Antiplasmodial activity of iron(II) and ruthenium(II) organometallic complexes against Plasmodium falciparum blood parasites

This work reports the in vitro activity against Plasmodium falciparumblood forms (W2 clone, chloroquine-resistant) of tamoxifen-based compounds and their ferrocenyl (ferrocifens) and ruthenocenyl (ruthenocifens) derivatives, as well as their cytotoxicity against HepG2 human hepatoma cells. Surprisingly with these series, results indicate that the biological activity of ruthenocifens is better than that of ferrocifens and other tamoxifen-like compounds. The synthesis of a new metal-based compound is also described. It was shown, for the first time, that ruthenocifens are good antiplasmodial prototypes. Further studies will be conducted aiming at a better understanding of their mechanism of action and at obtaining new compounds with better therapeutic profile.

Transgenic tomato plants expressing the antigen gene PfCP-2.9 of Plasmodium falciparum

The objective of this work was to obtain transgenic tomato plants expressing the PfCP-2.9 protein (a chimera of the antigens MSP1 and AMA1 of Plasmodium falciparum). Cotyledons of seven-day-old tomatoes, cultivar Summers, were transformed via Agrobacterium tumefaciens. Transgenic expression in the T0 plants was verified in the DNA extracted from fruits. PCR analysis was used to test the presence of the gene of interest in the T1 generation. Reverse transcriptase PCR provided evidence of gene expression at the RNA level, and Western blot analysis confirmed the presence of the protein of interest in the T1 plants. This is the first report of successful transformation with the expression of a malaria antigen (PfCP-2.9) in transgenic tomato plants from the T0 and T1 generations.

Analysis of hematologic and serum chemistry values of Spheniscus magellanicus with molecular detection of avian malarial parasites (Plasmodium spp.)

Magellanic penguins (Spheniscus magellanicus) routinely migrate from their breeding colonies to Southern Brazil often contracting diseases during this migration, notably avian malaria, which has been already reported in Brazil and throughout the world. Detection of Plasmodium spp. in blood smears is the routine diagnostic method of avian malaria, however it has a low sensitivity rate when compared to molecular methods. Considering the negative impact of avian malaria on penguins, the aim of this study was to detect the presence of Plasmodium spp. in Magellanic penguins using Polymerase Chain Reaction (PCR) and by verifying clinical, hematological, and biochemical alterations in blood samples as well as to verify the likely prognosis in response to infection. Blood samples were obtained from 75 penguins to determine packed cell volume (PCV), red blood cell (RBC) and white blood cell (WBC) counts, mean corpuscular volume (MCV), uric acid, total protein, albumin, globulin and aspartate aminotransferase (AST) activity levels. Whole blood samples were used for PCR assays. Plasmodium spp. was detected in 32.0% of the specimens using PCR and in 29.3% using microscopic analyses. Anorexia, diarrhea and neurological disorders were more frequent in penguins with malaria and a significant weight difference between infected and non-infected penguins was detected. PCV and MCV rates showed no significant difference. RBC and WBC counts were lower in animals with avian malaria and leukopenia was present in some penguins. Basophil and lymphocyte counts were lower in infected penguins along with high monocyte counts. There was no significant difference in AST activities between infected and non-infected animals. There was a significant increase in uric acid values, however a decrease in albumin values was observed in infected penguins. Based on this study, we concluded that Plasmodium spp. occurs in Magellanic penguins of rehabilitation centers in Southeastern Brazil, compromising the weight of infected animals with clinical alterations appearing in severe cases of this disease. It was also noted that, although the hematological abnormalities presented by these animals may not have been conclusive, leukopenia, monocytosis and the decrease of basophils and lymphocytes revealed an unfavorable prognosis, and Plasmodium spp. infections may progress with elevated uric acid concentration and low albumin levels.

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.

