Influência das proteínas motoras e CK2 no processo de interação Leishmania braziliensis-macrófago.

O gênero Leishmania é responsável por um grupo de parasitoses que podem variar desde lesões auto-limitadas até severa injúria de tecido. Estes protozoários são parasitos obrigatoriamente intracelulares, tendo o macrófago como célula hospedeira. Durante o processo de fagocitose os macrófagos utilizam a maquinaria presente em seu citoesqueleto, a qual compreende a participação de miosinas e actinas, para a formação do fagossoma. Estas proteínas estão envolvidas em processos como citocinese, tráfego intracelular de organelas e vesículas, podendo interferir com a penetração do parasito. Alguns trabalhos vêm sendo realizados visando analisar a expressão, localização e o papel de miosina e de actina em Leishamania. Estudos associados à participação destas proteínas motoras em processo vitais para a biologia do parasito podem auxiliar na compreensão de seu ciclo e permitir a geração de conhecimentos que apontem novos alvos para intervenções terapêuticas. Uma vez que a miosina é necessária no transporte intracelular, alguns estudos tentam analisar a expressão e a localização intracelular de miosinas na Leishmania. Estudos mostram a presença de atividades cinásicas do tipo CK2 em diversos tripanossomatídeos, ligadas ao crescimento celular, morfologia e infectividade de promastigotas para macrófagos. Desta maneira, como objetivo desta tese temos o estudo da participação das miosinas, actina e CK2 na infectividade da Leishmania braziliensis. Além disso, investigamos a influência destas proteínas na produção de citocinas pelos macrófagos e em sua atividade microbicida. Lipoxina, latrunculina, nocodazol e TBB promoveram uma inibição de, pelo menos, 50% no crescimento de L. braziliensis. A CK2 secretada pelo parasito foi purificada de seu sobrenadante através de coluna de HPLC e a fração 44 mostrou ser a fração correspondente a esta enzima. A lipoxina e o TBB promoveram a inibição da atividade desta enzima ao contrário da latrunculina que forneceu aumento dessa atividade. O pré-tratamento dos parasitos ou dos macrófagos com lipoxina, latrunculina, nocodazol e TBB promoveram uma inibição de cerca de 50% no índice de associação entre Leishmania e macrófagos não-ativados ou ativados por LPS e IFN-γ. Latrunculina e TBB aumentaram a produção de NO em macrófagos não ativados e não infectados enquanto que em macrófagos ativados à exceção do TBB, todas as drogas diminuíram a produção de NO. A liberação de IL-10 foi diminuída após tratamento com todas as drogas em macrófagos não ativados em ausência de promastigotas e ativados em presença do parasito. Para a produção de TNF-α há uma redução significativa em macrófagos ativados não infectados tratados com latrunculina, nocodazol e TBB. Quando ativados e infectados, os macrófagos tratados com lipoxina tiveram a produção dessa citocina aumentada, ao contrário do TBB em que houve redução. Quando avaliamos a integridade da actina verificamos que todos os compostos foram capazes de influenciar a distribuição dessa proteína, levando a uma redução no índice de associação. Ao transfectarmos a cauda da miosina Va fusionada a GFP nos macrófagos observamos que houve uma diminuição de 94% no índice de associação. Nossos dados confirmam a importância da CK2, actina e miosina Va no processo de interação parasito- macrófago.

Estudo imunológico e histopatológico da infecção experimental por Schistosoma mansoni em camundongos geneticamente selecionados para tolerância oral

