Experimental infection parameters in Galea spixii (Rodentia: Caviidae) with Leishmania infantum chagasi

In order to better understand the epidemiological transmission network of leishmaniasis, an endemic disease in Northeast Brazil, we investigated the susceptibility of Spix yellow-toothed cavies (Galea spixii) to the Leishmania infantum chagasi parasite. Nine cavies were experimentally infected, separated into three groups and monitored at 30, 90 and 180 days, respectively. Amastigotes were identified in the spleen slides of two cavies killed 180 days after infection. Antibodies against the L. i. chagasi were identified in one of the cavies. This demonstrates that G. spixii is in fact capable of maintaining a stable infection by L. i. chagasi without alterations in biochemical and hematological parameters of the host and without perceivable micro and macroscopic lesions.

Host genetic and epigenetic factors in toxoplasmosis

Analysing human genetic variation provides a powerful tool in understanding risk factors for disease. Toxoplasma gondii acquired by the mother can be transmitted to the fetus. Infants with the most severe clinical signs in brain and eye are those infected early in pregnancy when fetal immunity is least well developed. Genetic analysis could provide unique insight into events in utero that are otherwise difficult to determine. We tested the hypothesis that propensity for T. gondii to cause eye disease is associated with genes previously implicated in congenital or juvenile onset ocular disease. Using mother-child pairs from Europe (EMSCOT) and child/parent trios from North America (NCCCTS), we demonstrated that ocular and brain disease in congenital toxoplasmosis associate with polymorphisms in ABCA4 encoding ATP-binding cassette transporter, subfamily A, member 4 previously associated with juvenile onset retinal dystrophies including Stargardt's disease. Polymorphisms at COL2A1 encoding type II collagen, previously associated with Stickler syndrome, associated only with ocular disease in congenital toxoplasmosis. Experimental studies showed that both ABCA4 and COL2A1 show isoform-specific epigenetic modifications consistent with imprinting, which provided an explanation for the patterns of inheritance observed. These genetic and epigenetic risk factors provide unique insight into molecular pathways in the pathogenesis of disease.

The TcI and TcII Trypanosoma cruzi experimental infections induce distinct immune responses and cardiac fibrosis in dogs

Trypanosoma cruzi infection may be caused by different strains with distinct discrete typing units (DTUs) that can result in variable clinical forms of chronic Chagas disease. The present study evaluates the immune response and cardiac lesions in dogs experimentally infected with different T. cruzi strains with distinct DTUs, namely, the Colombian (Col) and Y strains of TcI and TcII DTU, respectively. During infection with the Col strain, increased levels of alanine aminotransferase, erythrocytes, haematocrit and haemoglobin were observed. In addition, CD8+ T-lymphocytes isolated from the peripheral blood produced higher levels of interleukin (IL)-4. The latter suggests that during the acute phase, infection with the Col strain may remain unnoticed by circulating mononuclear cells. In the chronic phase, a significant increase in the number of inflammatory cells was detected in the right atrium. Conversely, infection with the Y strain led to leucopoenia, thrombopoenia, inversion of the ratio of CD4+/CD8+ T-lymphocytes and alterations in monocyte number. The Y strain stimulated the production of interferon-γ by CD4+ and CD8+ T-lymphocytes and IL-4 by CD8+ T-cells. In the chronic phase, significant heart inflammation and fibrosis were observed, demonstrating that strains of different DTUs interact differently with the host.

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.

Apoptosis in parasites and parasite-induced apoptosis in the host immune system: a new approach to parasitic diseases

Apoptosis, a form of programmed cell death (PCD), has been described as essential for normal organogenesis and tissue development, as well as for the proper function of cell-renewal systems in adult organisms. Apoptosis is also pivotal in the pathogenesis of several different diseases. In this paper we discuss, from two different points of view, the role of apoptosis in parasitic diseases. The description of apoptotic death in three different species of heteroxenic trypanosomatids is reviewed, and considerations on the phylogenesis of apoptosis and on the eventual role of PCD on their mechanism of pathogenesis are made. From a different perspective, an increasing body of evidence is making clear that regulation of host cell apoptosis is an important factor on the definition of a host-pathogen interaction. As an example, the molecular mechanisms by which Trypanosoma cruzi is able to induce apoptosis in immunocompetent cells, in a murine model of Chagas' disease, and the consequences of this phenomenon on the outcome of the experimental disease are discussed.

