Experimental benznidazole treatment of Trypanosoma cruzi II strains isolated from children of the Jequitinhonha Valley, Minas Gerais, Brazil, with Chagas disease

Trypanosoma cruzi strains from distinct geographic areas show differences in drug resistance and association between parasites genetic and treatment response has been observed. Considering that benznidazole (BZ) can reduce the parasite burden and tissues damage, even in not cured animals and individuals, the goal is to assess the drug response to BZ of T. cruzi II strains isolated from children of the Jequitinhonha Valley, state of Minas Gerais, Brazil, before treatment. Mice infected and treated with BZ in both phases of infection were compared with the untreated and evaluated by fresh blood examination, haemoculture, polymerase chain reaction, conventional (ELISA) and non-conventional (FC-ALTA) serologies. In mice treated in the acute phase, a significant decrease in parasitaemia was observed for all strains. Positive parasitological and/or serological tests in animals treated during the acute and chronic (95.1-100%) phases showed that most of the strains were BZ resistant. However, beneficial effect was demonstrated because significant reduction (p < 0.05%) and/or suppression of parasitaemia was observed in mice infected with all strains (acute phase), associated to reduction/elimination of inflammation and fibrosis for two/eight strains. BZ offered some benefit, even in not cured animals, what suggest that BZ use may be recommended at least for recent chronic infection of the studied region.

Protein energy malnutrition increases arginase activity in monocytes and macrophages.

BACKGROUND: Protein energy malnutrition is commonly associated with immune dysfunctions and is a major factor in susceptibility to infectious diseases. METHODS: In this study, we evaluated the impact of protein energy malnutrition on the capacity of monocytes and macrophages to upregulate arginase, an enzyme associated with immunosuppression and increased pathogen replication. RESULTS: Our results show that monocytes and macrophages are significantly increased in the bone marrow and blood of mice fed on a protein low diet. No alteration in the capacity of bone marrow derived macrophages isolated from malnourished mice to phagocytose particles, to produce the microbicidal molecule nitric oxide and to kill intracellular Leishmania parasites was detected. However, macrophages and monocytes from malnourished mice express significantly more arginase both in vitro and in vivo. Using an experimental model of visceral leishmaniasis, we show that following protein energy malnutrition, the increased parasite burden measured in the spleen of these mice coincided with increased arginase activity and that macrophages provide a more permissive environment for parasite growth. CONCLUSIONS: Taken together, these results identify a novel mechanism in protein energy malnutrition that might contributes to increased susceptibility to infectious diseases by upregulating arginase activity in myeloid cells.

Blocking Junctional Adhesion Molecule C Enhances Dendritic Cell Migration and Boosts the Immune Responses against Leishmania major.

The recruitment of dendritic cells to sites of infections and their migration to lymph nodes is fundamental for antigen processing and presentation to T cells. In the present study, we showed that antibody blockade of junctional adhesion molecule C (JAM-C) on endothelial cells removed JAM-C away from junctions and increased vascular permeability after L. major infection. This has multiple consequences on the output of the immune response. In resistant C57BL/6 and susceptible BALB/c mice, we found higher numbers of innate immune cells migrating from blood to the site of infection. The subsequent migration of dendritic cells (DCs) from the skin to the draining lymph node was also improved, thereby boosting the induction of the adaptive immune response. In C57BL/6 mice, JAM-C blockade after L. major injection led to an enhanced IFN-γ dominated T helper 1 (Th1) response with reduced skin lesions and parasite burden. Conversely, anti JAM-C treatment increased the IL-4-driven T helper 2 (Th2) response in BALB/c mice with disease exacerbation. Overall, our results show that JAM-C blockade can finely-tune the innate cell migration and accelerate the consequent immune response to L. major without changing the type of the T helper cell response.

Exposure to stallion accelerates the onset of mares' cyclicity.

Horses (Equus caballus) belong to the group of seasonally polyestrous mammals. Estrous cycles typically start with increasing daylight length after winter, but mares can differ greatly in the timing of onset of regular estrus cycles. Here, we test whether spatial proximity to a stallion also plays a role. Twenty-two anestrous mares were either exposed to one of two stallions (without direct physical contact) or not exposed (controls) under experimental conditions during two consecutive springs (February to April). Ovarian activity was monitored via transrectal ultrasound and stallion's direct contact time with each mare was determined three times per week for one hour each. We found that mares exposed to a stallion ovulated earlier and more often during the observational period than mares that were not exposed to stallions. Neither stallion identity nor direct contact time, mare age, body condition, size of her largest follicle at the onset of the experiment, or parasite burden significantly affected the onset of cyclicity. In conclusion, the timing of estrous cycles and cycle frequency, i.e., crucial aspects of female reproductive strategy, strongly depend on how the mares perceive their social environment. Exposing mares to the proximity of a stallion can therefore be an alternative to, for example, light programs or elaborated hormonal therapies to start the breeding season earlier and increase the number of estrous cycles in horses.

