Alterações do pericárdio na fase crônica da tripanossomíase cruzi humana e nas fases aguda e crônica da moléstia experimental

Os Autores estudam as alterações do pericárdio, especialmente do pericárdio visceral na cardiopatia chagásica, confrontando-se com as alterações, observadas em outras cardiopatias (reumáticas e hipertensivas). Analisam as alterações pericárdicas no camundongo experimentalmente infectado e discutem especialmente a natureza e a gênese das lesões, a evolução e a correlação dos vários aspectos morfológicos entre si.

O2/CO2-sensitive cyclic AMP-signalling pathway in peripheral chemoreceptors

RESUMO: O corpo carotídeo (CB) é um pequeno órgão sensível a variações na PaO2, PaCO2 e pH. As células tipo I (células glómicas) do corpo carotídeo, as unidades sensoriais deste órgão, libertam neurotransmissores em resposta às variações dos gases arteriais. Estes neurotransmissores atuam quer em recetores pré-sinápticos, localizados nas células tipo I, quer em recetores póssinápticos, localizados nas terminações do nervo do seio carotídeo, ou em ambos. A activação dos recetores pré-sinápticos modula a atividade do corpo carotídeo, enquanto que, a activação dos recetores pós-sinápticos, de carater excitatório, desencadeia um aumento da frequência de descarga das fibras do CSN, com subsequente despolarização dos neurónios do gânglio petroso, e posterior despolarização de um grupo específico de neurónios do centro respiratório central, desencadeando, como resposta final, hiperventilação. Estes recetores pré- e pós-sinápticos podem ser classificados em ionotrópicos ou metabotrópicos, estando os últimos acoplados a adenilatos ciclases transmembranares (tmAC). O mecanismo exato pelo qual as variações dos gases arteriais são detetadas pelo CB não se encontra ainda completamente elucidado, mas tem sido sugerido que alterações nos níveis de cAMP estejam associadas ao mecanismo de deteção de variações de O2 e CO2. Os níveis de cAMP podem ser regulados através da sua via de síntese, mediada por dois tipos de adenilatos ciclases: tmAC sensível aos eurotransmissores e adenilato ciclase solúvel (sAC)sensível a variações de HCO3/CO2, e pela sua via de degradação mediada por fosfodiesterases. A via de degradação do cAMP pode ser manipulada farmacologicamente, funcionando enquanto alvo terapêutico para o tratamento de patologias do foro respiratório (e.g. asma, hipertensão pulmonar, doença pulmonar obstructiva crónica e apneia do sono), que induzem um aumento da actividade do CB.O trabalho descrito nesta dissertação partiu da hipótese de que a actividade do CB é manipulada por fármacos, que interferem com a via de sinalização do cAMP, tendo sido nosso objectivo geral, investigar o papel do cAMP na quimiotransdução do CB de rato, e determinar se a actividade dos enzimas responsáveis pela via de sinalização do cAMP é ou não regulada por variações de O2/CO2. Assim, a relevância deste trabalho é a de estudar e identificar possíveis alvos moleculares (sAC, isoformas de tmAC e PDE) com potencial para serem usados no tratamento de patologias relacionadas com o controlo respiratório. A primeira parte do presente trabalho, centrou-se na caracterização farmacológica da PDE4 no CB e em tecidos não quimiorecetores (e.g. gânglio cervical superior e artérias carótidas), e na observação do efeito de hipóxia aguda na acumulação dos níveis de cAMP, induzidos pelos inibidores de PDE, nestes tecidos. A quantificação de cAMP foi efectuada por técnica imunoenzimática (EIA), tendo sido elaboradas curvas de dose-resposta para os efeitos de inibidores, não específicos (IBMX) e específicos para a PDE2 e PDE4 (EHNA, Rolipram e Ro 20-1724), nos níveis de cAMP acumulados, em situações de normóxia (20%O2/5%CO2) e hipóxia (5%O2/5%CO2). A caracterização das PDE no