TICK INNATE IMMUNITY

Ticks are blood feeding parasites transmitting a wide variety of pathogens to their vertebrate hosts. The vector competence of ticks is tightly linked with their immune system. Despite its importance, our knowledge of tick innate immunity is still inadequate and the limited number of sufficiently characterized immune molecules and cellular reactions are dispersed across numerous tick species. The phagocytosis of microbes by tick hemocytes seems to be coupled with a primitive complement-like system, which possibly involves self/nonself recognition by fibrinogen-related lectins and the action of thioester-containing proteins. Ticks do not seem to possess a pro-phenoloxidase system leading to melanization and also coagulation of tick hemolymph has not been experimentally proven. They are capable of defending themselves against microbial infection with a variety of antimicrobial peptides comprising lysozymes, defensins and molecules not found in other invertebrates. Virtually nothing is known about the signaling cascades involved in the regulation of tick antimicrobial immune responses. Midgut immunity is apparently the decisive factor of tick vector competence. The gut content is a hostile environment for ingested microbes, which is mainly due to the antimicrobial activity of hemoglobin fragments generated by the digestion of the host blood as well as other antimicrobial peptides. Reactive oxygen species possibly also play an important role in the tick-pathogen interaction. The recent release of the Ixodes scapularis genome and the feasibility of RNA interference in ticks promise imminent and substantial progress in tick innate immunity research.

L-Proline uptake in Crithidia deanei is influenced by its endosymbiont bacterium

Crithidia deanei, a monoxenic trypanosomatid, presents an endosymbiotic bacterium in its cytoplasm. Both the protozoan and the bacterium maintain intensive metabolic exchange, resulting in an interesting model to study the coevolution of metabolisms. The relevance of L-proline for the growth of C. deanei and its transport into these cells was studied. Both the endosymbiont-containing (wild) and the endosymbiont-free protozoa (aposymbiont or cured) strains, when grown in medium supplemented with L-proline, reached higher cell densities than those grown in unsupplemented media. We biochemically characterized the uptake of L-proline in both the wild (K(m)=0.153 +/- 0.022 mM, V(max)=0.239 +/- 0.011 nmol min(-1) per 4 x 10(7) cells) and the aposymbiont strains (K(m)=0.177 +/- 0.049 mM, V(max)=0.132 +/- 0.012 nmol min(-1) per 4 x 10(7) cells). These data suggest a single type of proline transporter whose activity is upregulated by the presence of the symbiotic bacterium. Proline transport was further characterized and was found to be insensitive to the extracellular concentration of Na(+), but sensitive to K(+) and pH. The abolition of proline uptake by respiratory chain inhibitors and valinomycin indicates that the proline transport in C. deanei is dependent on the plasma membrane K(+) gradient.

Biochemical characterization of potential virulence markers in the human fungal pathogen Pseudallescheria boydii

The ubiquitous Pseudallescheria boydii (anamorph Scedosporium apiospermum) is a saprophytic filamentous fungus recognized as a potent etiologic agent of a wide variety of infections in immunocompromised as well as in immunocompetent patients. Very little is known about the virulence factors expressed by this fungal pathogen. The present review provides an overview of recent discoveries related to the identification and biochemical characterization of potential virulence attributes produced by P. boydii, with special emphasis on surface and released molecules. These structures include polysaccharides (glucans), glycopeptides (peptidorhamnomannans), glycolipids (glucosylceramides) and hydrolytic enzymes (proteases, phosphatases and superoxide dismutase), which have been implicated in some fundamental cellular processes in P. boydii including growth, differentiation and interaction with host molecules. Elucidation of the structure of cell surface components as well as the secreted molecules, especially those that function as virulence determinants, is of great relevance to understand the pathogenic mechanisms of P. boydii.