IgE expression on the surface of B1 and B2 lymphocytes in experimental murine schistosomiasis

In a previous study we monitored the distribution and phenotype expression of B1 cells during the evolution of experimental murine schistosomiasis mansoni and we proposed that the B1 cells were heterogeneous: a fraction which originated in the spleen and followed the migratory pathway to mesenteric ganglia, while the other was the resident peritoneal B1-cell pool. In the present study, we have addressed the question of whether these two B1-lymphocyte populations are involved in the production of the late Ig isotype IgE, which is present in high levels in schistosomal infection. Lymphocyte expression of surface markers and immunoglobulins were monitored by immunofluorescence flow cytometry. Both in the spleen and mesenteric ganglia, the B1 and B2 cells were induced to switch from IgM to IgE in the early Th2-dominated phase of the disease, with an increase of IgE in its later phases. Conversely, peritoneal B1-IgM+ switched to the remaining IgE+ present in high numbers in the peritoneal cavity throughout the disease. We correlated the efficient induction of the expression of late Ig isotypes by B1 cells with high levels of inflammatory cytokines due to the intense host response to the presence of worms and their eggs in the abdominal cavity. In conclusion, B1 cells have a different switch behavior from IgM to IgE indicating that these cell sub-populations depend on the microenvironment.

Th1 polarized response induced by intramuscular DNA-HSP65 immunization is preserved in experimental atherosclerosis

We previously reported that a DNA vaccine constructed with the heat shock protein (HSP65) gene from Mycobacterium leprae (DNA-HSP65) was protective and also therapeutic in experimental tuberculosis. By the intramuscular route, this vaccine elicited a predominant Th1 response that was consistent with its protective efficacy against tuberculosis. It has been suggested that the immune response to Hsp60/65 may be the link between exposure to microorganisms and increased cardiovascular risk. Additionally, the high cholesterol levels found in atherosclerosis could modulate host immunity. In this context, we evaluated if an atherogenic diet could modulate the immune response induced by the DNA-HSP65 vaccine. C57BL/6 mice (4-6 animals per group) were initially submitted to a protocol of atherosclerosis induction and then immunized by the intramuscular or intradermal route with 4 doses of 100 µg DNA-HSP65. On day 150 (15 days after the last immunization), the animals were sacrificed and antibodies and cytokines were determined. Vaccination by the intramuscular route induced high levels of anti-Hsp65 IgG2a antibodies, but not anti-Hsp65 IgG1 antibodies and a significant production of IL-6, IFN-g and IL-10, but not IL-5, indicating a Th1 profile. Immunization by the intradermal route triggered a mixed pattern (Th1/Th2) characterized by synthesis of anti-Hsp65 IgG2a and IgG1 antibodies and production of high levels of IL-5, IL-6, IL-10, and IFN-g. These results indicate that experimentally induced atherosclerosis did not affect the ability of DNA-HSP65 to induce a predominant Th1 response that is potentially protective against tuberculosis.

Immunodominance: a new hypothesis to explain parasite escape and host/parasite equilibrium leading to the chronic phase of Chagas' disease?

Intense immune responses are observed during human or experimental infection with the digenetic protozoan parasite Trypanosoma cruzi. The reasons why such immune responses are unable to completely eliminate the parasites are unknown. The survival of the parasite leads to a parasite-host equilibrium found during the chronic phase of chagasic infection in most individuals. Parasite persistence is recognized as the most likely cause of the chagasic chronic pathologies. Therefore, a key question in Chagas' disease is to understand how this equilibrium is established and maintained for a long period. Understanding the basis for this equilibrium may lead to new approaches to interventions that could help millions of individuals at risk for infection or who are already infected with T. cruzi. Here, we propose that the phenomenon of immunodominance may be significant in terms of regulating the host-parasite equilibrium observed in Chagas' disease. T. cruzi infection restricts the repertoire of specific T cells generating, in some cases, an intense immunodominant phenotype and in others causing a dramatic interference in the response to distinct epitopes. This immune response is sufficiently strong to maintain the host alive during the acute phase carrying them to the chronic phase where transmission usually occurs. At the same time, immunodominance interferes with the development of a higher and broader immune response that could be able to completely eliminate the parasite. Based on this, we discuss how we can interfere with or take advantage of immunodominance in order to provide an immunotherapeutic alternative for chagasic individuals.

