Biochemical and biophysical properties of a highly active recombinant arginase from Leishmania (Leishmania) amazonensis and subcellular localization of native enzyme

Arginase (L-arginine amidinohydrolase, E.C. 3.5.3.1) is a metalloenzyme that catalyses the hydrolysis Of L-arginine to L-ornithine and urea. In Leishmania spp., the biological role of the enzyme may be involved in modulating NO production upon macrophage infection. Previously, we cloned and characterized the arginase gene from Leishmania (Leishmania) amazonensis. In the present work, we successfully expressed the recombinant enzyme in E. coli and performed biochemical and biophysical characterization of both the native and recombinant enzymes. We obtained K-M and V-max. values of 23.9(+/- 0.96) mM and 192.3 mu mol/min mg protein (+/- 14.3), respectively, for the native enzyme. For the recombinant counterpart, K-M was 21.5(+/- 0.90) mM and V-max was 144.9(+/- 8.9) mu mol/min mg. Antibody against the recombinant protein confirmed a glycosomal cellular localization of the enzyme in promastigotes. Data from light scattering and small angle X-ray scattering showed that a trimeric state is the active form of the protein. We determined empirically that a manganese wash at room temperature is the best condition to purify active enzyme. The interaction of the recombinant protein with the immobilized nickel also allowed us to confirm the structural disposition of histidine at positions 3 and 324. The determined structural parameters provide substantial data to facilitate the search for selective inhibitors of parasitic sources of arginase, which could subsequently point to a candidate for leishmaniasis therapy. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Species diversity of Leishmania (Viannia) parasites circulating in an endemic area for cutaneous leishmaniasis located in the Atlantic rainforest region of northeastern Brazil

OBJECTIVES To identify the aetiological agents of cutaneous leishmaniasis and to investigate the genetic polymorphism of Leishmania (Viannia) parasites circulating in an area with endemic cutaneous leishmaniasis (CL) in the Atlantic rainforest region of northeastern Brazil. METHODS Leishmania spp. isolates came from three sources: (i) patients diagnosed clinically and parasitologically with CL based on primary lesions, secondary lesions, clinical recidiva, mucocutaneous leishmaniasis and scars; (ii) sentinel hamsters, sylvatic or synanthropic small rodents; and (iii) the sand fly species Lutzomyia whitmani. Isolates were characterised using monoclonal antibodies, multilocus enzyme electrophoresis (MLEE) and polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism of the internal transcribed spacer region rDNA locus. RESULTS Seventy-seven isolates were obtained and characterised. All isolates were identified as Leishmania (Viannia) braziliensis serodeme 1 based on reactivity to monoclonal antibodies. MLEE identified 10 zymodemes circulating in the study region. Most isolates were classified as zymodemes closely related to L. (V.) braziliensis, but five isolates were classified as Leishmania (Viannia) shawi. All but three of the identified zymodemes have so far been observed only in the study region. Enzootic transmission and multiclonal infection were observed. CONCLUSIONS Our results confirm that transmission cycle complexity and the co-existence of two or more species in the same area can affect the level of genetic polymorphism in a natural Leishmania population. Although it is not possible to make inferences as to the modes of genetic exchange, one can speculate that some of the zymodemes specific to the region are hybrids of L. (V.) braziliensis and L. (V.) shawi.

Fatores genéticos e étnicos relacionados à evolução da infecção por Leishmania infantum

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Detection of Leishmania (L.) chagasi in canine skin

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

Molecular detection of Leishmania sp. in cats (Felis catus) from Andradina Municipality, São Paulo State, Brazil

The aim of this work was to molecularly detect Leishmania species in 52 cats from Andradina Municipality, São Paulo State, Brazil. The direct parasitological test was performed by using imprints of poplited lymph node, bone marrow and spleen to verify amastigote forms of Leishmania spp. The samples that were positive parasitological tests were subjected to molecular analysis (PCR) and sequencing. Infection was detected for 5.76% (3/52) of the examined cats and two had presence of amastigote forms of Leishmania spp. in lymph nodes. Polymerase chain reaction (PCR) of kinetoplast minicircle DNA, indicated positive amplification for samples of spleen and lymph nodes and the sequencing resulted in 97% similarity with Leishmania (L) chagasi. This study proved the occurrence of infection with Leishmania (L) chagasi in felines from Andradina municipality, São Paulo State. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Leishmania amazonensis: Partial purification and study of the biochemical properties of the telomerase reverse transcriptase activity from promastigote-stage