Characterization of Paracoccidioides brasiliensis COX9, COX12, and COX16 respiratory genes

Paracoccidioides brasiliensis is a thermo-dimorphic fungus that is the causative agent of paracoccidioidomyicosis (PCM), a human systemic granulomatous mycosis found in Latin America. Dimorphic transition from mycelium to yeast is required for establishing pathogenicity. Dimorphism is marked by changes in mitochondrial physiology, including modulation of respiration rate. In this work, we present the identification of three P. brasiliensis nuclear genes PbCOX9, PbCOX12, and PbCOX16 that code for structural sub-units and a putative assembly facilitator (PbCOX16) of the mitochondrial cytochrome c oxidase (COX), the terminal enzyme complex of the respiratory chain. We measured their expression pattern during the dimorphic transition from mycelium to yeast and back by real-time reverse transcription quantitative polymerase chain reaction (real-time RT-qPCR). Our results show that messages from these genes increase during the mycelium to yeast transition and decrease during the opposite conversion. This result supports active mitochondrial participation in the transition. Heterologous complementation of the corresponding Saccharomyces cerevisiae null mutant with the PbCOX9 gene was successfully obtained. (C) 2008 The British Mycological Society. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Additive effect of P10 immunization and chemotherapy in anergic mice challenged intratracheally with virulent yeasts of Paracoccidioides brasiliensis

Paracoccidioidomycosis is a systemic granulomatous disease manifested in the acute/subacute or chronic forms. The anergic cases of the acute/subacute form are most severe, leading to death threatening conditions. Drug treatment is required to control the disease but the response in anergic patients is generally poor. A 15-mer peptide from the major diagnostic antigen gp43, named P10, induces a T-CD4(+) helper-1 immune response in mice of different haplotypes and protects against intratracheal challenge with virulent P. brasiliensis. Presently, P10 immunization and chemotherapy were associated in an attempt to improve antifungal treatment in Balb/c mice made anergic by adding dexamethasone to the drinking water. The combined drug/peptide treatment significantly reduced the lung CFUs in infected anergic mice, largely preserved lung alveolar structure and prevented fungal dissemination to liver and spleen. Results recommend that a P10-based vaccine should be associated to chemotherapy for improved treatment of paracoccidioidomycosis aiming especially at anergic cases. (C) 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

SBTX, a new toxic protein distinct from soyatoxin and other toxic soybean [Glycine max] proteins, and its inhibitory effect on Cercospora sojina growth

SBTX, a novel toxin from soybean, was purified by ammonium sulfate fractionation followed by chromatographic steps DEAE-Cellulose, CM-Sepharose and Superdex 200 HR fast-protein liquid chromatography (FPLC). Lethality of SBTX to mice (LD50 5.6 mg/kg) was used as parameter in the purification steps. SBTX is a 44-kDa basic glycoprotein composed of two polypeptide chains (27 and 17 kDa) linked by a disulfide bond. The N-terminal sequences of the 44 and 27 kDa chains were identical (ADPTFGFTPLGLSEKANLQIMKAYD), differing from that of 17 kDa (PNPKVFFDMTIGGQSAGRIVMEEYA). SBTX contains high levels of Glx, Ala, Asx, Gly and Lys and showed maximum absorption at 280 nm, epsilon(1 cm) (1%) of 6.3, and fluorescence emission in the 290-450nm range upon excitation at 280nm. The secondary structure content was 35% alpha-helix, 13% beta-strand and beta-sheet, 27% beta-turn, 25% unordered, and 1% aromatic residues. Immunological assays showed that SBTX was related to other toxic proteins, such as soyatoxin and canatoxin, and cross-reacted weekly with soybean trypsin inhibitor and agglutinin, but it was devoid of protease-inhibitory and hemagglutinating activities. The inhibitory effect of SBTX on growth of Cercospora sojina, fungus causing frogeye leaf spot in soybeans, was observed at 50 mu g/ml, concentration 112 times lesser than that found to be lethal to mice. This effect on phytopathogenic fungus is a potential attribute for the development of transgenic plants with enhanced resistance to pathogens. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Purification, and Biochemical and Biophysical Characterization of Cellobiohydrolase I from Trichoderma harzianum IOC 3844

