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.

Identification and characterization of excretory/secretory products of Giardia duodenalis trophozoites

One of the major questions concerning Giardia is the understanding of pathophysiological processes associated with small intestine abnormalities. There are evidences that Giardia trophozoites contain and/or release proteolytic enzymes that may be implicated in the host intestinal epithelium. The present investigation was undertaken to examine the protease activity in excretory/secretory (E/S) products of Giardia duodenalis trophozoites of an axenic Brazilian strain (BTU-11) and the reference strain Portland 1 (P1). E/S products from trophozoites of each strain in conditioned medium were tested with sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) for the protein profiles, and the protease activity was analyzed using substrate-impregnated SDS-PAGE (gelatin and collagen) and hemoglobin assay. The proteases characterization was based on inhibition assays including synthetic inhibitors. Electrophoresis analysis of E/S products revealed a banding pattern composed by few bands (4 to 6 bands) in the migration region of 123 to 28 kDa. Proteolytic products were detected in the conditioned medium by trophozoites of both assayed strains. In the gels containing copolymerized gelatin and collagen, E/S products promoted substrate degradation and the most evident proteolysis zones were distributed in the migration regions of 77 to 18 kDa and 145 to 18 kDa, respectively, in the patterns of gelatinolytic and collagenolytic activities. Degradation of hemoglobin was also observed, and the pattern of hydrolysis was similar in both E/S products assayed. Inhibitor assays showed that the main proteolytic activity in both E/S products is due to cysteine proteases, although the presence of serine proteases was also indicated. Degradation of substrates including collagen and hemoglobin could lead us to speculate different functions of Giardia excreted/secreted proteases in vivo, but to confirm this possibility and to elucidate its implication on host-parasite interactions, further experiments applying protocols for the purification of proteases are necessary. Even so, our observations are relevant and hold the perspective for the understanding about protease activity in Giardia trophozoites of axenic strain isolated in an endemic area.

Caenorhabditis elegans as a model to screen plant extracts and compounds as natural anthelmintics for veterinary use

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Leishmanial antigens in the diagnosis of active lesions and ancient scars of American tegumentary leishmaniasis patients

Cutaneous biopsies (n = 94) obtained from 88 patients with American tegumentary leishmaniasis were studied by conventional and immunohistochemical techniques. Specimens were distributed as active lesions of cutaneous leishmaniasis (n = 53) (Group I), cicatricial lesions of cutaneous leishmaniasis (n = 35) (Group II) and suggestive scars of healed mucosal leishmaniasis patients (n = 6) (Group III). In addition, active cutaneous lesions of other etiology (n = 24) (Group C1) and cutaneous scars not related to leishmaniasis (n = 10) (Group C2) were also included in the protocol. Amastigotes in Group I biopsies were detected by routine histopathological exam (30.2%), imprint (28.2%), culture (43.4%), immunofluorescence (41.4%) and immunoperoxidase (58.5%) techniques; and by the five methods together (79.3%). In Group II, 5.7% of cultures were positive. Leishmanial antigen was also seen in the cytoplasm of macrophages and giant cells (cellular pattern), vessel walls (vascular pattern) and dermal nerves (neural pattern). Positive reaction was detected in 49 (92.5%), 20 (57%) and 4 (67%) biopsies of Groups I, II and III, respectively. Antigen persistency in cicatricial tissue may be related to immunoprotection or, on the contrary, to the development of late lesions. We suggest that the cellular, vascular and neural patterns could be applied in the immunodiagnosis of active and cicatricial lesions in which leishmaniasis is suspected.

Fungal pyogranulomatous encephalitis in a dog with leishmaniosis

É relatado um caso de encefalite piogranulomatosa em um cão fêmea de um ano de idade, da raça Fila Brasileiro. Ao exame macroscópico do cérebro, evidenciou-se área amolecida e hemorrágica no córtex frontal direito e na superfície de corte do hemisfério esquerdo, afetando a substância branca e áreas corticais profundas. O diagnóstico de encefalite piogranulomatosa micótica multifocal foi realizado através de exame histopatológico, que mostrou a presença de macrófagos, células gigantes, focos de hemorragia e hifas septadas de coloração marrom, com distribuição difusa e invadindo a luz de vasos. A identificação de formas amastigotas no imprint de linfonodo poplíteo confirmou o diagnóstico de leishmaniose. A infecção micótica no cérebro deste cão foi relacionada com a ocorrência concomitante de leishmaniose, uma doença imunossupressora.