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

MOLECULAR DIAGNOSIS of LEISHMANIA AMAZONENSIS IN A CAPTIVE SPIDER MONKEY IN BAURU, São Paulo, BRAZIL

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

Subclinical muscle injuries in dogs infected with Leishmania (Leishmania) infantum chagasi

Although canine visceral leishmaniasis (CVL) has been extensively studied, muscular damage due to Leishmania (Leishmania) infantum chagasi infection remains to be fully established. The aim of this study was to describe the electromyographic and histological changes, as well as search for the presence of amastigote forms of Leishmania spp, CD3+ T-lymphocytes, macrophages and IgG in skeletal muscles of dogs with visceral leishmaniasis (VL). Four muscles (triceps brachial, extensor carpi radialis, biceps femoris and gastrocnemius) from a total of 17 naturally infected and six healthy dogs were used in this study. Electromyographic alterations such as fibrillation potentials, positive sharp waves and complex repetitive discharges were observed in, at least, three muscles from all infected dogs. Myocyte necrosis and degeneration were the most frequent muscular injury seen, followed by inflammatory reaction, fibrosis and variation in muscle fibers size. Immunohistochemistry in muscle samples revealed amastigote forms in 4/17 (23. 53%), IgG in 12/17 (70. 58%), CD3+ T-lymphocytes in 16/17 (94. 12%) and macrophages in 17/17 (100%) dogs. Statistically positive correlation was observed between: inflammatory infiltrate (p=0. 0305) and CD3+ immunoreaction (p=0. 0307) in relation to the number of amastigote forms; inflammatory infiltrate (p=0. 0101) and macrophage immunoreaction (p=0. 0127) in relation to the amount of CD3+; and inflammatory infiltrate (p=0. 0044) and degeneration/necrosis (p<0. 0001) in relation to the presence of macrophages. Our results suggest that different mechanisms contribute to the development of myocytotoxicity, including celular and humoral immune responses and direct muscular injury by the parasite. Nevertheless, the catabolic nature of the disease can probably interact with other factors, but cannot be incriminated as the only responsible for myositis.

Apoptose em linfócitosT esplênicos e do sangue periférico em cães naturalmente infectados por Leishmania (L.) chagasi

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

Níveis de TNF-alfa, IL-4 e IL-10 no baço e no fígado de cães naturalmente infectados por Leishmania (Leishmania) chagasi

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sequenciamento de DNA e imunoistoquímica renal para detecção de Leishmania sp em cães

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

Investigação de Leishmania SP em carrapatos de cães de bairros de Imperatriz-MA, através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR)

A Leishmaniose é uma doença causada pelo protozoário Leishmania sp, podendo acometer homem e animais dependendo da espécie do parasita, São transmitidos pelos flebotomíneos fêmeas, insetos do gênero Lutzomyia, que ao exercer o hematofagismo inoculam as formas promastigota infectantes, mas recentemente, tem sido levantado hipóteses sobre a transmissão por carrapatos. Segundo a vigilância epidemiológica de Imperatriz-MA a cidade é endêmica tanto para Leishmaniose Tegumentar (LT) quanto para a Leishmaniose Visceral (LV). Este trabalho teve como objetivo principal investigar a presença de DNA de Leishmania sp em carrapatos coletados de cães atendidos em petshop e Centro de Controle de Zoonoses do município de Imperatriz utilizando a técnica de PCR. O DNA foi extraído a partir de 640 carrapatos fêmeas e testadas utilizando o primer que amplifica o gene de mini-exon de Leishmania sp. Os carrapatos foram coletados de 41 cães de diferentes bairros da cidade de Imperatriz. A maioria dos carrapatos foram identificados como Rhipicephalus sanguineus. Os seguintes sinais clínicos sugestivos de leishmaniose foram observados nos cães: onicogrifose em 53,65% (22/41); úlceras em 63,41% (26/41), a perda de cabelo e inapetência em 39,02% (16/41). Cento e setenta carrapatos (26,56%) coletados de 16 cães apresentaram DNA de Leishmania do subgênero Viannia, responsável pela forma cutânea da doença. Não foi detectado nenhum DNA de Leishmania infantum chagasi. Carrapatos infectados foram coletados de ambos os cães sintomáticos e assintomáticos. Embora ainda não tenha sido demonstrado que os carrapatos possam transmitir Leishmania aos cães sob condições naturais, o resultado deste estudo tem vários aspectos importantes, pois é um método não-invasivo de detecção, capaz de diferenciar os grupos de parasitas em circulação, em especial se os animais não têm lesões, pode ser um indicador biológico em locais onde não é feito uma investigação sorológica e nem entomológica, podendo dar suporte aos programas de vigilância de saúde local.