The role of Notch receptors in T helper differentiation

After encountering antigens, naïve CD4+ Τ cells can differentiate into various effector Τ helper (Th) cell subsets, including CD4+ Thi, Th2, Thi7, regulatory Τ cells and the recently described follicular Τ helper cells (TFH cells). To date, most of the studies used either gain-of-function approaches that do not reflect the physiological Notch signaling intensity or loss-of-function models that block the entire Notch pathway. The contribution of single Notch receptors during Th differentiation occurring upon infection has not been investigated yet. In the present thesis, we wanted to assess the individual role of Notchi and Notch2 in Th differentiation, by using mice with Τ cell-specific deletion of Notchi, Notch2 or both (NiN2/iCD4Cre) in different models of infection/immunization.¦In the first part, we characterized the role of Notchi and Notch2 in Thi differentiation. We used experimental infection with the protozoan parasite Leishmania major, known to induce a protective Thi immune response in mice on the C57BL/6 background. Mice deficient for both Notchi and Notch2 developed unhealing lesions and were unable to control the parasite burden in their footpad. A profound defect in IFNy secretion by CD4+ Τ cells was shown to be responsible for the susceptibility of these mice. Although CD4+ Τ cells did not secrete IFNy following L. major infection, they exhibited higher IFNymRNA expression as well as higher frequency of CD4+IFNy+Τ cells in dLN. Altogether, these data indicate that Notch is dispensable for the differentiation of Thi cells expressing IFNy but controls, directly or not, the secretion of IFNy, allowing the development of a fully functional Thi immune response.¦In the second part of this thesis, we determined whether Notch is involved in differentiation of follicular Τ helper (TFH) cells. Using different models of immunization (NP-CGG, Schistosoma mansoni eggs) or infection (Leishmania mexicana), we showed that NiN2ACD4Cre mice were unable to generate TFH cells, displayed impaired germinal center (GC) formation as well as a profound defect in high affinity specific-antibodies secretion. We demonstrated an essential and previously unknown role of Notch in TFH cell development, the consequent GC formation and high affinity antibodies secretion, although the mechanisms by which Notch affects TFH development remain to be clearly demonstrated.¦-¦Lors d'une réponse immune, les lymphocytes Τ CD4+ se différencient en différentes sous- populations de lymphocytes Τ auxiliaires (T helper ou Th en anglais) incluant les populations de cellules Thi, Th2, Thn.7, Τ régulatrices ou Τ folliculaires. De nombreuses études ont montré un rôle de la voie de signalisation Notch dans la différentiation des lymphocytes Τ auxiliaires, bien que les résultats soient controversés. A ce jour, la majorité de ces études sont basées sur des modèles de gain de fonction qui ne reflètent pas le niveau physiologique du signal ou des modèles de perte de fonction pour lesquels toute la voie de signalisation est bloquée. De ce fait, nous avons voulu établir le rôle individuel de Notchi et Notch2 dans la réponse immune de type Thi et dans la différentiation des lymphocytes Τ auxiliaires folliculaires avec l'aide de souris déficientes pour Notchi, Notch2 ou les 2 (NiN2ACD4Cre) à la surface de leurs cellules T.¦Dans la première partie de cette thèse, nous avons analysé le rôle de Notch dans la différentiation de type Thi suite à infection avec le parasite Leishmania major, connu pour induire une forte réponse Thi dans des souris de souche C57BL/6. Les souris déficientes pour Notchi et Notch2 développent une importante lésion et sont incapables de contrôler la prolifération du parasite au site d'infection. Le profond défaut de la sécrétion d'IFNy par les cellules Τ des ganglions drainants est probablement responsable de la susceptibilité de ces souris à L. major. Bien que les cellules Τ ne sécrètent pas d'IFNy, nous avons observé des niveaux plus importants d'expression au niveau de l'ARN messager, et une proportion plus élevée de cellules positives pour CD4 et IFNy. Ces résultats indiquent que Notch est nécessaire pour la sécrétion d'IFNy mais pas pour la différentiation de cellules compétentes pour l'IFNy.