Histologia da camada superficial da lâmina própria da prega vocal ao se aplicar retalho pediculado de mucosa: estudo experimental em cães

Os resultados conseguidos até hoje para a correção de sulcos vocais e lesões cicatriciais não são universalmente aceitos. A Técnica do Retalho Pediculado de Mucosa de Prega Vocal consiste na colocação de um retalho de mucosa de prega vocal com pedículo anterior na camada superficial da lâmina própria, abaixo da borda livre. OBJETIVO: Descrever os achados histológicos pós-operatórios ocorridos na camada superficial da lâmina própria de cães ao se aplicar a técnica em questão, tomando-se como parâmetro a variação dos colágenos total, tipo I, tipo III e número de núcleos celulares. FORMA DE ESTUDO: experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 15 cães. Numa das pregas foi realizada a intervenção e a contralateral foi deixada como controle. Cada grupo de três cães foi sacrificado em 10, 30, 90, 180 e 360 dias após a cirurgia. As colorações utilizadas foram: H.E. e Syrius Red. RESULTADOS: Os níveis de colágeno total e tipo I apresentaram uma tendência a aumento nos grupos de intervenção nos 90º e 180º dias de pós-operatório, contudo só houve significância estatística no 180º dia (p<0,05). A área do colágeno tipo III alcançou níveis inferiores ao do grupo controle no 180º dia (p<0,05). O número de núcleos atingiu maiores níveis no grupo teste no 10º dia de pós-operatório, seguido de decréscimo após o 30º dia. DISCUSSÃO: Os resultados encontrados quanto ao colágeno total, tipo I e tipo III e número de núcleos sugerem semelhanças ao processo cicatricial pós-operatório em laringe encontrado em outros estudos experimentais. Os presentes achados deverão ser complementados por experimentos.

Achados otomicroscópicos e histológicos da miringoesclerose induzida em ratos: estudo crítico de um modelo experimental

A miringoesclerose é caracterizada por hialinização da lâmina própria da membrana timpânica. Trabalhos experimentais têm utilizado a otomicroscopia ou a histologia para estudar a miringoesclerose em animais, porém sem correlacionar precisamente estes dois métodos de avaliação. OBJETIVO: Este estudo procura avaliar a acurácia da otomicroscopia no diagnóstico de miringoesclerose em modelo experimental com ratos. FORMA DE ESTUDO: experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foi induzida miringoesclerose por inoculação transtimpânica de Streptococcus pneumoniae em 25 ratos Wistar, que foram examinados quinzenalmente por otomicroscopia e sacrificados após oito semanas, tendo suas membranas timpânicas examinadas por histologia. RESULTADOS: Da confrontação das alterações otomicroscópicas com os achados histológicos, houve uma sensibilidade de 80% e especificidade de 75%. CONCLUSÃO: Pelos resultados obtidos neste estudo, a otomicroscopia não representou um bom método para avaliar a miringoesclerose neste modelo experimental.

Estudo experimental comparativo entre o butil-2-cianoacrilato, a mistura gelatina-resorcina-formaldeído e sutura na estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos

Os enxertos de cartilagem constituem-se em boa opção técnica para aprimoramento das rinoplastias. Procura-se um material para sua fixação que seja de simples manuseio, e que provoque mínima reação tecidual. OBJETIVO: Comparar o uso do butil-2-cianoacrilato, mistura gelatina-resorcina-formaldeído (GRF) e sutura na estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos. FORMA DE ESTUDO: Experimental. MATERIAL E MÉTODO: Utilizaram-se 15 coelhos adultos da raça Nova Zelândia machos, de cujas orelhas foram ressecados 6 enxertos de cartilagem, fixados no periósteo da calvária e unidos dois a dois com sutura, GRF e cianoacrilato. Após 2, 6 e 12 semanas, grupos de 5 coelhos foram sacrificados e realizou-se avaliação da distância de deslocamento do enxerto e análise histológica do processo inflamatório tecidual e da adesão/deformidade das cartilagens. RESULTADOS: Houve deslocamento menor nas fixadas com GRF do que com cianoacrilato e sutura. O processo inflamatório foi maior nos animais de 2 semanas, decaindo até restar pequeno grau de fibrose em 12 semanas, de modo semelhante nas 3 fixações. Não houve descolamento nem deformidade em nenhuma dupla de cartilagens fixada com sutura e o maior número de cartilagens descoladas e deformadas se deu com o cianoacrilato. O número de cartilagens deformadas foi diretamente proporcional ao número de descoladas. Os dados foram significativos estatisticamente (p<0,05). CONCLUSÃO: A mistura gelatina-resorcina-formaldeído mostrou ser um método de estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos superior ao butil-2-cianoacrilato em todas as fixações, e à sutura na fixação cartilagem-osso.

