Efficacy of niclosamide as a potential antipenetrant (TAP) against cercariae of Schistosoma mansoni monkeys

A 1% (W/V) formulation of Niclosamide (2', 5-Dichloro-4-nitrosalicylanilide) (TAP) was tested on Cebus apella monkeys as a topical prophylatic against schistosomiasis mansoni. Two experiments were conducted using the same formulation. In the first experiment, the TAP provided complete protection against schistosomiasis for 3 days. Of the 4 monkeys treated with TAP 7 days before exposure to Schistosoma mansoni cercariae, 2 were completely protected. The remaining 2 monkeys of the 7 day treatment group had a 78% or greater reduction in adult worm buderns when compared to the placebo treated monkeys. The second experiment was designed determine the time between day 3 and 7 when the TAP no longer provided complete protection. However, all of the TAP treated monkeys in this experiment were completely protected, even the monkeys treated 7 days earlier. In both experiments, all monkeys used as infection controls and those receiving only the placebo became infected and showed typical experimental schistosomiasis. These results demonstrate that the TAP could provide fast acting, short-term protection to people who must enter cercariae infested water.

Involvement of regional lymph nodes after penetration of Schistosoma mansoni cercariae in naive and infected mice

The parotid lymph nodes of naive and previously infected Balb/c mice were studied after, respectively, infection and re-infection with cercariae of Schistosoma mansoni via the ears. Schistosomula were able to pass through the lymph node by following the lymph flow or by penetrating the veins of the medullary cords. The number of nodal mast cells was higher from day 2 to 6 of primary infection; and from day 5 to 11 of re-infection. The amount of degranulating mast cells was significantly higher at day 4 of infection and at day 1 of re-infection. Eosinophils characterized the nodal inflammatory processes observed after day 5 in both primarily-infected and re-infected mice. However, only in the latter the eosinophils were able to adhere to the larval surface. In primarily-infected mice, no intranodal larva presented signs of degeneration. In contrast, in re-infected animals, some degenerating larvae were found inside eosinophilic infiltrates. The eosinophils reached the nodal tissue by migrating through the high endothelial venules and their collecting veins.

Studies on Cercariae from Kuwait Bay. XI. Description and surface topography of Cercaria kuwaitae XI sp.n. (Digenea: Echinostomatidae)

A new echinostome cercaria, Cercaria kuwaitae XI sp.n., from the prosobranch gastropod Cerithidea cingulata (Gmelin) from Kuwait Bay is described. The new cercaria is characterized by 23 collar spines and primary excretory tubules with distinct diverticula. The cercaria encysts in the snail host and is similar to those of Acanthoparyphium sp. The surface topography of the redia, cercaria and metacercarial cyst wall is studied by scanning electron microscopy. This is the first echinostome cercaria to be recorded in a gastropod from the Arabian Gulf region.

Differences in Brazilian strains of Schistosoma mansoni evaluated by means of morphometric analysis of cercariae of both sexes

Morphometrics of Brazilian strains (BH, SJ and CMO) of Schistosoma mansoni cercariae were obtained with a computerized image analyzer (IMAGE PRO PLUS, MEDIA CYBERNETICS), considering the following characters: body area, tail, furcae, oral and ventral suckers and distance between them. For statistical analysis, the variance test (one-way Anova) was applied and significant differences of p< 0.05 were considered. All morphometric values in the BH strain were significantly higher (p< 0.05) than in the others. Lower values were obtained in females of SJ strain for all characters, excepting the body area. Only this character showed to be significantly different in males and females of the three strains. Specimens of both sexes in the BH and SJ strains showed significant differences regarding all characters. It was observed that this morphometric analysis permits the characterization of strains and also the sex identification in S. mansoni cercariae. Due to its feasibility, this method can be applied as a tool in laboratories devoid of more complex equipment.

Recombinant tegumental protein Shistosoma japonicum very lowdensity lipoprotein binding protein as a vaccine candidate against Schistosoma japonicum

A polyhistidine-tagged recombinant tegumental protein Schistosoma japonicum very lowdensity lipoprotein binding protein (SVLBP) from adult Schistosoma japonicum was expressed in Escherichia coli. The affinity purified rSVLBP was used to vaccinate mice. The worm numbers and egg deposition recovered from the livers and veins of the immunized mice were 33.5% and 47.6% less than that from control mice, respectively (p<0.05). There was also a marked increase in the antibody response in vaccinated mice: the titer of IgG1 and IgG2a, IgG2b in the vaccinated group was significantly higher than that in the controls (>1:6,400 in total IgG). In a comparison of the reactivity of sera from healthy individuals and patients with rSVLBP, recognition patterns against this parasite tegumental antigen varied among different groups of the individuals. Notably, the average titres of anti-rSVLBP antibody in sera from faecal egg-negative individuals was significantly higher than that in sera from the faecal egg-positives, which may be reflect SVLBP-specific protection. These results suggested that the parasite tegumental protein SVLBP was a promising candidate for further investigation as a vaccine antigen for use against Asian schistosomiasis.