A esquistossomose acomete 207 milhões de pessoas, com mais de 200 mil mortes anuais. Seu principal agente etiológico é o helminto Schistosoma e o principal modelo experimental, o camundongo. Linhagens de camundongos selecionadas geneticamente para susceptibilidade (TS) e resistência (TR) a tolerância imunológica constituem bons modelos para o estudo da resposta imunológica específica e inespecífica nas infecções. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a infecção experimental por S. mansoni nestes camundongos, evidenciando a imunopatologia por diversos parâmetros na fase aguda da infecção. TR e TS não diferiram quanto a penetração de cercárias, recuperação de vermes adultos, fecundidade/produtividade de ovos das fêmeas de S. mansoni, mas predominaram ovos mortos em TS. Quanto maior o número de casais, maior a probabilidade de troca de casais e regressão sexual da fêmea, além de pequena redução da produtividade de ovos. Análise ultraestrutural dos parasitos machos recuperados de TS apresentaram tubérculos edemaciados, espinhos encurtados e em menor densidade que os parasitos dos TR. O tegumento dos parasitos recuperados de TS apresentou-se desorganizado, intensamente vacuolizado e com tendência a se desprender da superfície e espinhos internalizados e células vitelínicas desorganizadas. TS desenvolveram granulomas hepáticos grandes, com fibras radiais e predomínio do estágio exsudativo-produtivo com características de fase produtiva (EP/P), enquanto camundongos TR desenvolveram granulomas menores, com fibras concêntricas e predomínio de granulomas exsudativo-produtivos. TS desenvolveu hepatomegalia mais acentuada na fase aguda da infecção e exacerbada esplenomegalia na fase crônica. A aspartato aminotransferase mais elevada nos TR foi coerente com a acentuada histólise nos granulomas iniciais dos TR. É possível que a histólise menor em TS tenha contribuído para sua intensa hepatomegalia na fase aguda. Leucócitos totais séricos aumentaram em TS, nas fases aguda e crônica, mas não em TR. TS apresentaram anemia durante a fase crônica da infecção, possivelmente devido ao desvio na hematopoiese medular para a produção de leucócitos ou apoptose das hemácias. A mieloperoxidase neutrofílica hepática e no íleo foi maior em TS e a peroxidase de eosinófilos foi mais elevada no íleo do TS. Ambas as linhagens produziram IFN-γ, mas os níveis funcionais de IFN-γ foram diferentes nas duas linhagens em cultura de células. É possível que a imunopatologia hepática grave na linhagem TS possa estar relacionada aos altos títulos IFN-γ. TS produziu IL-10 em maior quantidade, entretanto esta citocina não foi capaz de regular o crescimento exacerbado dos granulomas hepáticos. Altos títulos de IL-4 na linhagem TS também são coerentes com a exacerbação dos granulomas, pois, como a IL-13, a IL-4 induz síntese de colágeno e está relacionada ao desenvolvimento da fibrose no granuloma esquistossomótico. Observamos redução do percentual relativo de células T CD4+ hepáticas de animais infectados em ambas as linhagens e redução percentual nas subpopulações de linfócitos B na medula óssea (precursores, linfócitos B imaturos, maduros e plasmócitos) mais acentuada em TS que em TR, possivelmente devido a extensa mobilização de B imaturos induzida pela inflamação ou desvio da hematopoiese para síntese de granulócitos em TS. Quantitativamente, TR não alterou suas subpopulações de linfócitos B. TS e TR são bons modelos para estudo da resposta imunológica na infecção esquistossomótica experimental. Novos estudos são necessários para confirmar nossas propostas e compreender os mecanismos envolvidos na diferença da resposta imunológica dessas linhagens na relação schistosoma-hospedeiro.

Estudo do metabolismo mitocondrial e da resposta anti-apoptótica de células endoteliais humanas durante a evolução da infecção por taquizoítos de Toxoplasma gondii