Characterization of Plasmodium falciparum glutamate dehydrogenase-soluble antigen

The major aim of this study was to characterize a soluble Plasmodium falciparum antigen from the plasma of malaria-infected humans and Plasmodium falciparum culture supernatants, using immunoabsorbent techniques and Western blotting. An Mr 60-kDa protein was isolated from the plasma of patients with Plasmodium falciparum malaria by affinity chromatography using rabbit anti-Proteus spp GDH(NADP+) serum as ligand. This protein, present in plasma of patients with acute Plasmodium falciparum infection, in Plasmodium falciparum culture supernatants, and in immune complexes, was tested with Plasmodium falciparum malaria hyperimmune serum from patients living in hyperendemic areas and rabbit anti-Proteus spp GDH(NADP+) serum prepared in the laboratory. In this report, we describe the results of a study showing that parasite GDH(NADP+) can be used to detect the presence of Plasmodium falciparum. It appears that this technique permits the chromatographic detection of a Plasmodium falciparum excretion antigen that may be used in the production of monoclonal antibodies to improve immunodiagnostic assays for the detection of antigenemia, and opens the possibility of its use as a non-microscopic screening method.

Interruption of the blood-stage cycle of the malaria parasite, Plasmodium chabaudi, by protein tyrosine kinase inhibitors

Malaria is a devastating disease caused by a unicellular protozoan, Plasmodium, which affects 3.7 million people every year. Resistance of the parasite to classical treatments such as chloroquine requires the development of new drugs. To gain insight into the mechanisms that control Plasmodium cell cycle, we have examined the effects of kinase inhibitors on the blood-stage cycle of the rodent malaria parasite, Plasmodium chabaudi. In vitro incubation of red blood cells for 17 h at 37ºC with the inhibitors led to a decrease in the percent of infected cells, compared to control treatment, as follows: genistein (200 µM - 75%), staurosporine (1 µM - 58%), R03 (1 µM - 75%), and tyrphostins B44 (100 µM - 66%) and B46 (100 µM - 68%). All these treatments were shown to retard or prevent maturation of the intraerythrocytic parasites. The diverse concentration ranges at which these inhibitors exert their effects give a clue as to the types of signals that initiate the transitions between the different developmental stages of the parasite. The present data support our hypothesis that the maturation of the intraerythrocytic cycle of malaria parasites requires phosphorylation. In this respect, we have recently reported a high Ca2+ microenvironment surrounding the parasite within red blood cells. Several kinase activities are modulated by Ca2+. The molecular identification of the targets of these kinases could provide new strategies against malaria.

Cytoadhesion of Plasmodium falciparum-infected erythrocytes and the infected placenta: a two-way pathway

Malaria is undoubtedly the world's most devastating parasitic disease, affecting 300 to 500 million people every year. Some cases of Plasmodium falciparum infection progress to the deadly forms of the disease responsible for 1 to 3 million deaths annually. P. falciparum-infected erythrocytes adhere to host receptors in the deep microvasculature of several organs. The cytoadhesion of infected erythrocytes to placental syncytiotrophoblast receptors leads to pregnancy-associated malaria (PAM). This specific maternal-fetal syndrome causes maternal anemia, low birth weight and the death of 62,000 to 363,000 infants per year in sub-Saharan Africa, and thus has a poor outcome for both mother and fetus. However, PAM and non-PAM parasites have been shown to differ antigenically and genetically. After multiple pregnancies, women from different geographical areas develop adhesion-blocking antibodies that protect against placental parasitemia and clinical symptoms of PAM. The recent description of a new parasite ligand encoded by the var2CSA gene as the only gene up-regulated in PAM parasites renders the development of an anti-PAM vaccine more feasible. The search for a vaccine to prevent P. falciparum sequestration in the placenta by eliciting adhesion-blocking antibodies and a cellular immune response, and the development of new methods for evaluating such antibodies should be key priorities in mother-child health programs in areas of endemic malaria. This review summarizes the main molecular, immunological and physiopathological aspects of PAM, including findings related to new targets in the P. falciparum var gene family. Finally, we focus on a new methodology for mimicking cytoadhesion under blood flow conditions in human placental tissue.

Malária falciparum resistente à cloroquina e ao Fansidar R tratada com minociclina

Em abril de 1978 uma infecção malárica causada por Plasinodium falciparum foi diagnosticada em um paciente adulto do sexo masculino, nativo da Amazônia brasileira. O parasito foi resistente in vitro à cloroquina e in vivo à associação pirimetamina + sulfadoxina (FansidarR). O paciente foi tratado com minociclina (MinomaxR); contudo, sua resposta imune ao parasito pode ter tido um importante papel na eficácia do tratamento com a minociclina.