¦Dans un second temps, nous avons voulu déterminer si Notch est impliqué dans la différentiation des cellules Τ folliculaires. En utilisant divers modèles d'immunisation (avec NP-CGG ou des oeufs de Schistosoma mansoni) ou d'infection (avec L. mexicana), nous avons montré que les souris NlN2ACD4Cre sont incapables de générer des cellules Τ folliculaires. En conséquence, la formation des centres germinatifs et la sécrétion d'anticorps de haute affinité sont profondément affectés. Nous avons démontré dans cette seconde partie un rôle crucial et inconnu à ce jour de Notch dans la différentiation des cellules Τ et en conséquence dans la formation des centres germinatifs et la sécrétion des anticorps de haute affinité, bien que les mécanismes par lesquels Notch contrôle cette différentiation restent à identifier.¦-¦Lors d'une réponse immune, les lymphocytes Τ CD// se différencient en différentes sous- populations de lymphocytes Τ auxiliaires de types Thi, Th2, Thi7, régulatrices ou folliculaires, définies selon la sécrétion de cytokines spécifiques. Le rôle de ces sous-populations dans le contrôle de diverses infections ou leur association avec de nombreuses maladies rend la compréhension des mécanismes de différentiation de ces cellules particulièrement importante. De nombreux facteurs sont impliqués dans ce processus, tels que la présence de diverses cytokines dans l'environnement, la nature de l'antigène ou encore la force de la stimulation. Par ailleurs, de nombreuses études ont montré un rôle de la voie de signalisation Notch dans la différentiation des lymphocytes T, bien que les résultats soient controversés. Dans cette thèse, nous avons voulu évaluer le rôle individuel des récepteurs Notch dans la différentiation des cellules Τ auxiliaires de type Thi et folliculaires à l'aide de souris dont les récepteurs Notch sont spécifiquement absents à la surface des lymphocytes T.¦Dans la première partie, nous avons utilisé le modèle d'infection au parasite Leishmania major, connu pour induire une forte réponse protectrice de type Thi dans la majorité des souches de souris. Suite à l'infection, les souris déficientes pour les récepteurs Notch sont incapables de contrôler la prolifération du parasite et développent une importante lésion au site d'infection. Cette susceptibilité est due à l'incapacité des cellules Τ auxiliaires à sécréter une cytokine spécifique des cellules de type Thi et nécessaire à l'éradication du parasite, l'IFNy. Ces résultats indiquent que les récepteurs Notch sont indispensables au développement d'une réponse Thi fonctionnelle, permettant la guérison suite à l'infection avec L. major.¦Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons voulu déterminer si Notch est impliqué dans la différentiation des lymphocytes Τ folliculaires. Ces cellules ont la particularité d'aider les lymphocytes Β à former des centres germinatifs au sein desquels les lymphocytes Β prolifèrent et sécrètent des anticorps, un processus nécessaire à la protection contre les pathogènes. Actuellement, l'efficacité de la majorité des vaccins repose sur la sécrétion d'anticorps par les lymphocytes B, aidés par les cellules Τ folliculaires. En raison du rôle important de ces cellules dans l'éradication des pathogènes et lors d'un processus de vaccination, il est important de connaître les facteurs et les mécanismes permettant la différentiation de ces cellules. Dans cette étude, nous montrons que la formation des cellules Τ folliculaires dépend de la voie de signalisation Notch, impliquant un rôle essentiel de cette molécule dans l'induction de la sécrétion d'anticorps par les lymphocytes B.