A toxoplasmose é uma zoonose amplamente distribuída que afeta mais de um terço da população mundial e de grande importância na saúde pública. A maioria das infecções em humanos por Toxoplasma gondii é assintomática. A toxoplasmose é amplamente investigada visto que se apresenta como uma doença grave em pessoas imunodeprimidas (portadores da síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA), não tratados, indivíduos transplantados, paciente em tratamento quimioterápico ou em uso de drogas supressoras e gestantes). A toxoplasmose congênita frequentemente pode levar ao aborto espontâneo ou até mesmo resultar na formação de crianças com algum grau de atraso no desenvolvimento mental e/ou físicos, deste modo, a transmissão congênita pode ser muito mais importante do que se pensava, pois os parasitos encontrados na circulação sanguinea são capazes de infectar as células endoteliais dos vasos e os tecidos circunjacentes, podendo resultar no encistamento do T. gondii. Atualmente a toxoplasmose vem sendo investigada devido a sua associação a inúmeras outras doenças, assim, estudos sobre a evolução da infecção por T. gondii em diferentes tipos de células hospedeiras se fazem necessários para uma abordagem terapêutica adequada. Ao invadir a célula hospedeira o parasito possui a capacidade de recrutar as mitocôndrias promovendo mudanças na organização mitocondrial ao longo da progressão da infecção, garantindo um ambiente favorável a sua multiplicação. Diante disso, investigamos se o parasito possui a capacidade de interferir no metabolismo mitocondrial e na resposta apoptótica da célula endotelial. O presente trabalho teve como objetivo analisar o metabolismo mitocondrial através da respirometria de alta-resolução e da resposta apoptótica através do western blotting das células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC) infectadas por 2, 6 e 20 horas por taquizoítos de T. gondii. A respirometria de alta-resolução revelou que o parasito interfere no metabolismo energético da célula hospedeira. A análise do conteúdo de proteínas da família Bcl-2 por western blotting revelou maior estímulo apoptótico no tempo inicial de infecção, quando comparado aos demais tempos. Os resultados dos conteúdos de caspase 3, proteína efetora da apoptose, não demonstrou diferença nos tempos iniciais de infecção Entretanto, em tempos mais tardios, o conteúdo de caspase 3 mostrou-se significativamente aumentado quando comparado às HUVEC não infectadas. A dinâmica de replicação do parasito foi observada através do monitoramento pelo sistema Time-Lapse Nikon BioStation IMQ em tempo real das células infectadas por T.gondii. Portanto, nossos resultados sugerem que o protozoário ao recrutar as mitocôndrias da célula hospedeira interfere no metabolismo mitocondrial e na modulação da apoptose para garantir um ambiente favorável a sua multiplicação.

A influência do metabolismo redox na transmissão da doença de Chagas

As formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi proliferam e se diferenciam no interior de diferentes compartimentos do trato digestivo dos triatomíneos. Esses ambientes antagônicos, no que diz respeito à concentração de nutrientes, pH e status redox, constituem um desafio para o protozoário por conterem moléculas e fatores capazes de deflagrar diferentes sinalizações e respostas no parasito. Por isso, testamos a influência de produtos abundantes do metabolismo do vetor e de status redox distintos, frente aos processos de proliferação e diferenciação in vivo e in vitro. Como exemplo temos o heme e a hemozoína, subprodutos da digestão da hemoglobina, e o urato, rico na urina dos insetos. O heme é uma importante molécula em todos os seres vivos. Nosso grupo mostrou seu papel na proliferação in vitro de T. cruzi e que esse sinal é governado pela enzima redox-sensível CaMKII (Lara et al., 2007; Souza et al., 2009). Esse efeito parece depender de uma sinalização redox, onde o heme e não seus análigos induz a formação de EROs, modulando a atividade da CaMKII (Nogueira et al, 2011). Apesar de gerar espécies reativas de oxigênio (EROs) em formas epimastigotas, o heme não alterou a ultraestrutura desses parasitos mostrando uma adaptação a ambientes oxidantes. Além disso, a adição de FCCP inibiu a formação de EROs mitocondrial, diminuindo a proliferação dos parasitos. Em contrapartida, a AA aumentou drasticamente a produção de EROs mitocondrial levando à morte dos epimastigotas. Estes resultados confirmam a hipótese de regulação redox do crescimento de epimastigotas. A formação de β- hematina (hemozoína) constitui uma elegante estratégia para minimizar o efeito tóxico do heme nos insetos hematófagos. Contudo, a β-hematina não influenciou a proliferação ou a metaciclogênese in vitro. Já o urato, e outros antioxidantes clássicos como o GSH e o NAC prejudicaram a proliferação in vitro de epimastigotas. Estes efeitos foram parcialmente revertidos quando os antioxidantes foram incubados juntamente com o heme. Durante a metaciclogênese in vitro, o NAC e o urato induziram um aumento significativo das formas tripomastigotas e levaram a diminuição da porcentagem de formas epimastigotas. Em contrapartida, o heme e a β-hematina apresentaram o efeito oposto, diminuindo a porcentagem de formas tripomastigotas e aumentando a de epimastigotas. No intuito de confirmar a influencia do status redox na biologia do parasito in vivo, nós quantificamos a carga parasitária nas porções anterior e posterior e no reto do triatomíneo alimentado na presença ou na ausência de NAC e urato por qPCR. O tratamento com os antioxidantes aumentou a carga parasitária em todas as partes do intestino analisadas. Posteriormente, para diferenciar as formas evolutivas responsáveis pelo incremento da carga parasitária, foram realizadas contagens diferenciais nas mesmas porções do intestino do inseto vetor. Cinco dias após a infecção foi observado aumento significativo de formas tripomastigotas e diminuição de formas epimastigotas in vivo. Em conjunto, estes dados sugerem que, assim como a concentração de nutrientes e o pH, o status redox também pode influenciar a biologia do T. cruzi no interior do inseto vetor. Neste cenário, moléculas oxidantes agiriam a favor da proliferação, e em contraste, antioxidantes parecem favorecer a metaciclogênese.