gânglio cervical superior foi aprofundada, utilizando-se a técnica de transferência de energia de ressonância por fluorescência (FRET) em culturas primárias de neurónios, na presença de inibidores não específicos (IBMX) e específicos para a PDE3 e PDE4 (milrinone e rolipram, respetivamente). Foram igualmente estudadas, através de RT-qPCR, as alterações na expressão de PDE3A-B e PDE4A-D, no gânglio cervical superior, em resposta a diferentes percentagens de oxigénio. Na segunda parte do trabalho investigou-se a via de síntese do cAMP no CB em resposta a variações na concentração de HCO3/CO2. Em concreto, o protocolo experimental centrou-se na caracterização da sAC, dado que a sua actividade é regulada por variações de HCO3/CO2. A caracterização da expressão e regulação da sAC, em resposta a variações de HCO3/CO2 ,foi efectuada no CB e em tecidos não quimioreceptores periféricos (e.g. gânglio cervical superior, petroso e nodoso) por qRT-PCR. A actividade deste enzima foi caracterizada indirectamente através da quantificação dos níveis de cAMP (quantificação por EIA), induzidos por diferentes concentrações de HCO3/CO2, na presença de MDL-12,33-A, um inibidore da tmAC. A expressão das isoformas da tmAC no CB e gânglio petroso foi determinada por RT-qPCR. Adicionalmente, estudámos a contribuição relativa da tmAC e sAC no mecanismo de sensibilidade ao CO2 no CB. Para o efeito foram estudadas as alterações: 1) nos níveis de cAMP (quantificado por EIA) na presença de diferentes concentrações de HCO3/CO2 e ao longo do tempo (5-30 min); 2) na ativação da proteína cinase A (PKA, FRET baseado em sensores) em células tipo I do CB; e 3) na frequência de descarga do CSN (registos) na presença e ausência de ativadores e inibidores da sAC,tmAC e PKA. Por último, foi caracterizada a expressão e actividade da sAC nos quimioreceptors centrais (locus ceruleus, rafe e medula ventro-lateral) através de técnicas de RT-qPCR e EIA. A expressão das isoformas da tmAC foi aprofundada no locus coeruleus através de RT-qPCR. Por fim, comparámos a contribuição da tmAC e sAC nos níveis de cAMP no locus coeruleus em condições de normocapnia e hipercapnia.O nosso trabalho teve os seguintes resultados principais: 1) PDE4 está funcional no corpo carotídeo, artérias carótidas e gânglio cervical superior de rato, embora a PDE2 só se encontre funcional neste último; 2) Os efeitos dos inibidores de PDE nos níveis de acumulação de cAMP foram exacerbados em situações de hipóxia aguda no CB e artérias carótidas, mas foram atenuados no gânglio cervical superior; 3) No gânglio cervical superior, diferentes tipos de células apresentaram uma caracterização específica de PDEs, sugerindo uma subpopulação de células neste gânglio com funções fisiológicas distintas; 4) Embora todas as isoformas de PDE4 e PDE3 estivessem presentes no gânglio, a PDE3a, PDE4b e a PDE4d foram as isoformas mais expressas. Por outro lado, incubações de gânglio cervical superior, em diferentes percentagens de oxigénio, não alteraram (não regularam) significativamente a expressão das diferentes isoformas de PDE neste órgão; 5) a sAC encontra-se expressa e funcional no CB e nos quimiorecetores centrais estudados (locus coeruleus, rafe e medula ventrolateral). A sAC apresenta maior expressão no CB comparativamente aos restantes orgãos estudados, exceptuando os testículos, orgão controlo. Variações de HCO3/CO2 de 0/0 para 24/5 aumentaram os níveis de cAMP no CB e quimiorecetores centrais, tendo sido o aumento mais significativo observado no CB. Concentrações acima dos 24mM HCO3/5%CO2 não induziram alterações nos níveis de cAMP, sugerindo que a actividade da sAC se encontra saturada em condições fisiológicas (normocapnia) e que este enzima não desempenha qualquer papel na deteção de situações de hipercapnia; 