Role of neutrophils in "Leishmania" infection

Résumé : Dans le modèle murin d'infection avec le parasite protozoaire Leishmania major (L. major), la souche de souris C57BL/6 est résistante a |'infection et développe une réponse protectrice Thelper (Th) 1. Inversement, les souris de la souche BALB/c développent une réponse Th2 et sont sensibles a cette infection. A la suite d'une infection avec ce parasite, les neutrophiles sont les premières cellules présentes au site d'infection et sont recrutées de manière égale dans les souches résistantes et sensibles à L. major, Néanmoins, trois jours après l'infection, la majorité des neutrophiles disparaissent du site d'infection chez les souris C57BL/6, tandis que ils restent jusqu'a dix jours chez les souris BALB/c. Un rôle crucial des neutrophiles a été démontré durant l'infection avec L. major. En effet, la déplétion de ces cellules avant |'infection dans les souris BALB/c, conduit a une réduction du développement des lésions, associée à une baisse de la charge parasitaire et a une modification de la réponse immunitaire vers une réponse Th1 dans des souris normalement sensibles a |'infection, suggérant un rôle immunorégulateur de ces neutrophiles durant les premiers jours de l'infection. Dans la première partie de cette thèse, nous avons étudié le rôle des neutrophiles suite à l'infection avec L. major. Nous avons démontré que le parasite induisait des phénotypes de neutrophiles distincts chez les souris résistantes ou sensibles à L. major. Suite à l'exposition au parasite, les neutrophiles de souris C57BL/6 ont montré une expression élevée des récepteurs Toll-like 2, 7 et 9 ainsi que la sécrétion d'lL-12p7O et d'lL-10, alors que ceux de souris BALB/c sécrétaient de l'IL-12p40 et du TGFB. Nous avons ensuite démontré qu'en réponse à L. major, au contraire des neutrophiles de BALB/c, les neutrophiles de souris résistantes C57BL/6, libéraient la chimiokine CCL3 attirant les cellules dendritiques. Le rôle crucial de cette chimiokine dans la migration de la première de vague de cellules dendritiques au site d'infection ainsi que son rôle dans le développement de la réponse immunitaire subséquente a été établi. Ces résultats démontrent que les neutrophiles, suite a |'infection avec le parasite L. major, créent un microenvironnement capable de déterminer le développement d'une réponse immunitaire spécifique a un antigène. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés au rôle des neutrophiles suite a l'infection avec d'autres espèces de Leishmania: L, doriovani et L. mexicaria, agents responsables de leishmaniose viscérale et cutanée chronique respectivement. Un rôle crucial des neutrophiles a été démontré dans la réponse protectrice suite a l'infection avec L. donovani, l'absence de ces cellules amenant à une susceptibilité au parasite accrue, associée avec une induction préférentielle d'une réponse Th2. Inversement, la déplétion des neutrophiles lors de l'infection avec L. mexicaria aboutit a une résistance accrue, comme constaté par la baisse dela charge parasitaire, la hausse de la réponse Th1 ainsi la baisse de la réponse Th2 dans les souris déplétées en neutrophiles. Néanmoins, malgré le rôle délétère des neutrophiles sur le développement d'une réponse protectrice suite à |'infection avec L. mexicana, ces cellules sont nécessaires pour une résolution correcte dela réponse inflammatoire. En résumé, cette étude révèle un rôle majeur des neutrophiles lors de |'infection avec plusieurs especes de Leishmania. Résumé pour un large public : Les neutrophiles font partie de la famille des globules blancs. A la suite d'une infection, ces cellules sont les premières a être recrutées au site d'infection et sont impliquées dans |'élimination des pathogènes. Dans cette thèse, nous nous somme donc intéressés au rôle que pouvaient jouer ces neutrophiles durant l'infection avec le parasite protozoaire Leishmania major (L. major). Dans le modèle murin d'infection avec L. major, la majorité des souches de souris utilisées dans la recherche, dont les souris de la souche C57BL/6, développent de petites lésions qui guérissent spontanément après quelques semaines (souris résistantes). ll existe néanmoins, quelques souches de souris, dont la souche de souris BALB/c, qui développent des lésions qui ne guérissent pas (souris sensibles). Il a été observé que lors de l'lnfection avec ce parasites les neutrophiles étaient les premières cellules recrutées au site de l'lnfection dans toutes les souches de souris, toutefois trois jours après le début dela réaction immunitaire, la majorité des neutrophiles disparaissent chez les souris C57BL/6, tandis qu'ils restent jusqu'à dix jours chez les souris BALB/c. De plus, un rôle crucial des neutrophiles a été démontré durant l'infection avec L. major. En effet, l'absence de neutrophiles durant les trois premiers jours de l'infection chez les souris sensibles à |'infection, rend ces souris résistantes. Ces résultats suggèrent donc un rôle régulateur de la réponse immunitaire des neutrophiles durant les premiers jours de l'infection. Dans la première partie de cette thèse, nous avons étudié le rôle des neutrophiles