Because of its elevated cellulolytic activity, the filamentous fungus Trichoderma harzianum has a considerable potential in biomass hydrolysis applications. Trichoderma harzianum cellobiohydrolase I (ThCBHI), an exoglucanase, is an important enzyme in the process of cellulose degradation. Here, we report an easy single-step ion-exchange chromatographic method for purification of ThCBHI and its initial biophysical and biochemical characterization. The ThCBHI produced by induction with microcrystalline cellulose under submerged fermentation was purified on DEAE-Sephadex A-50 media and its identity was confirmed by mass spectrometry. The ThCBHI biochemical characterization showed that the protein has a molecular mass of 66 kDa and pi of 5.23. As confirmed by small-angle X-ray scattering (SAXS), both full-length ThCBHI and its catalytic core domain (CCD) obtained by digestion with papain are monomeric in solution. Secondary structure analysis of ThCBHI by circular dichroism revealed alpha-helices and beta-strands contents in the 28% and 38% range, respectively. The intrinsic fluorescence emission maximum of 337 nm was accounted for as different degrees of exposure of ThCBHI tryptophan residues to water. Moreover, ThCBHI displayed maximum activity at pH 5.0 and temperature of 50 degrees C with specific activities against Avicel and p-nitrophenyl-beta-D-cellobioside of 1.25 U/mg and 1.53 U/mg, respectively.

Global Gene Expression Analysis during Germination in the Chytridiomycete Blastocladiella emersonii

Blastocladiella emersonii is an aquatic fungus of the Chytridiomycete class. During germination, the zoospore, a motile nongrowing cell, goes through a cascade of morphological changes that culminates with its differentiation into the germling cell, capable of coenocytic vegetative growth. Transcriptome analyses of B. emersonii cells were carried out during germination induced under various environmental conditions. Microarray data analyzing 3,563 distinct B. emersonii genes revealed that 26% of them are differentially expressed during germination in nutrient medium at at least one of the time points investigated. Over 500 genes are upregulated during the time course of germination under those conditions, most being related to cell growth, including genes involved in protein biosynthesis, DNA transcription, energetic metabolism, carbohydrate and oligopeptide transport, and cell cycle control. On the other hand, several transcripts stored in the zoospores are downregulated during germination in nutrient medium, such as genes involved in signal transduction, amino acid transport, and chromosome organization. In addition, germination induced in the presence of nutrients was compared with that triggered either by adenine or potassium ions in inorganic salt solution. Several genes involved in cell growth, induced during germination in nutrient medium, do not show increased expression when B. emersonii zoospores germinate in inorganic solution, suggesting that nutrients exert a positive effect on gene transcription. The transcriptome data also revealed that most genes involved in cell signaling show the same expression pattern irrespective of the initial germination stimulus.

Influence of culture conditions on mycelial growth and bioluminescence of Gerronema viridilucens

Herein we describe a procedure for measuring the total light emission of the naturally bioluminescent tropical fungus Gerronema viridilucens and the optimization of culture conditions using multivariate factorial ANOVA. Cultures growing on an agar surface in 35 mm Petri dishes at 90% humidity show optimal bioluminescence emission at 25 degrees C in the presence of 1.0% sugar cane molasses, 0.10% yeast extract and pH 6.0 (nonbuffered). Temperature and pH are the most important factors for both mycelial growth and bioluminescence.

Antimicrobial Activity of Ethylenediaminedisuccinate Metal Complexes

It is shown that metal complexes of the biodegradable ligand ethylenediaminedisuccinic acid (edds) present antimicrobial activity towards fungi and bacteria. [Cd(edds)], in particular, is more toxic than free Cd2+ to Aspergillus niger, behaving as a `Trojan Horse` in the facilitated delivery of the toxic metal into the fungus.

Characterization and Identification of Proteolytic Bacteria From the Gut of the Velvetbean Caterpillar (Lepidoptera: Noctuidae)

The characterization and identification of proteolytic bacteria from the gut of the velvetbean caterpillar (Anticarsia gemmatalis) were the objectives of this study. Twelve aerobic and anaerobic isolates of proteolytic bacteria were obtained from the caterpillar gut in calcium caseinate agar. The number of colony forming units (CFUs) of proteolytic bacteria was higher when the bacteria were extracted from caterpillars reared on artificial diet rather than on soybean leaves (1.73 +/- 0.35 X 10(3) and 0.55 +/- 0.22 X 10(3) CFU/mg gut, respectively). The isolated bacteria were divided into five distinct groups, according to their polymerase chain reaction restriction fragment-length polymorphism profiles. After molecular analysis, biochemical tests and fatty acid profile determination, the bacteria were identified as Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Enterococcus gallinarum, Enterococcus mundtii, and Staphylococcus xylosus. Bacterial proteolytic activity was assessed through in vitro colorimetric assays for (general) proteases, serine proteases, and cysteine proteases. The isolated bacteria were able of hydrolyzing all tested substrates, except Staphylococcus xylosus, which did not exhibit serine protease activity. This study provides support for the hypothesis that gut proteases from velvetbean caterpillar are not exclusively secreted by the insect cells but also by their symbiotic gut bacteria. The proteolytic activity from gut symbionts of the velvetbean caterpillar is suggestive of their potential role minimizing the potentially harmful consequences of protease inhibitors from some of this insect host plants, such as soybean, with implications for the management of this insect pest species.

