os 6 meses seguintes, os animais foram observados semanalmente, avaliando-se a temperatura retal, o VG e a parasitemia. T. vivax foi evidenciado a partir do terceiro e quarto DPI em todos os bezerros e persistiu até o 30° DPI em cinco dos seis animais em estudo. Ocorreu um decréscimo significativo (p<0,05) do valor médio do VG (25%) aos dez DPI. Os animais não apresentaram qualquer alteração no quadro clínico, bem como na avaliação da bioquímica sérica durante o período experimental. A soroconversão ocorreu aos 6 e 8 DPI, permanecendo todos os animais soropositivos nos 30 dias experimentais. Bovinos nelores jovens, infectados experimentalmente com T. vivax, foram capazes de estabelecer um equilíbrio na relação hospedeiro-parasita.

Avaliação clínica e hematológica em bezerros Nelore infectados experimentalmente com isolados de Babesia bigemina das regiões Sudeste, Nordeste e Norte do Brasil

O presente trabalho teve por objetivo estudar comparativamente as alterações clínicas e hematológicas desencadeadas por isolados de Babesia bigemina das regiões Sudeste, Nordeste e Norte do Brasil em bezerros Nelore infectados experimentalmente. Foram utilizados 18 bezerros com idade entre sete e nove meses, isentos de anticorpos contra Babesia sp. e criados livres de carrapatos. Três animais foram previamente inoculados com 2,0x10(9) eritrócitos parasitados (EP) para cada isolado. Os outros 15 bezerros foram subdivididos em três grupos de cinco animais, que foram subinoculados com 1,0x10(10) EP dos respectivos isolados. Foram avaliadas as alterações clínicas e hematológicas por meio da determinação da parasitemia, do hemograma, do fibrinogênio plasmático, da contagem de reticulócitos, da análise descritiva da medula óssea e da fragilidade osmótica eritrocitária, no decorrer de 30 dias, perfazendo um total de sete momentos de observação. O acompanhamento da resposta imunológica pelo teste de imunofluorescência indireta foi realizado diariamente até o 10º dia pós-inoculação (DPI) e posteriormente no 15º, 20º, 25º e 30º DPI. Clinicamente, observou-se uma manifestação muito branda da doença. Os achados laboratoriais revelaram baixos níveis de parasitemia; decréscimo nos valores do eritrograma; ausência de reticulócitos; diminuição inicial na contagem total dos leucócitos, neutrófilos e linfócitos com posterior elevação do número destas células; hipercelularidade da série eritrocítica e decréscimo da relação mielóide:eritróide mais acentuada entre o 8º e 12º DPI e um aumento da fragilidade osmótica eritrocitária nos grupos inoculados com os isolados sudeste e nordeste. Nenhum dos três isolados de B. bigemina desencadeou a forma clínica característica da enfermidade, apesar de induzirem uma resposta imune humoral.

Infecção experimental por Trypanosoma vivax em ovinos

O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações clínicas, hematológicas e patológicas em ovinos infectados experimentalmente com Trypanosoma vivax, utilizando-se um isolado proveniente de bovinos infectados naturalmente no município de Catolé do Rocha, Paraíba. Quatro ovinos da raça Santa Inês foram infectados por via intravenosa com 1ml de sangue contendo 1,85x10(5) tripomastigotas de T. vivax e outros quatro ovinos foram destinados ao grupo controle. A parasitemia e a temperatura foram determinadas diariamente durante 30 dias após a infecção (dpi) e quinzenalmente dos 31 aos 90 dias. A cada 15 dias os animais foram pesados e realizados coletas de sangue para hemograma. Um ovino morreu aos 75 dpi, os demais animais do grupo infectado e do grupo controle foram sacrificados 90 dias após o início do experimento. T. vivax foi evidenciado a partir do 4º dpi em todos os ovinos infectados. A parasitemia foi constante até os 15 dias e irregular entre os 16 e 30 dias. Após o 30º dia não foram observados parasitas no sangue. Foi observada correlação linear positiva entre temperatura retal e parasitemia [Y=0,027x + 38,515; R²=0,9444 (P<0,05)]. Diferença significativa do peso entre os grupos infectado e controle foi verificada a partir do 30º ao 90º dpi. Do 30º ao 90º os animais apresentaram anemia e leucopenia. As lesões macroscópicas encontradas na necropsia foram palidez da carcaça, aumento generalizado dos linfonodos e do baço, e discreta quantidade de líquido nas cavidades peritoneal e pericárdica. Histologicamente, em todos os animais infectados foi observada miocardite multifocal mononuclear. Concluiu-se que o isolado é patogênico para ovinos. Sugere-se que a região semi-árida onde ocorreu o surto, não é endêmica para a tripanossomíase e a doença pode ocorrer se o parasita for introduzido na presença de vetores.