A historical review of the shad fisheries of North America

A review of the relative productivity and value of the shad fisheries of North America as reflected in recorded commercial catches. A review of reasons for the decline that are biological and socioeconomic. Factors that have been held responsible are: pollution; destruction or impairment of spawning and nursery areas; overfishing; hydroelectric and canal dams; natural fluctuations in abundance. Natural catastrophes, parasites, and predators are not considered important in causing the decrease in commercial production. Attempts to rehabilitate the fisheries by various means of stocking artificially-reared fry and pond-reared fingerling shad, appear to have failed in every instance. Introduction of shad fry on the Pacific Coast has resulted in a major fishery. The most significant program is a controlled catch management plan, operating at this time [1953] only in Maryland.

Deepwater Horizon oil spill: assessment of potential impacts on the deep soft-bottom benthos; interim data summary report

A study was initiated in May 2011, under the direction of the Deepwater Horizon (DWH) Natural Resource Damage Assessment (NRDA) Deepwater Benthic Communities Technical Working Group (NRDA Deep Benthic TWG), to assess potential impacts of the DWH oil spill on sediments and resident benthic fauna in deepwater (> 200 meters) areas of the Gulf. Key objectives of the study were to complete the analysis of samples from 65 priority stations sampled in September-October 2010 on two DWH Response cruises (Gyre and Ocean Veritas) and from 38 long-term monitoring sites (including a subset of 35 of the original 65) sampled on a follow-up NRDA cruise in May-June 2011. The present progress report provides a brief summary of results from the initial processing of samples from fall 2010 priority sites (plus three additional historical sites). Data on key macrofaunal, meiofaunal, and abiotic environmental variables are presented for each of these samples and additional maps are included to depict spatial patterns in these variables throughout the study region. The near-field zone within about 3 km of the wellhead, where many of the stations showed evidence of impaired benthic condition (e.g. low taxa richness, high nematode/harpacticoid-copepod ratios), also is an area that contained some of the highest concentrations of total petroleum hydrocarbons (TPH), total polycyclic aromatic hydrocarbons (total PAHs), and barium in sediments (as possible indicators of DWH discharges). There were similar co-occurrences at other sites outside this zone, especially to the southwest of the wellhead out to about 15 km. However, there also were exceptions to this pattern, for example at several farther-field sites in deeper-slope and canyon locations where there was low benthic species richness but no evidence of exposure to DWH discharges. Such cases are consistent with historical patterns of benthic distributions in relation to natural controlling factors such as depth, position within canyons, and availability of organic matter derived from surface-water primary production.

Assessment of contaminant body burdens and histopathology of fish and shellfish species frequently used for subsistence food by Alaskan Native communities

Subsistence food items can be a health concern in rural Alaska because community members often rely on fish and wildlife resources not routinely monitored for persistent bioaccumulative contaminants and pathogens. Subsistence activities are a large part of the traditional culture, as well as a means of providing protein in the diets for Tribal members. In response to the growing concerns among Native communities, contaminant body burden and histopathological condition of chum and sockeye salmon (Oncorhynchus keta and Oncorhynchus nerka) and the shellfish cockles and softshell clams (Clinocardium nuttallii and Mya arenaria) were assessed. In the Spring of 2010, the fish and shellfish were collected from traditional subsistence harvest areas in the vicinity of Nanwalek, Port Graham, and Seldovia, AK, and were analyzed for trace metals and residues of organic contaminants routinely monitored by the NOAA National Status & Trends Program (NS&T). Additionally, the fish and shellfish were histologically characterized for the presence, prevalence and severity of tissue pathology, disease, and parasite infection. The fish and shellfish sampled showed low tissue contamination, and pathologic effects of the parasites and diseases were absent or minimal. Taken together, the results showed that the fish and shellfish were healthy and pose no safety concern for consumption. This study provides reliable chemistry and histopathology information for local resource managers and Alaska Native people regarding subsistence fish and shellfish use and management needs.