6) No CB, a expressão das isoformas tmAC1, tmAC4, tmAC6 e tmAC9 é mais elevada comparativamente à expressão da sAC; 7) Utilizamos diferentes inibidores da tmAC (MDL 12-330A, 500μM, 2’5’-ddADO, 30-300μM, SQ 22536, 200μM) e da sAC (KH7, 10-100μM) para estudar a contribuição relativa destes enzimas na acumulação do cAMP no CB. Tanto a tmAC como a sAC contribuem para a acumulação dos níveis de cAMP em condições de hipercapnia. Contudo, existe um maior efeito destes inibidores nas condições de 12 mM HCO3/2.5%CO2 do que em condições de normocapnia e hipercapnia, sugerindo um papel relevante destes enzimas na atividade do CB em situações de hipocapnia; 8) Não se observaram variações nos níveis de cAMP em resposta a diferentes concentrações de HCO3/CO2 ao longo do tempo (5-30 min). O efeito inibitório induzido por ddADO e KH7 foi sobreponível após 5 ou 30 minutos de incubação em todas as concentrações de HCO3/CO2 estudadas; 9) Por último, verificou-se um aumento na frequência da descarga do nervo do seio carotídeo entre as condições de normocapnia e hipercapnia acídica. Ao contrário do KH7 (10μM), o 2’5’-ddADO reduziu significativamente a frequência de descarga do nervo, quer em condições de normocapnia quer de hipercapnia acídica. Contudo, não se verificou aumento na frequência de descarga do nervo entre normocapnia e hipercapnia isohídrica, sugerindo que a sensibilidade à hipercapnia no CB é mediada por variações de pH. Em conclusão, os resultados decorrentes deste trabalho permitiram demonstrar que, embora os enzimas que medeiam a via de sinalização do cAMP possam ser bons alvos terapêuticos em condições particulares, a sua actividade não é específica para o CB. Os resultados sugerem ainda que o cAMP não é um mediador específico da transdução à hipercapnia neste orgão. Contudo, os nossos resultados demonstraram que os níveis de cAMP são mais elevados em condições fisiológicas, o que sugere que o cAMP possa ter uma função homeostática neste orgão. Por último, o presente trabalho demonstrou que os aumentos de cAMP descritos por outros em condições de hipercapnia, não são observáveis quando o pH se encontra controlado. ------------------ ABSTRACT: The work presented in this dissertation was aimed to establish how specific is cAMP-signaling pathways in the CB mainly in different CO2 conditions and how O2 concentrations alter/drives the manipulation of cAMP signaling in the CB. The experimental studies included in this thesis sought to investigate the role of cAMP in the rat CB chemotransduction mechanisms and to determine whether the enzymes that participate in cAMP signal transduction in the CB are regulated by O2/CO2. We characterized the enzymes involved in the cAMP-signaling pathway in the CB (sAC, tmAC, PDE) under different O2/CO2 conditions. Our results demonstrated that many of these enzymes are involved in CO2/O2 sensing and while they may be useful in treating conditions with alterations in CO2/O2 sensing,they will not be specific to chemoreception within the CB: 1) PDE4 is ubiquitously expressed in CB and non-chemoreceptor related tissues and their affinity to inhibitors change with O2 tensions in both CB and carotid arteries, and 2) sAC and tmAC are expressed in peripheral and central chemo- and non-chemoreceptor tissues and their effect on cAMP levels do not change between normocapnic and isohydric hypercapnic conditions. Our results provide evidence against a specific role of cAMP as a mediator for O2 and CO2 chemotransduction in the rat CB and emphasized the role of pH in CO2 sensitivity of the CB. Furthermore, our results demonstrate that cAMP levels are maintained higher under physiological conditions, supporting recent finding from our lab, which all together suggests that cAMP has a homeostatic function in this organ.