Uptake of macromolecules by cercariae during skin penetration and transformation to schistosomula (Schistosoma mansoni)

Here, we observed the uptake of membrane-impermeant molecules by cercariae as they penetrate the skin and are transformed into schistosomula. We propose that membrane-impermeant molecules, Lucifer Yellow, Propidium iodide and Hoechst 33258 enter the parasite through both thenephridiopore and the surface membrane and then diffuse throughout the body of the parasite. We present a hypothesis that the internal cells of the body of the schistosomulum represent a new host-parasite interface, at which skin-derived growth factors may stimulate receptors on internal membranes during transformation of the cercariae into the schistosomulum.

Molecular detection of Schistosoma japonicum in infected snails and mouse faeces using a real-time PCR assay with FRET hybridisation probes

A real-time polymerase chain reaction (PCR) assay with fluorescence resonance energy transfer (FRET) hybridisation probes combined with melting curve analysis was developed to detect Schistosoma japonicum in experimentally infected snails and in faecal samples of infected mice. This procedure is based on melting curve analysis of a hybrid between an amplicon from the S. japonicum internal transcribed spacer region 2 sequence, which is a 192-bp S. japonicum-specific sequence, and fluorophore-labelled specific probes. Real-time FRET PCR could detect as little as a single cercaria artificially introduced into a pool of 10 non-infected snails and a single egg inoculated in 100 mg of non-infected mouse faeces. All S. japonicum-infected snails and all faecal samples from infected mice were positive. Non-infected snails, non-infected mouse faeces and genomic DNA from other parasites were negative. This assay is rapid and has potential for epidemiological S. japonicum surveys in snails, intermediate hosts and faecal samples of final hosts.

Crescimento aéreo e radicular da soja em solos compactados e inoculados com estirpes de Bradyrhizobium japonicum

Um experimento com soja, utilizando amostras de um Latossolo Vermelho-Escuro álico textura média foi realizado em casa de vegetação da Universidade Federal de Uberlândia (MG), de julho/96 a fevereiro/97, visando avaliar o comportamento de estirpes de Bradyrhizobium japonicum inoculadas e nativas do solo e efeitos de níveis de compactação subsuperficial na produção de matéria seca da parte aérea (PMSPA), de raízes no anel superior da coluna e na absorção e concentração de nitrogênio na parte aérea da soja. Os tratamentos dispostos em fatorial 2 x 3 x 4 corresponderam à brometização e não-brometização do solo, presença de três estirpes de Bradyrhizobium japonicum (nativa do solo, SEMIA 5079 e SEMIA 5080 inoculadas na semente) e de quatro níveis de compactação (densidades de: 1,15; 1,30; 1,45 e 1,60 kg dm-3), aplicados com prensa hidráulica no solo do anel central de uma coluna formada pela sobreposição de três anéis de PVC de 15 cm de diâmetro. Quarenta e sete dias após a emergência, as plantas foram cortadas, secas e pesadas, e as raízes do anel superior coletadas e quantificadas. A PMSPA foi crescente com a brometização do solo e inoculação com a estirpe SEMIA 5080, dentro das densidades de até 1,30 kg dm-3. Para valores maiores do que este, as estirpes estudadas não diferiram entre si. A compactação promoveu reduções lineares na produção de matéria seca da parte aérea no solo não-brometizado e parabólico, e maior produção na densidade de 1,35 kg dm-3 no solo brometizado. A concentração de nitrogênio na parte aérea foi significativamen-te menor com a inoculação da estirpe SEMIA 5079 no solo brometizado e não diferiu entre si no solo não brometizado. Maior produção de raízes na camada superficial ocorreu na ausência de brometização do solo e de inoculação com Bradyrhizobium japonicum. Com a brometização, a maior produção ocorreu com a inoculação da estirpe SEMIA 5079. A compactação produziu efeito linear crescente na produção de raízes no solo não brometizado e parabólico, com maior produção na densidade de 1,43 kg dm-3 no solo brometizado.