Toxoplasma gondii in semen of experimentally infected swine

Eight reproductive boars were divided into three groups and inoculated with Toxoplasma gondii [GI (n=3) 1.5x10(4) oocysts strain P; GII (n=3) 1.0x10(6) tachyzoites strain RH; and GIII (n=2) non-inoculated control]. Clinical, hematological, parasitemia and serological tests and studies of the parasite in the semen through bioassay and PCR, and in reproductive organs (Bioassay and immunohistochemical analyses) were conducted to evaluate the toxoplasmic infection. Blood and semen were collected on day -2, -1, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 14 and weekly up to 84 days post-inoculation (DPI). No clinical or hematimetric alteration was observed in the boars. Parasitemia was detected in one boar inoculated with oocysts at the 7th DPI and in another boar infected with tachyzoites (GII) at the 3rd and 49th DPI. Serological tests revealed antibodies against T. gondii in animals inoculated with oocysts or tachyzoites at the 7th DPI with dilutions of 1:256 and 1:64, which reached peaks of 1:4096 at day 11 and 9, respectively. The bioassays revealed the presence of the parasite in semen samples of a boar inoculated with oocysts (GI) at 3, 49 and 56 DPI and from two boars infected with tachyzoites (GII), one animal at 5 and two animals at 49 days DPI. Mice inoculated with semen from the control group (GIII) remained serologically negative. PCR analysis showed T. gondii DNA in the semen of Boar 1 and Boar 3 inoculated with tachyzoites and oocysts, respectively. The immuno-histochemical tests showed T. gondii in the reproductive organs of Boar 1 and Boar 2, inoculated with tachyzoites and oocysts, respectively. These findings suggest the possible occurrence of venereal transmission of T. gondii in swine.

Metabolismo oxidativo dos neutrófilos de bezerros das raças Nelore e Limousin nos primeiros quatro meses de vida

Com o objetivo de investigar alguns mecanismos de defesa em bezerros de raças de corte criadas a campo, foram utilizados 90 animais recém-nascidos aparentemente sadios, 45 da raça Nelore e 45 da raça Limousin. Amostras de sangue foram colhidas de cada bezerro entre 24 e 36 horas de vida e aos 15, 30, 60, 90 e 120 dias. Determinaram-se o leucograma e o metabolismo oxidativo dos neutrófilos por meio do teste da redução do tetrazólio de nitroazul (NBT), provas não estimulada (NBT-NE) e estimulada (NBT-E). Investigou-se a taxa de parasitemia determinada por Anaplasma marginale, Babesia bigemina e B. bovis. Utilizou-se a análise de variância de medidas repetidas para estudar o comportamento das variáveis hematológicas com o avançar da idade. O teste de Krushkal-Wallis foi empregado para caracterizar a variação da porcentagem de neutrófilos reativos relacionada à idade. Comparações entre as raças foram realizadas em cada idade por meio do teste de Mann-Whithney. A contagem total de leucócitos aumentou com a idade nas duas raças estudadas. Observou-se diminuição do número de neutrófilos e aumento do de linfócitos, ocorrendo sua inversão antes dos 15 dias de idade. A capacidade oxidativa dos neutrófilos foi menor nos bezerros recém-nascidos e aumentou com o avançar da idade. Os neutrófilos dos bezerros Limousin apresentaram maior capacidade de redução do NBT do que os dos bezerros Nelore, notadamente após o segundo mês de vida. Essa diferença não provocou reflexos sobre a saúde dos animais e pode ser resultado da infecção natural e assintomática com o Anaplasma marginale.