Lesões pouco usuais na histopatologia experimental de arbovirus amazônicos

São descritas as alterações histopatológicas observadas em camundongos infectados experimentalmente com os arbovirus Mucambo, EEE e Cocal. O virus Mucambo determinou lesões renais; o EEE demonstrou especial mesenquimotropismo; o virus Cocal lesões de topografia seletiva subependimária.

Experimental studies on Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi strains isolated from man, from animals and from triatomine bugs in Brazil

A study on nine strains of T. cruzi isolated from man, from animais and from triatomine bugs in Brazil are described. The parasites were slightly viscerotropic in white mice in six of the strains, highly viscerotropic and cardiotropic in two strains, and asymptomatic on one strain. Mechanical and cyclical passage from infected to healthy mice, and treatment of the infected mice with immunosuppressant drug, did not increase the blood parasitaemia or strain virulence. The results of biometric studies on the blood trypanosomes from each strain are also described. The various aspects on the importance of T. cruzi strain Identification are emphasized and discussed.

Estudo experimental sobre o congelamento do plasma e implicações referentes à transmissão da doença de chagas em serviços de hemoterapia

Plasmas de indivíduos normais e de pacientes com a forma crônica da doença de Chagas foram, intencionalmente, contaminados com cepa muito virulenta do Trypanosoma cruzi e, a seguir, congelados a -20°C, durante seis e 24 horas, como também no decurso de três ,sete, 14 e 21 dias. Depois de descongelamento em temperatura ambiente, ocorreram exame microscópico a fresco em contraste de fase, cultivo em meio de Warren e inoculação em camundongos, com subseqüente análise histopatológica do coração. Através dessas pesquisas, a sobrevivência do flagelado ficou avaliada, tendo sido verificado que o congelamento por três e 24 horas não impediu a persistência do parasita infetante. Salientaram os Autores que a investigação que levaram a efeito procurou contribuir no sentido de prestar orientação quanto às transfusões de plasmas, em Serviços de Hemoterapia, convindo frisar que no Brasil elas são efetuadas com razoável freqüênêcia, mediante utilização de doadores acometidos pela doença de Chagas e com a convicção de que baixas temperaturas promovem segura esterilização.

Infecção experimental do camundongo albino pelo Schistosoma mansoni. I - Estudo comparativo da eficácia de diferentes vias de infecção

O presente trabalho tem por objetivo o estudo da eficácia comparativa de diferentes vias de infecção na equistossomose experimental do camundongo albino. Foram utilizados trinta camundongos albinos de ambos os sexos, com idade de dois meses, infectados com cerca de cem cercárias cada um e sacrificados três meses após a infecção. As vias de penetração empregadas foram: oral, transcutânea (por submersão parcial, imersão apenas da cauda e/ou colocação de cercárias em área depilada do abdômen) e intraperitoneal. Os resultados obtidos demonstraram que a via mais eficaz foi transcutânea (sub-parcial), e que a maior mortalidade ocorreu no grupo infectado por via intraperitoneal.

Induction of male sterility through manipulation of genetic mechanisms present in vector species of Triatominae. II. Partial restoration of male fertility

The development of integrated measures which involve sterile mate release to supplement the conventional insecticidal techniques used in controlagainst insects of medical importance, raised the question, whether the vectors of Chagas'disease possess the natural mechanisms by manipulation of which they may be controlled. Results of earlier expenments, that had been published previously, were restricted to fragmentary information that raised various questions, the answer to which became available in the study herein described. Interspecific hybrids were produced from reciprocal crosses between T. pseudomaculata and T. sórdida and from unilateral crosses between female T. pseudomaculata and male. T. infestans. These females mated with males, laid less than the normal complement of eggs, but offspring was relatively abundant. When T. pseudomaculata females were paired with T. brasiliensis males, hybridization was more difficult because few of the females mated and those that did had a strongly reduced fertility. Adults emerged from ali crosses but exhibited sex disproportion, females predominating in all populations but one. The two Rhodnius species tested were also found to cross, but only when female R. prolixus were paired with male R. neglectus. These females laid a relatively high complement o f eggs, had a strongly reduced fertility, but 50% of the fertile eggs developed into vigorous adults, males predominating females. Neither type of hybrid male elicited fertilized eggs from either parental type of female, through their vesicula seminal is were found to be packed with spermatozoa, some normal looking and moving, others underdeveloped and motionless. Although, no artificial insemination was performed, the sperm in itself did not appear to be the prime inducer of sterility. Females paired with these hybrids did mate, sperm was transfered, as evidenced by the discharged spermatophores smeared with sperm, but did notcontain spermatozoa in their spermatecae. The failure of the sperm to migrate to the spermatecae indicate prezygotic pos-copulation incompatibility, thus the hybrid male can't be used to suppress populations. The female hybrids mated with parent males of either species had reduced fertility and ther sons were sterile as were those of their fertile daughters. However, continous backcrossing of the hybrid females and their female progeny to parental males partially restored fertility of the males and increased fertility of females, as scored by egg hatchability. Fertility of hybrid females, measured by the yield of adults capable to reproduce, indicated that the reproductive perfomance decreased when hybrid females and their daughters were backcrossed additional generations to parental males. It is tentatively suggested that hybrid females could be used for suppression if they compete efficiently with wild females.

Infecção experimental de macacos Cebus apella sp pelo Trypanosoma cruzi (cepa "y") I - curva da parasitemia na fase aguda da doença de Chagas

Sete macacos (Cebus apella sp) foram inoculados por via subcutânea peto Trypanosoma cruzi com um número de formas tripomastigotas que variou de 25 x 103 a 5 x 1O6. Um outro primata, também da mesma espécie, foi inoculado por via palpebral com fezes de Triatoma infestans contendo formas de T. cruzi provenientes da mesma cepa "Y". A presença do T. cruzi foi assinalada na maioria dos animais, pela primeira vez, no 8º dia após a infecção. Os picos máximos da parasitemia foram observados entre o 9º e o 12º dia da infecção. O número de tripanosomas caiu acentuadamente do 19º ao 25º dia. Todos os animais infectados sobreviveram. Estudos estão sendo conduzidos com o intuito de se observar o comportamento destes animais na fase crônica da doença.