Miocardite chagásica em caninos no Estado do Rio Grande do Sul

Neste trabalho, são relatados dois casos de morte súbita por doença de Chagas aguda em caninos da zona rural de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. Os cães, um macho Pit Bull com nove meses (canino 1) e uma fêmea Labrador Retriever com dois anos (canino 2), morreram em janeiro de 2005 e maio de 2008, respectivamente. As necropsias revelaram aumento cardíaco em ambos os casos. O coração do canino 2 apresentou formato globoso com múltiplas áreas pálidas na musculatura cardíaca, mais evidentes no ventrículo direito e câmaras cardíacas dilatadas, principalmente as da direita. Ao exame histológico, ambos os casos apresentaram alterações semelhantes caracterizadas por infiltrado inflamatório difuso não-purulento acentuado, predominantemente linfocitário intersticial. Nas fibras miocárdicas, havia grande número de pseudocistos, repletos de formas amastigotas do Trypanosoma cruzi. Ao teste sorológico TESA-blot, amostra do canino 2 foi positiva para anticorpos IgM e IgG anti-T.cruzi, achado característico da fase aguda da miocardite chagásica. Os resultados indicam que a doença de Chagas deve ser investigada em casos de morte súbita em cães na região Sul do Brasil e que a espécie pode servir como reservatório e sentinela da doença em humanos.

Aplicação da técnica de imunofluorescência direta para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina em aspirado de linfonodo

Recentemente, foco de leishmaniose visceral canina (CVL) foi descrito na região noroeste do Estado de São Paulo - Brasil. O Hospital Veterinário - UNESP - Araçatuba, no ano de 2.000, desenvolveu 60 testes citopatológicos de casos suspeitos de leishmaniose usando aspirado por agulha fina (FNA). Os esfregaços de linfonodo foram corados pelo método de Romanowsky (Diff-Quik®) e observados em microscopia de luz. Os casos positivos mostraram formas amastigotas típicas de Leishmania livres ou em vacúolos de macrófagos. Sinais citopatológicos de reatividade do sistema linfo-histiocitário com ausência de parasitos foram também observados. Com o objetivo de implementar o diagnóstico da CVL, detectando parasitos e material antigênico nos esfregaços, aplicou-se a reação de imunofluorescência direta (IFD) usando anticorpo policlonal anti-Leishmania produzido em camundongo. Comparamos o método de IFD com a pesquisa direta do parasito em esfregaços corados pelo método de Romanowsky. Dos 60 cães com sinais clínicos da doença, o exame direto foi positivo em 50% (n=30), duvidoso em 36,7% (n=22) e negativo com reatividade do linfonodo em 13,3% (n=8). Quando os linfonodos foram submetidos a reação de IFD observamos reação positiva em 93,3% (n=56) e reação negativa em 6,7% (n=4). Nossos resultados mostraram que a reação de IFD apresentou alta sensibilidade quando comparada a pesquisa direta do parasito pela coloração de Romanowsky. A reação de IFD pode ser um método útil para confirmar os casos duvidosos da doença, onde as formas amastigotas não são identificadas com facilidade.

Leishmaniose cutânea acidental

Os autores relatam o 3º caso de Leishmaniose acidental em laboratório, ocorrido em aluna do curso de Biologia, que contaminou-se por ocasião da passagem de formas amastigotas de Leishmania (Viannia) braziliensis de hamster infectado para hamster são. Chamam atenção de que, apesar de usar toda proteção exigida, a aluna foi mordida pelo hamster são, havendo como conseqüência, ruptura da luva e contágio através do inóculo.

Experimental visceral leishmaniasis in high and low antibody - producer mice (selection IV-A)

A leishmaniose é uma infecção parasitária cuja imunidade protetora envolve a ativação de macrófagos. Neste trabalho avaliamos a susceptibilidade de camundongos H e L (bons e maus produtores de anticorpos, respectivamente) da seleção IV-A, à infecção com o protozoário L. donovani. Camundongos H infectados com 10(7) amastigotas por via intravenosa foram mais suscetíveis, apresentando maior carga parasitária tanto no fígado quanto no baço. Após 60 dias de infecção ambas as linhagens apresentaram um aumento no índice esplênico. Esta esplenomegalia foi conseqüência, pelo menos parcialmente, de um aumento no número de células esplênicas. Os resultados indicam que a seleção IV-A é susceptível à infecção com L. donovani e que dentro desta seleção a linhagem H apresenta maior suscetibilidade do que a linhagem L.