Hidropsia endolinfática experimental sob ação de inibidor da óxido nítrico sintase tipo II: avaliação com emissões otoacústicas e eletrococleografia

No modelo experimental de hidropsia endolinfática há redução na amplitude das emissões otoacústicas produtos de distorção (EOAPD) e elevação nos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia. Estudos mostraram que há expressão da óxido nítrico sintase tipo II (ONS II) na cóclea com hidropsia, sugerindo a participação do óxido nítrico (ON) na patogênese desta doença. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação de um inibidor da ONS II nas EOAPD e eletrococleografia em cobaias com hidropisia endolinfática experimental. MATERIAL E MÉTODOS: Foram estudadas 16 cobaias nas quais se induziu hidropsia endolinfática experimental por obliteração do ducto e saco endolinfático na orelha direita durante 16 semanas, divididas em dois grupos: oito cobaias recebendo um inibidor da ONS II, a aminoguanidina, por via oral e um grupo de oito cobaias como controle. Comparamos as amplitudes das EOAPD nas médias geométricas de freqüências de 1062, 2187, 4375 e 7000Hz, os limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 1000, 2000, 4000 e 6000Hz e a relação entre os potenciais de somação e de ação (PS/PA) entre os grupos. RESULTADOS: Não houve diferença significante nas EOAPD e na relação PS/PA entre os grupos. O grupo que recebeu a aminoguanidina apresentou menor elevação nos limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 2000 (p<0,05) e 6000 Hz (p<0,05) na 12ª semana e nas freqüências de 1000 (p<0,05), 2000 (p<0,001), 4000 (p<0,001) e 6000Hz (p<0,001) na 16ª semana. CONCLUSÕES: O inibidor da ONS II reduziu a elevação dos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia na hidropsia endolinfática experimental.

Modelo experimental comportamental e histológico da regeneração do nervo facial em ratos

O estabelecimento de modelos experimentais é o passo inicial para estudos de regeneração neural. OBJETIVO: Estabelecer modelo experimental de regeneração do nervo facial. MATERIAIS E MÉTODOS: Ratos Wistar com secção completa e sutura do tronco do nervo facial extratemporal, com análise comportamental e histológica até 9 semanas. FORMA DE ESTUDO: Estudo prospectivo experimental. RESULTADOS: Progressiva recuperação clínica e histológica dos animais. CONCLUSÃO: Estabelecemos um método aceitável para o estudo de regeneração do nervo facial em ratos.

Cicatrização da membrana timpânica na timpanocentese com laser de argônio comparado à técnica com microlanceta: estudo experimental em ratos

Otite média secretora (OMS) e otite média aguda recorrente (OMAR) podem necessitar tratamento cirúrgico para adequada ventilação da orelha média. A abertura clássica do tímpano (timpanocentese) requer incisão por microlanceta sob controle de microscópio cirúrgico e mantém-se patente por alguns dias. Estudos recentes sugerem que a timpanocentese feita por diferentes lasers pode permanecer permeável por maior tempo, o que possibilitaria a normalização da otite média. MATERIAL E MÉTODOS: Neste estudo experimental 34 ratos linhagem Wistar, albinos, machos adultos pesando cerca de 300g, foram anestesiados com cetamina 27 mg/kg e xilazina 2,7 mg/kg. A seguir, foram submetidos à timpanocentese incisional com microlanceta no ouvido direito (ML-OD), e à timpanocentese mediada por laser de argônio no ouvido esquerdo (LA-OE). RESULTADOS: Não houve diferença significativa no tempo de cicatrização das timpanocenteses feitas com laser de argônio ou microlanceta. Todas as timpanocenteses cicatrizaram em 10 dias. CONCLUSÃO: A timpanocentese com laser de argônio apresentou patência e cicatrização semelhantes à técnica clássica com microlanceta realizada em ratos Wistar sem enfermidades de orelha média.

Estudo comparativo entre diversas técnicas de confecção de modelo experimental de sinusite inflamatória em coelhos

A criação de modelos de estudo das rinossinusites é necessária para compreensão de seus aspectos fisiopatológicos. OBJETIVO: Sugerimos neste estudo estabelecer um modelo experimental fidedigno, reproduzível e consistente para a rinossinusite inflamatória sem uso de inoculação de agentes infecciosos em coelhos. Tipo de Estudo: Experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 20 coelhos neste estudo. Os animais foram submetidos a 4 intervenções diferentes: colocação de tampão de esponja unilateral, obliteração unilateral de óstio nasal com cianoacrilato, instilação unilateral de antígenos em seio maxilar e instilação de sangue em cavidade maxilar unilateral. Os animais foram acompanhados até 15 dias do início do estudo e ao final do período de seguimento foram anestesiados e sacrificados. Os seios maxilares foram avaliados histologicamente e os resultados comparados com os seios maxilares contralaterais para controle e entre os grupos de intervenção. RESULTADOS: Todos os animais do estudo desenvolveram rinorréia amarelada unilateral até o 15º dia de acompanhamento. Apenas os animais que receberam sangue não apresentaram alterações histológicas compatíveis com rinossinusite purulenta. CONCLUSÕES: O uso de esponja e cola para obstrução do óstio meatal e a aplicação de toxóide são eficientes como produtores de modelo de rinossinusite. A aplicação de sangue no antro não produz os mesmos resultados.