suite à l'infection avec L. major. Nous avons donc analysé la sécrétion des cytokines, molécules essentielles qui déterminent la réponse immunitaire, par les neutrophiles. Nous avons démontré que le parasite induisait une sécrétion de cytokines différente entre les souris résistantes ou sensibles a L. major. Nous avons ensuite démontré que seule la souche de souris résistante sécrétait la chimiokine CCL3, connue pour être impliquée dans le recrutement de différentes cellules au site d'infecti0n, dont les cellules dendritiques. Les cellules dendritiques sont un élément fondamental pour un bon déroulement d'une réponse immunitaire, de par leur rôle décisif de liaison entre une réponse précoce non-spécifique au pathogène et une réponse plus tardive spécifique au pathogène et nécessaire pour |'élimination de dernier. Nous avons démontré que les neutrophiles de souris résistantes sécrétaient CCL3 et recrutaient les cellules dendritiques au site d'infecti0n, jouant de ce fait un rôle essentiel dans le développement de la réponse immunitaire. Ces résultats démontrent que les neutrophiles, suite à l'infection avec le parasite L. major, créent un microenvironnement capable de déterminer le développement d'une réponse immunitaire. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés au rôle des neutrophiles suite à l'lnfection avec d'autres espèces de Leishmania, L. donovani et L. mexicana. Nous avons pu montrer un rôle crucial de ces cellules dans la réponse à ces deux parasites. En effet, suite à |'infection avec L. donovani, un rôle protecteur des neutrophiles a été observé, leur absence menant à une susceptibilité accrue aux parasites. Dans le cas de l'infection avec L. mexicana, une réduction de |'infection a été observée en absence de neutrophiles, avec néanmoins une augmentation de la lésion, suggérant un rôle important de ces cellules dans le développement de la réponse immunitaire ainsi que dans le contrôle de la réponse inflammatoire. En résumé, cette étude révèle un rôle majeur des neutrophiles lors de l'lnfection avec plusieurs membres de la famille Leishrnania. Summary : Upon infection with the protozoan parasite Leishmania major (L. major), C57BL/6 mice show a resistant phenotype, developing a protective Thelper (Th) 1 response. ln contrast, BALB/c mice develop a Th2 response and are susceptible to infection. Following inoculation with the parasite, neutrophils are the first cells migrating at the site of infection and are equally recruited in both L. major- resistant and susceptible mouse strains. However, after three days of infection, almost all neutrophils disappear from the site of infection in C57BL/6 mice, while they persist until ten days in BALB/c mice. Neutrophils were shown to play a crucial role during infection with L. major. indeed, depletion of these cells in BALB/c mice prior to infection with the parasite led to a lower Iesion development, associated with a lower parasite burden and a modification in the immune response towards a Th1 response in these otherwise susceptible mice, suggesting an immunomodulatory role for neutrophils during the first days of infection. ln the first part of this thesis, we were interested in better understanding the role of neutrophils in infection with L. major. \/\/e found that this parasite was inducing distinct neutrophil phenotypes in L. major-resistant and susceptible mice. Upon exposition with L. major, C57BL/6 neutrophils were reported to express high level of Toll-like receptors 2, 7, 9 mRNA and secrete IL-12p70 and IL-10, while BALB/c neutrophils secreted homodimers of IL-12p40, and TGFB. We then demonstrated that in response to L. major, neutrophils from L. major-resistant C57BL/6 mice release the CCL3 dendritic cell attracting chemokine, which is critical for the first wave of dendritic cell migration to the site of infection and in the development of the subsequent immune response. Altogether, these results demonstrated that upon infection with L. major, neutrophils create a microenvironment that can determine the development of an antigen-specific immune response. ln the second part of the thesis we were interested in understanding the role of neutrophils upon infection with of other species of Leishmania: L. donovani causing visceral leishmaniasis and L. mexicana, agent of chronic cutaneous leishmaniasis. Upon infection with L. donovani, neutrophils were found to play a crucial role in the early protective response, their absence leading to an increased susceptibility to the parasite, associated with the preferential induction of a Th2 response. ln contrast, depletion of these cells early in infection with L. mexicana was leading to an increased resistance, as observed by a decreased parasite burden, increased Th1 and decreased Th2 response in neutrophil-depleted mice. However, despite the deleterious role of neutrophils on the development of a protective immune response upon L. mexicana infection, these cells were required for the proper resolution of the inflammatory response. Altogether, these results highlight a major immunomodulatory role for neutrophils in infection with several species of Leishmania.