Expression of pathogenicity-related genes of Xylella fastidiosa in vitro and in planta

Xylella fastidiosa is responsible for several economically important plant diseases. It is currently assumed that the symptoms are caused by vascular occlusion due to biofilm formation. Microarray technology was previously used to examine the global gene expression profile of X. filstidiosa freshly isolated from symptomatic plants or after several passages by axenic culture medium, and different pathogenicity profiles have been obtained. In the present study the expression of some pathogenicity-related genes was evaluated in vitro and in planta by RT-PCR. The results suggest that adhesion is important at the beginning of biofilm formation, while the genes related to adaptation are essential for the organism's maintenance in planta. Similar results were observed in vitro mainly for the adhesion genes. The pattern of expression observed suggests that adhesion modulates biofilm formation whereas the expression of some adaptation genes may be related to the environment in which the organism is living.

Influence of solid wastes in the mycelium growth of Lentinula edodes (berk.) Pegler

In Brazil there was little research related to Shiitake axenic culture. The aim of this research was to understand the substratum effects in the kinetics of the Shiitake mycelium growth. It was used two Shiitake strains and two different base substrate (eucalyptus sawdust and sugar cane bagasse) varying in three proportions of the supplements. The supplements, a blend of rice and wheat brans, were added in the proportion of 0, 10 and 20% of the base substrate. The experiment was composed of six treatments. The mycelium growth kinetics in volume had no effect relation to the strains and substrate and it followed a mathematical model represented by logarithmic equation. Beta, gamma and delta parameters didn't show any correlation with the growth velocity in volume. The strain L55 was better adapted than L17.

Protease activity in extracellular products secreted in vitro by trophozoites of Giardia duodenalis

There are evidences that Giardia trophozoites contain and/or release proteolytic enzymes that may be implicated in pathogenesis of giardiasis. This report describes a preliminary characterization of the proteolytic activity in excretory/secretory (E/S) products of Giardia duodenalis trophozoites of an axenic Brazilian strain (BTU-11) and the reference strain Portland 1 (P1). The protease activity of E/S products in conditioned medium by trophozoites of each strain was analyzed using substrate (gelatin and collagen) impregnated SDS-PAGE and hemoglobin assay. The protease characterization was based on inhibition assays including synthetic inhibitors. Proteolytic products were detected in the conditioned medium by trophozoites of both assayed strains. In the gels containing copolymerized gelatin and collagen, E/S products promoted degradation of the substrates and the most evident proteolysis zones were distributed in the migration regions of 77 to 18 kDa and 145 to 18 kDa, respectively, in the patterns of gelatinolytic and collagenolytic activities. Degradation of hemoglobin was also observed, and the pattern of hydrolysis was similar in both E/S products assayed. Inhibition assays showed that the main proteolytic activity in both E/S products is due to cysteine proteases although the presence of serine proteases was also indicated, mainly in the hydrolysis of hemoglobin.

Synthesis, X-ray Crystal Structure and Theoretical Calculations of Antileishmanial Neolignan Analogues

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Leishmania chagasi infection in cats with dermatologic lesions from an endemic area of visceral leishmaniosis in Brazil

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

Produtividade de pleurotus ostreatus em resíduos da amazônia

The viability of the utilization of wood and agroindustrial residues available in the Amazon region in the formulation of alternative substrates for the cultivation of Pleurotus ostreatus was tested. Thus, two wood residues: marupa sawdust (SIAMP) and pau-de-balsa sawdust (SAPB), and two substrates derived from agroindustrial residues: sugar-cane bagasse (SIACN) and pupunheira stem (SIAPP), were used. These were supplemented with a mixture of rice bran, wheat and corn as protein source, with addition of 2-3% of CaCO(3) for pH correction (6.5). The substrates were placed in polyethylene (HDPE) bags, sterilized at 121 degrees C for 1h and inoculated in a laminar flow chamber. The cultivation was carried out in an axenic way, in a modified atmosphere. The productivity of the substrates was evaluated in relation to the biological efficiency, with the following mean results: 125.60, 99.80%, 94.00 and 64.60% for SIAPP, SIACN, SIAMP and SIAPB, respectively. The high biological efficiency of the substrates and the cultivation process clearly showed the viability of the utilization of the residues, suggesting the commercial cultivation of this mushroom, which may contribute for improving the social and economical conditions and sustainability of the regional biodiversity resources of Amazonia.