Effects of land use and physicochemical water quality on grass shrimp, Palaemonetes pugio, and its parasitic isopod, Probopyrus pandalicola, in South Carolina, USA tidal creeks

Grass shrimp, Palaemonetes pugio, are a common inhabitant of US East and Gulf coast salt marshes and are a food source for recreationally and economically important fish and crustacean species. Due to the relationship of grass shrimp with their ecosystem, any significant changes in grass shrimp population may have the potential to affect the estuarine system. Land use is a crucial concern in coastal areas where increasing development impacts the surrounding estuaries and salt marshes and has made grass shrimp population studies a logical choice to investigate urbanization effects. Any impact on tidal creeks will be an impact on grass shrimp populations and their associated micro-environment whether predator, prey or parasitic symbiont. Anthropogenic stressors introduced into the grass shrimp ecosystem may even change the intensity of infections from parasitic symbionts. An ectoparasite found on P. pugio is the bopyrid isopod Probopyrus pandalicola. Little is known about factors that may affect the occurrence of this isopod in grass shrimp populations. The goal was to analyze the prevalence of P. pandalicola in grass shrimp in relation to land use classifications, water quality parameters, and grass shrimp population metrics. Eight tidal creeks in coastal South Carolina were sampled monthly over a three year period. The occurrence of P. pandalicola ranged from 1.2% to 5.7%. Analysis indicated that greater percent water and marsh coverage resulted in a higher incidence of bopyrid occurrence. Analysis also indicated that higher bopyrid incidence occurred in creeks with higher salinity, temperature, and pH but lower dissolved oxygen. The land use characteristics found to limit bopyrid incidence were limiting to grass shrimp (definitive host) populations and probably copepod (intermediate host) populations as well.

Diet of the minimal armhook squid (Berryteuthis anonychus) (Cephalopoda: Gonatidae) in the northeast Pacific during spring

The stomach contents of the minimal armhook squid (Berryteuthis anonychus) were examined for 338 specimens captured in the northeast Pacific during May 1999. The specimens were collected at seven stations between 145−165°W and 39−49°N and ranged in mantle length from 10.3 to 102.2 mm. Their diet comprised seven major prey groups (copepods, chaetognaths, amphipods, euphausiids, ostracods, unidentified fish, and unidentified gelatinous prey) and was dominated by copepods and chaetognaths. Copepod prey comprised four genera, and 86% by number of the copepods were from the genus Neocalanus. Neocalanus cristatus was the most abundant prey taxa, composing 50% by mass and 35% by number of the total diet. Parasagitta elegans (Chaetognatha) occurred in more stomachs (47%) than any other prey taxon. Amphipods occurred in 19% of the stomachs but composed only 5% by number and 3% by mass of the total prey consumed. The four remaining prey groups (euphausiids, ostracods, unidentified fish, and unidentified gelatinous prey) together composed <2% by mass and <1% by number of the diet. There was no major change in the diet through the size range of squid examined and no evidence of cannibalism or predation on other cephalopod species.

Monogenean infestations in Thai silver barb (Barbodes gonionotus Bleeker) and their adaptations in Bangladesh waters

An investigation on the infestation of monogenetic trematodes of Barbodes gonionotus was conducted during the period from July '97 to June '98. Host specimens were collected from local fish farms and also from local fish markets of Mymensingh. Samples of P. ticto and P. sarana were also examined. Two species - Dactylogyrus lampam (Lim and Furtado 1986) and Dactylogyrus siamensis (Chinabut and Lim 1993) the Thai parasites were recorded from B. gonionotus and D. lampam, from our indigenous fish P. sarana. Two species of Gyrodactylus were also recorded from B. gonionotus. Both prevalence and intensity of infestation were moderate in B. gonionotus. Prevalences were recorded higher in larger fishes and mean intensity in intermediate size group fishes. Infestations were higher in winter months. Adaptations of the foreign parasites in Bangladesh waters, their transmission in local fishes and invasion of the local parasites to this exotic fish have been discussed. Suggestions have also been made to protect the introduction of new species in our waters.