Fungos anemófilos em Porto Alegre, RS.

O conhecimento dos fungos anemófilos em determinada cidade ou região é importante para o diagnóstico etiológico e o tratamento específico das manifestações alérgicas respiratórias. Várias técnicas quantitativas e qualitativas são preconizadas para coleta e identificação desses fungos na dependência do local estudado. Nesta pesquisa, sobre esporos de fungos do ar, foi utilizado o equipamento Rotorod Sampler®, que retira a amostra do ar através de um bastão de plástico preso a um motor elétrico que o faz girar rapidamente, sendo as partículas suspensas no ar recolhidas pelo bastão. As amostras foram coletadas uma vez por semana, durante 24 horas, correspondendo a um ciclo de coleta. Foram realizadas 52 coletas entre abril de 2000 e março de 2001. Os resultados mostraram prevalência de ascosporos (50,49%), Cladosporium (17,86%), Aspergillus/Penicillium (15,03%), basidiosporos (3,84%), rusts (3,82%), Helminthosporium (2,49%), Botrytis (1,22%), Alternaria (1,19%), smuts (0,90%), Curvularia (0,87%), Nigrospora (0,61%) e Fusarium (0,08%). Não foi possível identificar 1,59% dos esporos de fungos coletados no período. O maior número de esporos foi observado nos meses de verão e o menor, durante o outono. Utilizando provas in vivo e in vitro, avaliou-se a hipersensibilidade a fungos entre 39 pacientes atópicos sofrendo de rinite e ou asma brônquica. Os testes cutâneos identificaram sensibilização em 17,94% dos pacientes, enquanto as provas sorológicas caracterizaram presença de IgE específica em 12,82% dos casos avaliados. A detecção de significativo número de esporos de fungos no ar de Porto Alegre, com muitas espécies comprovadamente alergênicas, e os índices de sensibilização observados em indivíduos atópicos confirmam a importância do estudo dos fungos anemófilos nessa cidade, com vistas a aprimorar o diagnóstico e o manejo de pacientes com manifestações alérgicas respiratórias.

Expressão de uma quitinase de Metarhizium anisopliae em Nicotiana tabacum : obtenção de plantas transgênicas resistentes a doenças fúngicas