Produtividade da soja em resposta à aplicação de Molibdênio e inoculação com Bradyrhizobium japonicum

A soja em simbiose com Bradyrhizobium japonicum é capaz de ter a sua exigência de N satisfeita com a fixação biológica de N2 (FBN). Entretanto, a FBN é afetada pela deficiência Mo, visto que este nutriente faz parte da enzima nitrogenase responsável pelo processo. Foi realizado um experimento, em condição de campo, em Latossolo Vermelho eutroférrico, no município de Palotina, PR, com o objetivo de avaliar o tratamento de sementes com Mo, inoculação de B. japonicum e adubação foliar de Mo na produtividade da soja. Os tratamentos foram quatro doses de Mo (0, 40, 80 e 160 g ha-1) aplicadas em adubação foliar e tratamento com aplicação nas sementes de 40 g ha-1 de Mo, combinados com e sem inoculação com B. japonicum. Não foram observados efeitos estatísticos significativos do tratamento de sementes com Mo, inoculação de B. japonicum e adubação foliar de Mo na produtividade da soja. Não foram obtidas diferenças significativas entre os tratamentos, obtendo-se tendência apra ganho de produtividade apenas com aplicação foliar de 80 g ha-1 de Mo e tratamento de sementes com 40 g ha-1.

Efeito do pH do solo rizosférico e não rizosférico de plantas de soja inoculadas com Bradyrhizobium japonicum na absorção de boro, cobre, ferro, manganês e zinco

Alterações no pH da rizosfera de plantas fixadoras de N2 parecem exercer papel fundamental na absorção de micronutrientes que têm sua disponibilidade dependente de alterações da acidez do solo. Estudaram-se variações na absorção de B, Cu, Fe, Mn e Zn durante o ciclo de crescimento e desenvolvimento da soja, induzidas pela fixação biológica de N2 e pelo pH inicial de amostras de dois solos (um LV argiloso e outro arenoso), em um ensaio conduzido em casa de vegetação. Essas amostras foram incubadas com doses de CaCO3 + MgCO3 (4:1) para elevar o pH (H2O) a valores de 5,2, 5,6, 6,2 e 6,6 no solo argiloso e 5,3, 5,6, 5,9 e 6,3 no solo arenoso. Após 60 dias de incubação, essas amostras receberam 450 mg dm-3 de P e 120 mg dm-3 de K no solo. Sementes de soja (Glycine max (L) Merrill), variedade Paranaíba, inoculadas com Bradyrhizobium japonicum, estirpes SEMIA 587 e SEMIA 5019, foram colocadas para germinar. Foram cultivadas quatro plantas por vaso (2,2 dm³) e colhidas aos 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 46 e 54 dias após a emergência. Determinaram-se o pH da rizosfera (pHr), o pH do solo entre raízes - não rizosférico (pHnr), os teores de B, Cu, Fe, Mn e de Zn na parte aérea e raiz, o N apenas na parte aérea, o número de nódulos e o peso da matéria seca de parte aérea, raiz e nódulos. Observou-se que as mudanças ocorridas no pHr e pHnr foram dependentes do pH inicial dos solos (pHs) e da fixação biológica de N2. O acúmulo de B e de Fe na parte aérea não foi alterado pelos valores de pHr, modificados em função do pHs, exceto para o Fe no solo argiloso. Todavia, aumentos significativos no acúmulo destes nutrientes na parte aérea ocorreram com o aparecimento dos nódulos, a partir de 24 dias após a emergência. Para Cu, Mn e Zn, as diferenças apareceram sobretudo quanto ao pHs. O conteúdo de micronutrientes na planta revelou-se sensível a mudanças no pH rizosférico, principalmente após a nodulação.

Nodulação e rendimento de soja co-infectada com Bacillus Subtilis e Bradyrhizobium Japonicum / Bradyrhizobium Elkanii

O Bacillus subtilis pode favorecer o desempenho simbiótico do rizóbio, pelos efeitos na inibição de fitopatógenos ou pela exsudação de fitormônios. Com o objetivo de verificar a viabilidade da co-infecção de sementes de soja com Bradyrhizobium e Bacillus foram conduzidos três experimentos, no Paraná, em solos com população estabelecida de Bradyrhizobium, em que as estirpes de Bradyrhizobium SEMIA 5019 e SEMIA 5080 e suas variantes tolerantes aos metabólitos de Bacillus foram co-infectadas com duas estirpes de Bacillus (AP-3 e PRBS-1), ou seus metabólitos. Na safra 1993/94, em Londrina, o tratamento de co-inoculação de Bradyrhizobium com os metabólitos formulados de Bacillus incrementou, significativamente, em relação ao não-inoculado, o número de nódulos (59%, estádio V3), a ocupação dos nódulos pelas estirpes de Bradyrhizobium (76%, R2) e o rendimento de grãos (24%); em Ponta Grossa, esses incrementos foram de 60%, 145% e 22%, respectivamente. Nessa safra, em Londrina, a co-inoculação das variantes tolerantes com os metabólitos de Bacillus também aumentou o rendimento (26%) e N total (17%) dos grãos de soja e incrementos significativos foram constatados, na ocupação dos nódulos, pela co-inoculação das variantes tolerantes com as células de Bacillus (78%). Os resultados obtidos indicam a viabilidade da co-inoculação, em sementes de soja, de metabólitos brutos ou formulados ou, ainda, de células de Bacillus subtilis, para incrementar a contribuição do processo de fixação biológica do nitrogênio.