Post-larval production of Macrobrachium rosenbergii using mass-cultured live food organisms

Macrobrachium rosenbergii post-larvae were produced in 1992 and 1993 using Artemia nauplii and cultured zooplankton Brachionus plicatilis (rotifier), Apocyclops dengizicus (copepod) and Moina sp. (cladoceran) supplemented with chopped Tubifex worms. In 1992 (first trial) two experiments were carried out under water temperature range of 24.5 to 28°C and 26.0 to 28.5 °C respectively and corresponding post-larval production was 5.6% and 86.3%. The duration of experiments was 58 and 40 days. During second trial in 1993 water temperature varied between 25.0 to 27.0°C. At the end of 59 days the post-larvae were found to be 44% of the total number of larvae stocked on the first day.

New species of Monogenoidea from fishes of Ceylon

During the stay of the vessel "Ob" (Soviet Antarctic Expedition) at Colombo, May, 1957, the author received from Dr. C. H. Fernando some specimens of different species of fishes from Ceylon, preserved in formalin, as a present for the Zoological Institute (Academy of Sciences of the U.S.S.R.) New species of Monogenoidea have been found when examining the gills of the fishes received and the present paper deals with their description. The material was preserved in strong formalin which highly condensed the tissues of the parasites. Therefore the details of the anatomical structure in most of the specimens could not be recognized even by means of phase-contrasting equipment. So the description is confined almost exclusively to the chitinoid armature of the haptor and copulatory organ. The terms and the measurements used in this paper are the same as those used previously (Gussev, 1955).

A Review of the parasitic copepods of fish recorded from Ceylon with description of additional forms

The beginning of our knowledge of the copepods parasitic on fish from Ceylon is due to Bassett-Smith (1898 a) who, in a paper on "Further New Parasitic Copepods found on Fish in the Indo-Tropical Region", included seven species collected at Trincomalee and Colombo. Later in the same year, in a paper on "Some New or Rare Parasitic Copepods from the Indo-Tropical Region", he (Bassett-Smith, 1898 b) included three more species from Ceylon. Soon after, more of these parasites were obtained from Ceylon during Herdmann's investigation of the Pearl Banks. From this collection, one lot consisting of eleven species was described by Thompson and Scott (1903) and a second lot consisting of seven species was described by Wilson (1906). At that stage the number of species recorded from Ceylon made up to a total of twenty-eight and there the matter rested for another quarter of a century until, quite by chance, while collecting marine animals on a reef, Mr Kirtisinghe came across a newly dead half-beak with a learned parasite projecting from its body. Since then, in a number of occasional papers (Kirtisinghe, 1932-35, 1937, 1950, 1956, 1960) he has described thirty-eight more species of parasitic copepods from Ceylon. However, his collection included many more species which were put aside for later attention. In the present paper, while dealing with those forms in his collection which he has not recorded or described earlier, he has put together all the known forms of parasitic copepods of fish from Ceylon. A list of the host fishes with their respective parasitic copepods is also provided, types of new species, at present in the author's private collection, will be deposited in the Fisheries Department, Colombo, Ceylon.

Spinitectus corti, a fish nematode new to Ceylon

During a study by H.H. Costa of the food habits and the ecology of parasites of the fish Ophiocephalus gachua kelaarti Gunther in the Peradeniya district a few specimens of Spinitectus (both males and females) were found. These specimens were later identified to be Spinitectus corti Moorthy.

Some freshwater mollusca from Ceylon with notes on their distribution and biology

Very few records of freshwater molluscs of Ceylon are available in several publications and although they are of importance as food for fishes and vectors of parasites we know little of their role in these capacities in Ceylon. The present paper is to be considered more as a pointer to the group than as a study of the freshwater molluscs of Ceylon. The author collected freshwater molluscs during surveys made for the study of systematics and distribution of various freshwater invertebrates. Material of freshwater molluscs purchased by the Museum in Leiden and labelled Ceylon was also seen by the author. The nomenclature used in this paper has been simplified by the omission of sub-generic and sub-specific names. The sub-generic divisions are dealt with critically for the Gastropoda by Wenz (1938-1944) and Zilch (1959-1960).