The effect of a dialyzable transfer factor (TFd) in the experimental american trypanosomiasis of mice: preliminary report

A dialyzable transfer factor (TFd) was obtained from spleen cells, of mice vaccinated with the avirulent PF strain of Trypanosoma cruzi. This factor reduced significahtly the parasitemia of animals treated before or after the infection with a virulent strain of the same parasite, but does not reduced the mortality rate to a level lower than that of the control mice. It is expected that in a next future, new techniques in the use ofsuch factor will bring better resutts.

Infecção experimental de Calomys callosus (Rengger, 1830), (Cricetidae - Rodentia) a quatro espécies de parasitos

Neste trabalho foram estudados exemplares do roedor, Calomys callosus, nascidos em laboratório, a infecções experimentais com quatro parasitos: Plasmodium berghei, Leishmania mexicana amazonensis, Schistosoma mansoni e Hymenolepsis nana. A positividade das infecções foi de 80% para os três primeiros parasitos e 0 para H. nana. C. callosus é um roedor de excelente adaptação em laboratório e de fácil manuseio. Acredita-se que, de acordo com os resultados obtidos neste trabalho, este animal poderia ser um bom modelo experimental de laboratório para certos agentes patogênicos.

Uso prévio do Ro 7-1051 na doença de Chagas experimental em camondongos

No presente estudo camondongos "Swiss" foram submetidos a tratamento com a droga Ro 7-1051 (N-Benzil-2-Nitro-imidazolacetamida) antes de sua inoculação com a cepa Colombiana do T. cruzi e comparados com animais inocuiados com a mesma cepa e tratados em fase inicial de infecção. Com avaliação feita por parasitemia periférica, xenodiagnõstico, sub-inoculação em camondongos recém-nascidos e exame histopatológico foram obtidos melhores resultados com os animais submetidos a tratamento prévio, tendo-se verificado que 55,5% dos animais permaneceram negativados durante o curso da experiência, enquanto os tratados precocemente tiveram um índice de cura de 28,5%.

Seqüência dos estudos sobre a produção experimental de megassíndromes em camundongos

A capacidade de produção de megassíndrome de três cepas de Trypanosoma cruzi de diferentes origens foram examinadas usando-se técnicas previamente descritas. Uma correlação significante foi encontrada entre volume e peso do estômago através de autópsia e a área correspondente a silhueta de bário do órgão. Todas as três cepas causam dilatação significante da área do estômago, após prolongada infecção em camundongos quando comparados com o grupo controle não infectado. Todavia, o modelo de comportamento da cepa (MEGA), previamente estudada, pode ter sido alterada pela reciclagem em camundongos nos laboratórios.

Esquistossomose mansoni experimental: carga parasitária e distribuição de vermes adultos no sistema porta de ratos albinos tratados com Azatioprina

Estudou-se o curso da infecção esquistossomótica experimental no rato albino, um hospedeiro singular para o Schistosoma mansoni, e quatro semanas após a infecção houve uma rápida diminuição na carga parasitária, fato esse denominado por alguns pesquisadores como ' fenômeno de autocura Contudo, após a administração de um imunossupressor - a Azatioprina - observou-se uma maior susceptibilidade dos ratos à infecção, com os animais apresentando um significativo retardamento no chamado "fenômeno de autocura A grande maioria dos vermes é recuperada nos vasos intra-hepáticos do sistema porta, sem que haja migração para as veias mesentéricas. Quando os ratos foram tratados com Azatioprina observou-se uma significativa localização mesentérica dos vermes adultos neste hospedeiro.

Parasitemia constante durante 24 horas consecutivas na infecção experimental pelo Trypanosoma cruzi

Observou-se aparasitemia horária do Trypanosoma cruzi através de hemoscopias e de xenodiagnósticos horários, em camundongos na fase aguda da infecção e em cobaias e camundongos na fase crônica. O número de T. cruzi no sangue e o número de triatomíneos positivos por xenodiagnósticos foi freqüente e variável mas não foi cíclico durante as 24 horas do dia. A qualquer hora, tanto na fase aguda como na crônica, o T. cruzi pôde ser detectado através hemoscopias e xenos. Não foi constatado um ritmo circadiano para o T. cruzi.