Molecular and serological detection of tick-borne pathogens in dogs from an area endemic for Leishmania infantum in Mato Grosso do Sul, Brazil

Patógenos transmitidos por carrapatos atingem uma variedade de hospedeiros vertebrados. Para identificar os agentes patogênicos transmitidos por carrapatos entre cães soropositivos para Leishmania infantum no município Campo Grande-MS, foi realizado um estudo sorológico e molecular para a detecção de Ehrlichia canis, Anaplasma platys e Babesia vogeli em 60 amostras de soro e baço, respectivamente. Adicionalmente, foi realizado o diagnóstico confirmatório de L. infantum por meio de técnicas sorológicas e moleculares. Também foi realizado o alinhamento e análise filogenética das sequências para indicar a identidade das espécies de parasitas que infectam esses animais. Anticorpos IgG anti-Ehrlichia spp., anti-B. vogeli e anti-L. infantum foram detectados em 39 (65%), 49 (81,6%) e 60 (100%) dos cães amostrados, respectivamente. Vinte e sete (45%), cinquenta e quatro (90%), cinquenta e três (88,3%), dois (3,3%) e um (1,6%) cães mostraram-se positivos na PCR para E. canis, Leishmania spp., Leishmania donovani complex, Babesia sp. e Anaplasma sp., respectivamente. Após o seqüenciamento, os amplicons mostraram 99% de similaridade com isolados de E. canis, B. vogeli e A. platys e Leishmania chagasi. Os resultados deste estudo indicaram que os cães soropositivos para L. infantum de Campo Grande, MS, são expostos a vários agentes transmitidos por carrapatos, e, portanto, devem ser incluídos no diagnóstico diferencial em cães com suspeita clínica de leishmaniose.

Clonagem, expressão e purificação de três mutantes truncados da proteína LaRPA-1 de Leishmania amazonensis

A leishmaniose é uma doença que atinge milhões de pessoas no mundo e, de acordo com a FUNASA, está se espalhando por todas as regiões do Brasil. O tratamento desta zoonose é ineficaz, pois os fármacos utilizados apresentam muitos efeitos colaterais e colaboram com o aparecimento de parasitas e vetores resistentes. Portanto um maior conhecimento sobre a biologia molecular destes protozoários poderá facilitar o descobrimento de novas terapias e desenvolvimento de drogas antiparasitárias. O complexo telomérico é formado pela interação de DNA com proteínas, sendo que estas últimas podem também interagir entre si. A proteína RPA de eucariotos compreende um complexo trimérico subdividido em três subunidades. Este cumpre independentemente ou juntamente com outras proteínas diversas funções vitais para a célula, entre elas, auxiliar na manutenção dos telômeros e ajudar a recrutar a telomerase. Além disso, ela parece ser um dos principais componentes do complexo de proteínas que interagem com o terminal simples fita telomérico de protozoários tripanosomatídeos. Curiosamente, em Leishmania spp., as subunidades 2 e 3, ao contrário da subunidade 1 da RPA, não fazem parte do complexo telomérico. Portanto a LaRPA-1 pode apresentar comportamentos peculiares quando comparada a RPA dos outros eucariotos, e se tornar um importante alvo ao se estudar a biologia molecular do parasita. Este trabalho tem como objetivo clonar, expressar e purificar os três diferentes mutantes truncados da proteína LaRPA-1 para, futuramente, utilizar-se estas proteínas recombinantes como ligantes em ensaios de interação proteína:proteína, visando mapear possíveis sítios ou domínios na proteína LaRPA-1.O gene que codifica LaRPA-1 já encontrava-se clonado e sequenciado no laboratório de Telômeros da UNESP de Botucatu....(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Ocorrência de infecção por Leishmania sp. em cães no município de Florianópolis, Santa Catarina

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