Laboratory diagnosis of Schistosomiasis in areas of low transmission: a review of a line of research

After 57 years of successful control of schistosomiasis in Venezuela, the prevalence and intensity of infection have declined. Approximately 80% of the individuals eliminate less than 100 eggs/g of stools, therefore morbidity is mild and the majority are asymptomatic. The sensitivity of Kato-Katz decreases to approximately 60%. Available serological methods for the detection of circulating antigens only reach a 70% of sensitivity. Tests based on the detection of antibodies by immunoenzymatic assays have been improved. The circumoval precipitine test has shown a high sensitivity (97%), specificity (100%), and correlation with oviposition, being considered the best confirmatory diagnostic test. Additionally to the classical immunoenzymatic assays, the development of the alkaline phosphatase immunoassay, allowed to reach a 100% specificity with an 89% sensitivity. Recently, we have developed a modified ELISA in which the soluble egg antigen is treated with sodium metaperiodate (SMP-ELISA) in order to eliminate the glycosilated epitopes responsible for the false positive reactions. The specificity and sensitivity reaches 97% and 99%, respectively. Synthetic peptides from the excretory-secretory enzymes, cathepsin B (Sm31) legumain (Sm32) and cathepsin D (Sm45), have been synthesized. The combination of two peptides derived from the Sm31 have been evaluated, reaching a sensitivity of 96% when analyzed independently and with a 100% specificity. Antibodies raised in rabbits against peptides derived from the Sm31 and Sm32 are currently evaluated in two different antigen-capture-based assays. The development of a simple, cheap and reliable test that correlates with parasite activity is a major goal.

Aspartic protease activities of schistosomes cleave mammalian hemoglobins in a host-specific manner

We examined the efficiency of digestion of hemoglobin from four mammalian species, human, cow, sheep, and horse by acidic extracts of mixed sex adults of Schistosoma japonicum and S. mansoni. Activity ascribable to aspartic protease(s) from S. japonicum and S. mansoni cleaved human hemoglobin. In addition, aspartic protease activities from S. japonicum cleaved hemoglobin from bovine, sheep, and horse blood more efficiently than did the activity from extracts of S. mansoni. These findings support the hypothesis that substrate specificity of hemoglobin-degrading proteases employed by blood feeding helminth parasites influences parasite host species range; differences in amino acid sequences in key sites of the parasite proteases interact less or more efficiently with the hemoglobins of permissive or non-permissive hosts.

Evolutionary histories of expanded peptidase families in Schistosoma mansoni

Schistosoma mansoni is one of the three main causative agents of human schistosomiasis, a major health problem with a vast socio-economic impact. Recent advances in the proteomic analysis of schistosomes have revealed that peptidases are the main virulence factors involved in the pathogenesis of this disease. In this context, evolutionary studies can be applied to identify peptidase families that have been expanded in genomes over time in response to different selection pressures. Using a phylogenomic approach, we searched for expanded endopeptidase families in the S. mansoni predicted proteome with the aim of contributing to the knowledge of such enzymes as potential therapeutic targets. We found three endopeptidase families that comprise leishmanolysins (metallopeptidase M8 family), cercarial elastases (serine peptidase S1 family) and cathepsin D proteins (aspartic peptidase A1 family). Our results suggest that the Schistosoma members of these families originated from successive gene duplication events in the parasite lineage after its diversification from other metazoans. Overall, critical residues are conserved among the duplicated genes/proteins. Furthermore, each protein family displays a distinct evolutionary history. Altogether, this work provides an evolutionary view of three S. mansoni peptidase families, which allows for a deeper understanding of the genomic complexity and lineage-specific adaptations potentially related to the parasitic lifestyle.

Germinação in vitro e desenvolvimento pós-seminal de plântulas de Pilosocereus aurisetus (Werderm.) Byles & G.D. Rowley (Cactaceae)

Pilosocereus aurisetus é uma espécie de cactos de importância econômica e ambiental que se encontra em risco de extinção. A propagação em áreas naturais ocorre, principalmente, de forma sexuada; entretanto, não há registro da germinação e viabilidade de sementes e morfologia pós-seminal de plântulas dessa espécie. Assim, objetivou-se avaliar a germinação de sementes e descrever a morfologia do desenvolvimento pós-seminal de plântulas de P. aurisetus. Para isso, sementes, armazenadas em condições ambientais por 19 meses, foram submetidas aos tratamentos: embebição em água por 24 horas; pré-resfriamento; imersão em solução de giberelina, nas concentrações de 250 mg L-1 e 500 mg L-1; e um tratamento controle. As sementes foram colocadas para germinar em meio de cultura MS, por 30 dias, quando se avaliou a percentagem de germinação. O delineamento estatístico foi o inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo dispostas 25 sementes por parcela. A caracterização pós-seminal foi realizada por um período de 60 dias, utilizando-se microscópio binocular, com base nas Regras para Análise de Sementes. Maior percentagem da germinação de sementes ocorreu no controle, ou quando embebidas por 24 horas, sendo observados 90% e 83%, respectivamente. A morfologia do desenvolvimento pós-seminal indicou que a germinação é do tipo epígea, com hipocótilo de reserva; suas plântulas sofrem modificações na região do colo, para a emissão de raízes, e apresentam cerdas no ápice caulinar, mesmo na fase inicial da expansão cotiledonar. A diferenciação e início da formação das costelas iniciam-se aos 60 dias após a germinação, com o desenvolvimento do epicótilo.

Gestão compartilhada de P&D: o caso da Petrobras e a UFRN

O artigo analisa o modelo de Gestão Compartilhada de P&D entre a Petrobras e a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) à luz das teorias da Dependência de Recursos e de Redes Interorganizacionais. Este sistema é uma parceria tecnológica alinhada ao modelo da hélice tripla, onde o conhecimento está sendo construído através da interação empresa & universidade & governo. A parceria, incentivada pela Lei do Petróleo, é coordenada pelo Centro de Pesquisas da Petrobras e serviu de modelo para a criação de redes temáticas da Petrobras. As redes desenvolvem as pesquisas que, por alguma razão, não podem ser realizadas pela estrutura própria da companhia e atuam de forma complementar a seus processos internos de P&D. Apresenta-se o histórico do relacionamento entre a organização empresarial de base tecnológica e a organização acadêmica. Fazem-se considerações teóricas sobre o modelo ao mesmo tempo que são propostos alguns pontos para melhoria.