Role of Toll-Like Receptor 9 Signaling in Experimental Leishmania braziliensis Infection.

Infection with Leishmania braziliensis causes cutaneous or mucocutaneous leismaniasis in humans. Toll-like receptor 9 (TLR9) expression has been found in granulomas of lesions in L. braziliensis-infected individuals. L. braziliensis inoculation in mice induces very small lesions that are self-healing, whereas deficiency in the TLR adaptor molecule, MyD88, renders mice susceptible to infection. The TLR involved has not been identified, prompting us to investigate if TLR9 triggering by the parasite contributes to the strong resistance to infection observed in L. braziliensis-inoculated mice. The parasites activated wild-type (WT) dendritic cells (DCs) in vitro but not DCs derived from TLR9(-/-) mice. TLR9(-/-) mice inoculated with L. braziliensis exhibited a transient susceptibility characterized by increased lesion size and parasite burden compared to those of WT mice. Surprisingly, elevated levels of gamma interferon (IFN-γ) were measured at the site of infection and in draining lymph node T cells of TLR9(-/-) mice at the peak of susceptibility, suggesting that unlike observations in vitro, the parasite could induce DC activation leading to the development of Th1 cells in the absence of TLR9 expression. Taken together, these data show that TLR9 signaling is important for the early control of lesion development and parasite burden but is dispensable for the differentiation of Th1 cells secreting IFN-γ, and the high levels of this cytokine are not sufficient to control early parasite replication following L. braziliensis infection.

Cytokine profiles during experimental Chagas' disease

People infected with Trypanosoma cruzi remain so for life, yet only 30-40% of these individuals develop characteristic chagasic cardiomyopathies. Similarly, when infected with the Brazilian strain of T. cruzi, DBA/2 mice develop severe cardiac damage while B10.D2 mice do not. To better understand the immunological parameters that may be involved in the disease process, we have used this murine model (DBA/2 vs B10.D2) and compared the changes in cytokine production during the course of infection with T. cruzi. Concanavalin A (Con A) stimulation of spleen cells harvested during the acute phase (day 30) resulted in similarly high levels of IFN-g in both mouse strains. However, the amount of IFN-g in supernatants from cultures of B10.D2 spleen cells initiated during the chronic phase (day 72) was at subacute levels, whereas secretion by chronic DBA/2 spleen cells remained high. In addition, Con A-stimulated spleen cells from acute DBA/2 mice produced approximately twice as much IL-10 and significantly more IL-4 than cells from B10.D2 mice. IL-4 secretion remained low by cells from chronic B10.D2 mice, but when using cells from chronic DBA/2 mice, levels continued to increase beyond the already high levels secreted by cells harvested during the acute phase. Proliferative responses to Con A stimulation by spleen cells from DBA/2 mice were significantly higher than those from B10.D2 mice in both the acute and chronic phases. These data suggest that enhanced responses in DBA/2 mice, which may be related to a higher parasite burden, a lack of down-regulation, and/or the onset of autoimmune phenomena, correlate with the more severe cardiomyopathy seen in pathopermissive mice.

Detection of immunoglobulin G in the lung and liver of hamsters with visceral leishmaniasis

Several organs are affected in visceral leishmaniasis, not only those rich in mononuclear phagocytes. Hypergammaglobulinemia occurs during visceral leishmaniasis; anti-Leishmania antibodies are not primarily important for protection but might be involved in the pathogenesis of tissue lesions. The glomerulonephritis occurring in visceral leishmaniasis has been attributed to immune complex deposition but in other organs the mechanism has not been studied. In the current study we demonstrated the presence of IgG in the lung and liver of hamsters with visceral leishmaniasis. Hamsters were injected intraperitoneally with 2 x 10(7) amastigotes of Leishmania (Leishmania) chagasi and the presence of IgG in the liver and lung was evaluated at 7, 15, 30, 45, 80 and 102 days postinfection (PI) by immunohistochemistry. The parasite burden in the spleen and liver increased progressively during infection. We observed a deposit of IgG from day 7 PI that increased progressively until it reached highest intensity around 30 and 45 days PI, declining at later times. The IgG deposits outlined the sinusoids. In the lung a deposit of IgG was observed in the capillary walls that was moderate at day 7 PI, but the intensity increased remarkably at day 30 PI and declined at later times of infection. No significant C3 deposits were observed in the lung or in the liver. We conclude that IgG may participate in the pathogenesis of the inflammatory process of the lung and liver occurring in experimental visceral leishmaniasis and we discuss an alternative mechanism other than immune complex deposition.