Estudo sobre malária e parasitoses intestinais em indígenas da tribo Nadëb-Maku, Estado do Amazonas, Brasil

Em março de 1983 detectou-se uma epidemia de malária por Plasmodium falciparum na tribu indígena Nadëb-Maku localizada às margens do Rio Uneiuxi, alto Rio Negro, no Estado do Amazonas (Brasil). Foram obtidas e examinadas para hematozoários amostras de sangue periférico de 76 indígenas. Vinte e sete (35,5%) dessas amostras estavam positivas para plasmódios. A infecção malárica foi tratada com Fansidar® (pirimetamina + sulfadoxina), mefloquina e/ou primaquina. A única espécie de anofelino coletada na aldeia durante o período da epidemia foi Anopheles mediopunctatus. Amostras de fezes obtidas de 49 indígenas foram examinadas para parasitas intestinais e 100% delas estavam positivas. A maioria dos indígenas estavam parasitada por mais de uma espécie de parasita.

Foco de malária no Estado de São Paulo (Brasil)

Assinala-se foco de malária instalado no período de fevereiro a abril de 1984, no Estado de São Paulo, Brasil. A transmissão teve início a partir de fonte de infecção desconhecida, em área periurbana do município de Panorama. Foram diagnosticados 10 casos, todos devidos a Plasmodium falciparum, variando o intervalo entre o aparecimento dos sintomas e o diagnóstico de 2 a 22 dias, tendo sido encontradas duas espécies transmissoras da malária: Anopheles (N) darlingi e Anopheles (N) albitarsis. São descritas a medidas que levaram à eliminação do foco destacando-se a detecção de um caso através da coleta de lâminas de investigação (gota espessa) entre 1236 moradores da área. O aparecimento desse foco permitiu avaliar o risco potencial da reintrodução da malária no Estado de São Paulo e intensificar as medidas de vigilância epidemiológica em áreas vulneráveis/receptivas.

Estudo experimental sobre a possibilidade de prevenção da malária pós-transfusional, através do uso da violeta de genciana

Levando em conta a comprovada ação preventiva da violeta de genciana quanto à transmissão da doença de Chagas, por transfusão de sangue e, também, possível idêntica eficácia a respeito da toxoplasmose, foi empreendida investigação para verificar se esse corante tem, da mesma forma, a capacidade de evitar a malária decorrente de hemoterapia. Foi investigada a infecção de camundongos pelo Plasmodium berghei. Usando parasitemia, mortalidade e alterações histopatológicas como parâmetros, verificou-se que a violenta de genciana, adicionada ao sangue, nas concentrações de 1/1.000 e 1/4.000, opõe-se efetivamente à ação infectante do protozoário, após permanência em geladeira (4°C) durante 24 horas. Conclui-se que se abre nova perspectiva quanto à profilaxia da malária induzida, em serviços de hemoterapia.

Nota sobre surto de malária em usuários de drogas injetáveis

Relata-se surto de malária por Plasmodium vivax entre usuários de drogas injetáveis, detectado na cidade de Bauru, Estado de São Paulo, Brasil. Até julho de 1989 12 casos haviam sido confirmados pelo exame de gota espessa, e 20 outros contactantes suspeitos estavam sendo investigados. Todos os casos relataram uso freqüente de cocaína injetável, compartilhando seringas e agulhas, e negaram viagens por áreas endêmicas de malária.