A resistência a doenças em plantas transgênicas tem sido obtida por meio da expressão de genes isolados de bactérias, fungos micoparasitas e plantas. Neste trabalho, relatamos a utilização de um gene do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae como modo de gerar resistência a doenças fúngicas em plantas. O gene chit1 codifica a quitinase CHIT42 (EC 3.2.1.14), pertencente a uma classe de glicosil-hidrolases capazes de converter quitina em oligômeros de N-acetil-glicosamina (NAcGlc). Quando presentes em tecidos vegetais, supõese que as quitinases ataquem especificamente a parede celular de fungos invasores, provocando danos às hifas e causando a morte por lise das células fúngicas. Deste modo, dois diferentes grupos de plantas transgênicas de Nicotiana tabacum foram produzidos: no primeiro deles, denominado chitplus, os indivíduos possuem o gene chit1 sob o controle do promotor CaMV 35S. O segundo grupo, demoninado chitless, consiste de plantas transformadas com um T-DNA não contendo o gene do fungo. Trinta e quatro plantas transgênicas resistentes à canamicina (17 de cada grupo) foram regeneradas a partir de discos de folhas infectados por Agrobacterium tumefaciens. A produção da quitinase em extratos protéicos de folhas foi analisada por zimogramas em SDS-PAGE contendo glicol-quitina e corados por calcoflúor branco, na forma de um screening dos transgênicos primários. As plantas transgênicas foram testadas, ainda, por meio de ensaios colorimétricos empregando oligômeros sintéticos de NAcGlc como substratos específicos, além de immunoblot e Western blot com soro anti-quitinase. A quantidade de enzima recombinante nas plantas chitplus variou desde nenhuma atividade detectável a elevados níveis de expressão da enzima. A hibridização de Southern blot demonstrou que o número de cópias do gene chit1 integradas no genoma vegetal foi estimado entre uma e quatro. A primeira geração de plantas transgênicas geradas por autofecundação de parentais portadores de duas cópias do transgene foi testada com relação à estabilidade da herança do transgene e em 43 de um total de 67 descendentes, originados de quatro cruzamentos independentes, o padrão de segregação não diferiu das proporções Mendelianas esperadas. Ensaios de resistência, desafiando as plantas transgênicas com o basidiomiceto Rhizoctonia solani foram realizados e uma evidente diminuição da área foliar contendo lesões fúngicas foi observada entre as linhagens transgênicas, embora variações na atividade quitinolítica tenham influenciado o nível de resistência. Nossos resultados sugerem uma relação direta entre a atividade específica de quitinase e ao aumento nos níveis de resistência às lesões causadas pela infecção por R. solani.

As duas faces das técnicas de gestão: aprendizagem e inovação evidências de empresa do setor siderúrgico no Brasil

Ao longo dos últimos 20 anos tem havido uma profusão de estudos que examinam, no âmbito de empresas, a contribuição dos mecanismos de aprendizagem e da adoção de técnicas de gestão para o processo de acumulação tecnológica. No entanto, ainda são escassos os estudos que examinem, de maneira conjunta e sob uma perspectiva dinâmica, o relacionamento entre a adoção de técnicas de gestão, mecanismos de aprendizagem e trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas. Mais que isto, faltam estudos que examinem o duplo papel das técnicas de gestão, ora como parte do estoque de capacidades tecnológicas, ora como um processo de aprendizagem tecnológica em si. Esta dissertação objetiva oferecer uma contribuição para preencher esta lacuna neste campo de estudo. O enfoque desta dissertação deriva de observações empíricas, realizadas em empresas, e inspira-se no clássico estudo Innovation and Learning: the two faces of R&D, de Cohen e Levinthal (1989). Assim a dissertação baseia-se em um estudo de caso individual, realizado em uma empresa do setor siderúrgico no Brasil, no período de 1984 a 2008, examinando estas questões à luz de modelos analíticos disponíveis na literatura internacional. Neste sentido, adotou-se o entendimento de capacidade tecnológica como o conjunto de recursos necessários para gerar e gerir mudanças tecnológicas, sendo construída e acumulada de forma gradual, a partir do engajamento em processos de aprendizagem e da coordenação de bases de conhecimentos acumulados em diferentes dimensões, simbioticamente relacionadas. As métricas utilizadas identificam tipos e níveis de capacidade tecnológica para diferentes funções e identifica quatro tipos de processos de aprendizagem tecnológica e os avalia em termos de suas características-chave. Tomando-se por base evidências empíricas qualitativas e quantitativas, colhidas em primeira mão, a base de trabalho de campo, este estudo verificou que: 1. A empresa acumulou níveis inovativos de capacidades tecnológicas em todas as funções examinadas, sendo o nível Inovativo Intermediário (Nível 5) nas funções Engenharia de Projetos (de forma incompleta) e Equipamentos e o nível Intermediário Avançado (Nível 6) nas funções Processos e Organização da Produção e Produtos. 2. Os mecanismos de aprendizagem subjacentes à acumulação destes níveis de capacidade tecnológica apresentaram resultados relevantes em termos de suas características-chave, principalmente no que diz respeito à variedade e intensidade: de 24 mecanismos em 1984 para um total de 59 em 2008, com uma variação de 145,8%, e com 56 dos 59 mecanismos (94,92%) utilizados atualmente de forma sistemática. 3. O período compreendido entre os anos de 1990 e 2004, no qual foram implementadas as técnicas de gestão estudadas, exceto o Plano de Sugestões, se caracteriza por apresentar a maior taxa de acumulação de capacidades tecnológicas e por dar início à utilização da quase totalidade dos 35 novos mecanismos de aprendizagem incorporados pela empresa após o início de suas operações (1984). E que as técnicas de gestão estudadas: 1. Colaboraram para o processo de aprendizagem tecnológica da AMBJF, principalmente pela necessidade de se: (i) incorporar novos mecanismos de aprendizagem que lhe permitissem acumular, antecipadamente, a base de conhecimentos necessária à implementação das técnicas de gestão estudadas; (ii) coordenar um número maior de mecanismos que dessem o adequado suporte ao aumento da complexidade de seu Sistema de Gestão Integrada (SOl). 2. Ampliaram, por si, o estoque de capacidades tecnológicas da empresa, maIS especificamente em sua dimensão organizacional, a partir da acumulação de conhecimento em procedimentos, instruções de trabalho, manuais, processos e fluxos de gestão e de produção, dentre outros. Desta forma, os resultados aqui encontrados confirmam que a adoção e a implementação das técnicas de gestão estudadas contribuíram com e influenciaram o processo de aprendizagem tecnológica e a trajetória de acumulação tecnológica da empresa, ao mesmo tempo, exercendo, portanto, um duplo papel na organização. Esta conclusão nos leva a um melhor entendimento do tema e pode contribuir para a compreensão de ações políticas e gerenciais que possam acelerar a acumulação de capacidades tecnológicas, entendendo a relevância das técnicas de gestão menos em termos de sua "mera" adoção e mais do seu processo de implementação.