The role of complement in the early phase of Leishmania (Leishmania) amazonensis infection in BALB/c mice

Complement-depleted and -non-depleted BALB/c mice were inoculated with Leishmania (Leishmania) amazonensis promastigotes into the hind footpad to study the role of the complement system in cutaneous leishmaniasis. Total serum complement activity was measured by hemolytic assay and C3 fragment deposit at the inoculation site was determined by direct immunofluorescence in the early period of infection, i.e., at 3, 24, 48 h and 7 days post-infection. The inflammatory reaction and the parasite burden were evaluated in the skin lesion at 7 and 30 days post-infection. Total serum complement activity decreased in the early phase of infection, from 3 to 24 h, in non-depleted mice compared to non-infected and non-depleted mice. C3 fragment deposit at the site of parasite inoculation was present throughout the period of infection in non-depleted mice. In contrast, no C3 fragment deposit was observed at the inoculation site in complement-depleted mice. Complement-depleted mice showed a significant decrease in the inflammatory response and a significant increase in the number of parasites (70.0 ± 5.3 vs 5.3 ± 1.5) at 7 days of infection (P < 0.05). A higher number of parasites were also present at 30 days of infection at the inoculation site of complement-depleted mice (78.5 ± 24.9 vs 6.3 ± 5.7). These experiments indicate that complement has an important role at the beginning of experimental cutaneous leishmaniasis caused by L. (L.) amazonensis by controlling the number of parasites in the lesion.

Écologie de la besnoitiose chez les populations de caribous (Rangifer tarandus) des régions subarctiques

Bien que les infections à Besnoitia tarandi sont documentées chez l’espèce Rangifer sp. depuis 1922, les données récoltées sur l’écologie et la distribution de cette parasitose demeurent rares. Les objectifs de cette étude ont donc été (i) d’identifier le meilleur tissu à échantillonner pour détecter les infections à Besnoitia tarandi dans les populations de caribous, (ii) de calculer la sensibilité et la spécificité de l’examen visuel comparativement à l’examen microscopique et (iii) d’identifier les facteurs de risques intrinsèques et extrinsèques associés à cette parasitose afin (iv) de comparer la prévalence et la densité des kystes parasitaires entre certains troupeaux. Nos résultats suggèrent que l'examen microscopique du derme superficiel d’une section de peau provenant du tiers moyen antérieur du métatarse devrait être privilégié pour dépister les infections par B. tarandi et en évaluer l'intensité. L’examen microscopique est également un outil très sensible comparativement à l’examen visuel des kystes parasitaires. Besnoitia tarandi, qui semble être absent du Groenland, a été observé dans environ un tiers des caribous nord-américains. Une variation saisonnière de prévalence et d'intensité de B. tarandi a été détectée; le parasite étant plus abondant chez cet hôte intermédiaire durant la période de l'automne/hiver comparativement à celle du printemps/été. Cet effet saisonnier pourrait être associé à une augmentation de l'abondance du parasite suite à la saison des insectes (i.e. été), supportant ainsi le rôle présumé des arthropodes piqueurs comme vecteurs de la maladie. Cette différence saisonnière pourrait aussi être expliquée par la diminution de la charge parasitaire par le système immunitaire et/ou par un taux de survie inférieur des animaux les plus parasités durant la saison froide. Les niveaux d'infection étaient légèrement plus élevés chez les mâles que chez les femelles, ce qui suggère soit une diminution du taux de mortalité, soit une exposition accrue ou une plus grande susceptibilité au parasite des mâles en comparaison aux femelles. La densité d’infection supérieure dans le troupeau Rivière-aux-Feuilles (Nunavik) suggère des niveaux d'exposition au parasite plus élevés et/ou une diminution des niveaux de résistance de ces caribous à ce protozoaire. Les résultats de cette étude démontrent que B. tarandi peut réduire les chances de survie des caribous infectés. Il sera donc important de continuer à surveiller les infections à B. tarandi surtout en cette période de changements climatiques.

Inhibitory activity of limonene against Leishmania parasites in vitro and in vivo

Limonene is a monoterpene that has antitumoral, antibiotic and antiprotozoal activity. In this study we demonstrate the activity of limonene against Leishmania species in vitro and in vivo. Limonene killed Leishmania amazonensis promastigotes and amastigotes with 50% inhibitory concentrations of 252.0 +/- 49.0 and 147.0 +/- 46.0 mu M, respectively. Limonene was also effective against Leishmania major, Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi promastigotes. The treatment of L. amazonensis-infected macrophages with 300 mu M limonene resulted in 78% reduction in infection rates. L. amazonensis-infected mice treated topically or intrarectally with limonene had significant reduction of lesion sizes. A significant decrease in the parasite load was shown in the lesions treated topically with limonene by histopathological examination. The intrarectal treatment was highly effective in decreasing the parasite burden, healing established lesions and suppressing the dissemination of ulcers. Limonene presents low toxicity in humans and has been shown to be effective as an agent for enhancing the percutaneous permeation of drugs. Our results suggest that limonene should be tested in different experimental models of infection by Leishmania. (C) 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Tamoxifen as a potential antileishmanial agent: efficacy in the treatment of Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi infections