Trypanosoma vivax nos tecidos testicular e epididimário de ovinos experimentalmente infectados

Quatro ovinos machos, com cerca de 12 meses de idade (Ovinos 1-4), foram infectados por via intravenosa com aproximadamente 1,25x10(5) tripomastigotas de Trypanosoma vivax, outros quatro ovinos (Ovinos 5-8) destinaram-se ao grupo controle. Após a infecção, exames clínicos visando avaliar temperatura retal, freqüências cardíaca e respiratória e parasitemia foram realizados diariamente por 30 dias, tempo estabelecido para o término do experimento. A avaliação do hematócrito foi realizada a cada cinco dias. Ao final do período experimental, os animais foram castrados e os testículos e epidídimos submetidos ao exame anatomopatológico. Amostras destes órgãos dos Ovinos 1, 4 e 5 foram tomadas para a realização da reação em cadeia da polimerase (PCR). Os parâmetros clínicos (hipertermia, aumento das freqüências cardíaca e respiratória, aumento de volume dos linfonodos e palidez das mucosas) mantiveram-se para o grupo infectado acima dos valores mostrados pelo grupo controle durante todo o período experimental. A parasitemia foi observada a partir do 3º dia pós-infecção (dpi) com picos nos 6-10os dpi e nos 15-18os dpi. Os Ovinos 1 e 4 apresentaram, a partir do 25º dpi, anemia acentuada. Macroscopicamente, todos os testículos dos animais do grupo infectado apresentaram-se flácidos e com coloração pálida. Microscopicamente, observaram-se degeneração testicular moderada a acentuada, epididimite multifocal e hiperplasia do epitélio epididimário. A análise por PCR de T. vivax nos tecidos testicular e epididimário resultou em 100% de positividade para ovinos infectados experimentalmente. As lesões epididimárias e testiculares associadas à presença do parasita nesses órgãos, detectada por PCR, sugerem a participação do parasita no mecanismo etiopatogênico de danos reprodutivos.

Toxoplasma gondii in experimentally infected Bos taurus and Bos indicus semen and tissues

Eighteen young steers were inoculated with Toxoplasma gondii and randomly distributed into three groups of six animals each: GI, 2.5x10(5) "P" strain oocysts, GII, 5.0x10(6) "RH" strain tachyzoites, and GIII (Control). Clinical, serological and parasitemia exams were realized. Parasite investigation by bioassay and PCR was realized on semen and fragments of skeletal musculature, lymph nodes, brain, retina, spleen, liver, lung, testicle, epididymis and seminal vesicle. Blood and semen samples were collected on days -2, -1, 1, 3, 5, 7, 14 and weekly thereafter, up to postinfection day (PID) 84. The inoculated steers (GI and GII) presented hyperthermia from PID 3 to 16. Antibodies against T. gondii were detected through the indirect fluorescence antibody test (IFAT) on PID 5 (1:16) in both inoculated groups (oocysts and tachyzoites), reaching peaks of 1:4096 on PID 7. Parasitemia outbursts occurred in all infected bovines, principally from PID 7 to 28, independent of the strain and inoculate used. Bioassays revealed the presence of parasites in semen samples of animals infected with oocysts (GI) and tachyzoites (GII) on several experimental days between PID 7 and 84. Tissue parasitism by T. gondii was diagnosed by bioassay and the PCR technique in several organ and tissue fragments. These findings suggest the possibility of sexual transmission of T. gondii in the bovine species.

Determinação de hemogregarina em Boa constrictor constrictor mantidos em cativeiro

O presente estudo teve como objetivo determinar a presença de hemogregarina em boídeos mantidos em cativeiro no Estado do Pará, bem como, relacionar a hemoparasitose com pre-disposição sexual, alterações clínicas e hematológicas e a presença de ectoparasitos. Esta pesquisa teve autorização do Sistema de Autorização e Informação em Biodiversidade do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis para ser realizado. Utilizaram-se 19 serpentes da família Boidae mantidas em cativeiro, pertencentes ao "Museu Paraense Emilio Goeldi" (Belém/PA) e "Sítio Xerimbabo" (Santo Antônio do Tauá/PA). A pesquisa de hemogregarina foi realizada em esfregaços sanguíneos examinados no aumento de 400x, enquanto que a parasitemia foi determinada contando- se 550 hemácias em aumento de 1000x. Do total de animais estudados (n=19), nove encontraram-se parasitados (47,36%), não havendo correlação entre presença de hemogregarina, pré-disposição sexual, alterações clínicas e hematológicas nas serpentes hospedeiras. A correlação da hemoparasitose foi detectada apenas quanto à presença de ectoparasitas nas serpentes, no entanto, estudos adicionais são necessários para verificar a prevalência de hemogregarinas em animais mantidos em cativeiro no Estado do Pará, visto que, existe grande lacuna de dados na literatura veterinária especializada no que diz respeito à fauna da região amazônica.