Manifestações mucocutâneas de histoplasmose na AIDS : avaliação de 36 pacientes

Introdução: A histoplasmose é uma infecção geralmente subclínica e autolimitada em pacientes imunocompetentes. A maioria dos pacientes com HIV apresenta a forma disseminada da doença, considerada definidora de aids. As manifestações cutâneo-mucosas da histoplasmose são variadas, dificultando o diagnóstico. Métodos: Estudo retrospectivo de 24 pacientes com diagnóstico de histoplasmose, avaliados no serviço de Dermatologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, de 2000 a 2003 e, prospectivamente, mais 12 pacientes, atendidos em 2004 e 2005. A análise considerou dados epidemiológicos e demográficos, bem como os parâmetros clínicos, distribuição e morfologia das lesões, contagem de células CD4+, terapia da micose e antirretroviral e se a doença foi a definidora de aids. Resultados: Vinte e seis (72%) doentes eram homens. A idade média foi 34 anos (17-58) e 16 pacientes (49%) tiveram seus diagnósticos realizados de dezembro a março, no verão. A histoplasmose foi confirmada por biópsia cutânea em 33 casos e por cultura em 23 deles. Onze pacientes recebiam antirretrovirais no momento do diagnóstico e a sua contagem de células CD4+ variou de 2 a 103 (média 29 células/mm³). Não houve diferenças significativas em relação a sexo, idade, método diagnóstico e uso de antirretrovirais entre a amostra retrospectiva e prospectiva. O número médio de lesões foi 2,7, variando de 1 a 7 tipos diferentes em um mesmo paciente. Pápulas com crosta e erosão/úlcera de mucosa foram as mais frequentes, em 64% e 58% dos pacientes, respectivamente. Uma distribuição difusa foi a mais comum, em mais de 58% dos casos. Houve uma associação significativa entre a contagem de células CD4+ e a variabilidade morfológica de lesões por paciente, sendo que um menor polimorfismo de lesões está associado a contagens mais baixas de células CD4+. Conclusão: A familiaridade com as manifestações dermatológicas da histoplasmose é importante para uma maior suspeição tanto da doença, quanto do próprio HIV. Pápulas com crostas difusas e erosão/úlcera de mucosa, no verão, em pacientes com aids e contagem de células CD4+ menor do que 50 células/ mm³ são achados muito sugestivos de histoplasmose. Porém, é de suma importância a realização de exames complementares para a exclusão dos outros diagnósticos diferenciais. A maior variabilidade morfológica das lesões nos pacientes com menor comprometimento imunológico (CD4 maior) poderia ser devido à necessidade de um certo grau de imunidade na gênese das lesões cutâneas.