The aim of this study was to evaluate the efficacy of tamoxifen in vivo in experimental models of cutaneous (CL) and visceral leishmaniasis (VL) caused by Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi, respectively. Drug activity was assessed against intracellular amastigotes by treating infected macrophage cultures and evaluating the number of infected cells. In vivo efficacy of tamoxifen was tested in L. braziliensis-infected BALB/c mice and in L. chagasi-infected hamsters. Treatment with 20 mg/kg/day tamoxifen was administered for 15 days by the intraperitoneal route. Efficacy was evaluated through measurements of lesion size, parasite burden at the lesion site or liver and spleen and survival rate. Tamoxifen killed L. braziliensis and L. chagasi intracellular amastigotes with 50% inhibitory concentrations (IC(50)) of 1.9 +/- 0.2 and 2.4 +/- 0.3 mu M, respectively. Treatment of L. braziliensis-infected mice with tamoxifen resulted in significant reductions in lesion size and 99% decrease in parasite burden, compared with mock-treated controls. L. chagasi-infected hamsters treated with tamoxifen showed significant reductions in liver parasite load expressed as Leishman-Donovan units and 95% to 98% reduction in spleen parasite burden. All animals treated with tamoxifen survived while 100% of the mock-treated animals had died by 11 weeks after the interruption of treatment. Tamoxifen is effective in the treatment of CL and VL in rodent models.

A real-time polymerase chain reaction assay for the identification and quantification of American Leishmania species on the basis of glucose-6-phosphate dehydrogenase

A real-time polymerase chain reaction (PCR) test was developed on the basis of the Leishmania glucose-6-phosphate dehydrogenase locus that enables identification and quantification of parasites. Using two independent pairs of primers in SYBR-Green assays, the test identified etiologic agents of cutaneous leishmaniasis belonging to both subgenera, Leishmania (Viannia) and Leishmania (Leishmania) in the Americas. Furthermore, use of TaqMan probes enables distinction between L. (V.) braziliensis or L. (V.) peruviania from the other L. (Viannia) species. All assays were negative with DNA of related trypanosomatids, humans, and mice. The parasite burden was estimated by normalizing the number of organisms per total amount of DNA in the sample or per host glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase copies. The real-time PCR assay for L. (Leishmania) subgenus showed a good linear correlation with quantification on the basis of a limiting dilution assay in experimentally infected mice. The test successfully identifies and quantifies Leishmania in human biopsy specimens and represents a new tool to study leishmaniasis.

Inhibition of in vivo leishmanicidal mechanisms by tempol: Nitric oxide down-regulation and oxidant scavenging

Tempol (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy) has long been known to protect experimental animals from the injury associated with oxidative and inflammatory conditions. In the latter case, a parallel decrease in tissue protein nitration levels has been observed. Protein nitration represents a shift in nitric oxide actions from physiological to pathophysiological and potentially damaging pathways involving its derived oxidants such as nitrogen dioxide and peroxynitrite. In infectious diseases, protein tyrosine nitration of tissues and cells has been taken as evidence for the involvement of nitric oxide-derived oxidants in microbicidal mechanisms. To examine whether tempol inhibits the microbicidal action of macrophages, we investigated its effects on Leishmania amazonensis infection in vitro (RAW 264.7 murine macrophages) and in vivo (C57B1/6 mice). Tempol was administered in the drinking water at 2 mM throughout the experiments and shown to reach infected footpads as the nitroxide plus the hydroxylamine derivative by EPR analysis. At the time of maximum infection (6 weeks), tempol increased footpad lesion size (120%) and parasite burden (150%). In lesion extracts, tempol decreased overall nitric oxide products and expression of inducible nitric oxide synthase to about 80% of the levels in control animals. Nitric oxide-derived products produced by radical mechanisms, such as 3-nitrotyrosine and nitrosothiol, decreased to about 40% of the levels in control mice. The results indicate that tempol worsened L. amazonensis infection by a dual mechanism involving down-regulation of iNOS expression and scavenging of nitric oxide-derived oxidants. Thus, the development of therapeutic strategies based on nitroxides should take into account the potential risk of altering host resistance to parasite infection. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.