Plasmodium spp. and Haemoproteus spp. infection in birds of the Brazilian Atlantic Forest detected by microscopy and polymerase chain reaction

In recent years haemosporidian infection by protozoa of the genus Plasmodium and Haemoproteus, has been considered one of the most important factors related to the extinction and/or population decline of several species of birds worldwide. In Brazil, despite the large avian biodiversity, few studies have been designed to detect this infection, especially among wild birds in captivity. Thus, the objective of this study was to analyze the prevalence of Plasmodium spp. and Haemoproteus spp. infection in wild birds in captivity in the Atlantic Forest of southeastern Brazil using microscopy and the polymerase chain reaction. Blood samples of 119 different species of birds kept in captivity at IBAMA during the period of July 2011 to July 2012 were collected. The parasite density was determined based only on readings of blood smears by light microscopy. The mean prevalence of Plasmodium spp. and Haemoproteus spp. infection obtained through the microscopic examination of blood smears and PCR were similar (83.19% and 81.3%, respectively), with Caracara plancus and Saltator similis being the most parasitized. The mean parasitemia determined by the microscopic counting of evolutionary forms of Plasmodium spp. and Haemoproteus spp. was 1.51%. The results obtained from this study reinforce the importance of the handling of captive birds, especially when they will be reintroduced into the wild.

The role of IL-12 in experimental Trypanosoma cruzi infection

Host resistance to Trypanosoma cruzi infection is dependent on both natural and acquired immune responses. During the early acute phase of infection in mice, natural killer (NK) cell-derived IFN-g is involved in controlling intracellular parasite replication, mainly through the induction of nitric oxide biosynthesis by activated macrophages. We have shown that IL-12, a powerful inducer of IFN-g production by NK cells, is synthesized soon after trypomastigote-macrophage interaction. The role of IL-12 in the control of T. cruzi infection in vivo was determined by treating infected mice with anti-IL-12 monoclonal antibody (mAb) and analyzing both parasitemia and mortality during the acute phase of infection. The anti-IL-12 mAb-treated mice had higher levels of parasitemia and mortality compared to control mice. Also, treatment of infected mice with mAb specific for IFN-g or TNF-a inhibited the protective effect of exogenous IL-12. On the other hand, TGF-ß and IL-10 produced by infected macrophages inhibited the induction and effects of IL-12. Therefore, while IL-12, TNF-a and IFN-g correlate with resistance to T. cruzi infection, TGF-ß and IL-10 promote susceptibility. These results provide support for a role of innate immunity in the control of T. cruzi infection. In addition to its protective role, IL-12 may also be involved in the modulation of T. cruzi-induced myocarditis, since treatment of infected mice with IL-12 or anti-IL-12 mAb leads to an enhanced or decreased inflammatory infiltrate in the heart, respectively. Understanding the role of the cytokines produced during the acute phase of T. cruzi infection and their involvement in protection and pathogenesis would be essential to devise new vaccines or therapies.

How are antibodies involved in the protective mechanism of susceptible mice infected with T. cruzi?

Host resistance to Trypanosoma cruzi is dependent on both natural and acquired immune responses. During the acute phase of the infection the presence of IFN-g, TNF-a, IL-12 and GM-CSF has been closely associated with resistance, whereas TGF-ß and IL-10 have been associated with susceptibility. Several investigators have demonstrated that antibodies are responsible for the survival of susceptible animals in the initial phase of infection and for the maintenance of low levels of parasitemia in the chronic phase. However, how this occurs is not yet understood. Our results and other data in the literature support the hypothesis that the protective role of antibodies in the acute phase of infection is dependent mostly on their ability to induce removal of bloodstream trypomastigotes from the circulation in addition to other concomitant cell-mediated events.