Malária em usuários de drogas de administração endovenosa associada à soropositividade para HIV

Infecções induzidas de malária têm sido verificadas nos últimos anos no Estado de São Paulo, Brasil concomitantemente com o aumento de casos importados procedentes da região endêmica do país. Destaca-se o registro de um caso em 1988 e onze casos em 1989 de malária induzida por Plasmodium vivax, em indivíduos residentes na cidade de Presidente Prudente, situada a oeste do Estado e considerada uma das "portas de entrada" de pessoas procedentes da Região Amazônica. Os pacientes afirmaram não terem se deslocado recentemente ou negaram deslocamentos para áreas com possibilidade de transmissão de malária. Todos fizeram uso de drogas injetáveis, participando de círculos de conhecidos afins e geralmente dividiam a mesma agulha e seringa no uso da cocaína. Foi detectado o doente de malária que transmitiu inicialmente a doença ao caso de 1988, e a um primeiro grupo de três indivíduos em 1989. Destes três casos, um transmitiu a doença a outro grupo de dois indivíduos em 1989. A partir destas primeiras infecções e do uso continuado das drogas injetáveis entre grupos, surgiram dois novos casos e houve reinfecção em dois indivíduos (um destes apresentou duas reinfecções). O exame para detecção de HIV foi positivo em cinco indivíduos, um apresentou resultado negativo e não foi realizado em outros três indivíduos. São analisadas as informações desses casos e discutida a importância de sua ocorrência no momento atual.

Surto de malária induzida entre usuários de drogas injetáveis

Em julho de 1990, foi registrado na cidade de Bauru, Estado de São Paulo, Brasil, um surto de malária envolvendo usuários de cocaína injetável. Uma ampla investigação epidemiológica, conduzida de 19 de julho a 13 de setembro, revelou que pelo menos 119 pessoas estavam envolvidas no surto, uma vez que haviam compartilhado seringas e agulhas com um ou mais casos confirmados nos 3 meses anteriores à ocorrência. Cento e duas dessas pessoas foram localizadas e entrevistadas, e destas, 99 foram submetidas a exame de gota espessa e 91 a exames sorológicos para malária. Foram confirmados por exame hemoscópico 21 casos de malária por P. vivax, e 3 outros tiveram exame sorológico positivo para P. vivax. O controle da transmissão foi obtido fornecendo-se cloroquina aos envolvidos no surto, numa dose inicial de 10 comprimidos, seguida de doses supressivas semanais de 2 comprimidos até que fosse identificado o último comunicante. Amostras de soro coletadas na ocasião revelaram, ao lado da malária, uma alta prevalência de infecções pelo HIV (58%) e pelo vírus da hepatite B (40%). Foram discutidas as dificuldades para o controle do surto e a possibilidade da malária vir a se tornar uma doença endêmica entre usuários de drogas injetáveis, no Estado de São Paulo.

Aspectos epidemiológicos da malária no Estado de São Paulo, Brasil, 1983 a 1992

São apresentados aspectos epidemiológicos da malária no Estado de São Paulo, baseados nas notificações de casos do período de 1983 a 1992. Foram confirmados 20.200 casos, nos quais em 65,7% foi diagnosticado Plasmodium vivax (P.v.) e em 27,3% P.falciparum (P.f.), sem diferença entre os anos. Também não se constataram diferenças na distribuição quanto ao sexo (85,4% masculino) e faixa etária (63,6% com idade entre 20 e 39 anos). As investigações epidemiológicas demonstraram que em 2,0% a transmissão ocorreu no próprio Estado, em duas áreas bem distintas: área coberta por Mata Atlântica, onde a malária pode ser considerada endêmica, com predomínio de P.v. com baixas parasitemias e onde estão presentes anofelinos do subgênero Kerteszia e área correspondente ao Planalto Paulista, onde a presença de anofelinos do subgênero Nyssorhynchus, associada à circulação de pacientes com malária importada, tem sido responsabilizada por focos de P.v. e P.f.. Constatou-se que 91,6% dos casos procederam de outras regiões, sendo que destes 89,0% se originaram nos Estados de Rondônia, Mato Grosso e Pará. Verificou-se no decênio o aumento progressivo de casos importados de Mato Grosso, correspondendo a 51,7%, em 1992. Malária induzida por transfusão de sangue ou pelo uso de seringas e agulhas contaminados entre usuários de drogas totalizou 27 e 58 casos, respectivamente. A letalidade observada foi de 5,0/1.000 doentes e esteve associada à infecção por P.f. em primo-infectados com diagnóstico tardio. O estudo do conjunto dessas informações acrescenta subsídios para as ações de vigilância epidemiológica da malária.