Eficiência simbiótica de estirpes Hup+, Hup hr e Hup- de Bradyrhizobium japonicum e Bradyrhizobium elkanii em cultivares de caupi

A eficiência das estirpes de Bradyrhizobium com características Hup+ (SR e USDA-110), Hup- (29W) e Hup hr (SEMIA-587) foi avaliada em caupi (Vigna unguiculata L.), cultivares IPA-202, BR-3 e VITA-4. Os resultados mostraram que VITA-4, em relação à nodulação, revelou-se superior às demais, e apresentou interação efetiva com as estirpes SEMIA-587 e USDA-110. Entretanto, quanto à eficiência nodular, a combinação IPA-202 x SEMIA-587 alcançou maior atividade da nitrogenase (ARA) com eficiência relativa próxima a 1,0. A ARA detectada nas estirpes SR e SEMIA-587 foi similar, porém, superior às estirpes USDA-110 e 29W, evidenciando que as estirpes Hup+ e Hup hr alcançaram maiores atividades enzimáticas. Os teores de leghemoglobina (Lb) detectados nas estirpes SR e USDA-110 foram positivamente relacionados com as respectivas ARA, contudo, a relação entre teor de Lb e ARA obtido para 29W-Hup- foi variável, sugerindo que, na ausência da hidrogenase, o sistema da nitrogenase fica afetado podendo influir no fluxo de Lb ao bacteróide. A avaliação do teor de N mostrou que não houve diferença entre cultivares, entretanto, foi detectada diferença significativa entre as estirpes. As estirpes Hup+ obtiveram maiores acúmulos de N, evidenciando que os sistemas simbióticos que menos liberam H2, acumulam mais N no hospedeiro.

Differences in ureide and amino acid content of water stressed soybean inoculated with Bradyrhizobium japonicum and B. elkanii

The objective of this work was to study the response to water stress of a drought sensitive soybean cultivar inoculated with Bradyrhizobium japonicum (strain CB1809, Semia 586) and B. elkanii (strain 29W, Semia 5019). CB1809 nodulated plants produced a significantly higher root fraction (19%) than 29W (14.6%). Plants inoculated with CB1809 produced less nodules and accumulated more nitrogen than those inoculated with 29W. In general, low amounts of ureides in nodules were found in watered plants inoculated with either CB1809 or 29W strains, but those levels were five-fold increased in stressed plants inoculated with CB1809. Nodules formed by strain CB1809 had aspartate and glutamate as major amino acids, while those formed by 29W had glutamate, asparagine and alanine. In nodules of plants inoculated with CB1809 aspartate showed the highest accumulation (5 µmol g-1); in stressed plants this amino acid reached a value of 26 µmol g-1, and asparagine was not detected. Nodules formed by the strain 29W accumulated 1 µmol g-1 of aspartate, whether plants were stressed or not. Asparagine was the major amino acid found in nodules from watered plants (6 µmol g-1) and the amount of this amino acid was six-fold increased when plants were water stressed.

Identificação de QTL associados à simbiose entre Bradyrhizobium japonicum, B. elkanii e soja

O objetivo deste trabalho foi identificar QTL (locos de caráter quantitativo), utilizando marcadores do tipo microssatélites (SSR), relacionados à fixação biológica de nitrogênio (FBN), em uma população F2:7 de cultivares de soja (Glycine max) com diferentes capacidades de FBN, Bossier (alta) e Embrapa 20 (média). Foram mapeados 16 marcadores, distribuídos em seis grupos de ligação, cobrindo uma região de 5% do genoma (151,6 cM). A análise de regressão identificou 12 associações significativas em quatro grupos de ligação (B1, C2, D1b e H): três para a massa da parte aérea seca, quatro para número de nódulos, duas para a massa de nódulos e três para a massa média de nódulos. Todos os QTL detectados foram de efeitos menores. Contudo, sete marcadores foram confirmados nas duas populações, indicativo de uso potencial em programas de melhoramento visando à FBN.