Cotton Rats (Sigmodon hispidus) and Black Rats (Rattus rattus) as Possible Reservoirs of Leishmania spp. in Lara State, Venezuela

A total of 519 wild animals belonging to eleven species were collected during a two year study in a cutaneous leishmaniasis endemic area in Venezuela (La Matica, Lara State). The animals were captured in home-made Tomahawk-like traps baited with maize, bananas or other available local fruits, and parasites were isolated from 27 specimens. Two different species were found naturally infected with flagellates, i.e., cotton rats (Sigmodon hispidus) and black rats (Rattus rattus). Characterization of the parasites using PCR, kDNA restriction pattern and hybridization with species-specific probes revealed the presence of Leishmania (L.) mexicana in three of the black rats and Leishmania (V.) braziliensis in two others. The latter species was also identified in the single positive specimen of S. hispidus. The results suggested both species of animals as possible reservoirs of Leishmania sp.

Multiplex-PCR for detection of natural Leishmania infection in Lutzomyia spp. captured in an endemic region for cutaneous leishmaniasis in state of Sucre, Venezuela

We studied the natural infection of Lutzomyia (Lutzomyia) sp. with Leishmania in endemic foci of cutaneous leishmaniasis in the Paria peninsula, state of Sucre, Venezuela. Sand flies were collected between March 2001 and June 2003, using Shannon light-traps and human bait. Of the 1291 insects captured, only two species of phlebotomines were identified: L. ovallesi (82.75%) and L. gomezi (17.42%). A sample of the collected sand flies (51 pools of 2-12 individuals) were analyzed by using a multiplex-PCR assay for simultaneous detection of New Word Leishmaniaand Viannia subgenera. The results showed a total of 8 pools (15.68%) infected; of these, 7 were L. ovallesi naturally infected with L. braziliensis (2 pools) and L. mexicana (5 pools) and 1 pool of L. gomezi infected by L. braziliensis.

Detection of Leishmania braziliensis in human paraffin-embedded tissues from Tucumán, Argentina by polymerase chain reaction

American cutaneous leishmaniasis (ACL) is an endemic disease in Northern Argentina. We applied the polymerase chain reaction (PCR) followed by a hybridization labelled probe to 21 paraffin embedded human skin biopsies, already analyzed histologically, from leishmaniasis endemic areas in the province of Tucumán, Argentina. We used primers previously designed to detect a Leishmania-specific 120-base-pair fragment of kinetoplast DNA minicircle, other two primer pairs that amplify kDNA minicircles belonging to the L. braziliensis and L. mexicana complexes respectively, and specific oligonucleotide primers to detect L. (V.) braziliensis which amplify the sequence of the ribosomal protein L-14 of this species. The PCR-hybridization showed a sensitivity of 90.5% when compared to the histopathology test which was 61.9%. Five of the total samples analyzed were positive for the L. braziliensis complex whilst none was positive for the L. mexicana complex. The specific primers for L. (V.) braziliensis detected the parasite in four samples. These results are consistent with those reported for close endemic areas and demonstrate that the causative agent of human leishmaniasis in the analyzed cases was L. (V.) braziliensis. PCR should be used as a diagnostic tool for tegumentary leishmaniasis, especially in the mucosal form, and as a valuable technique for the identification of the Leishmania species that causes the disease in certain areas.

The role of dentritic cells in leishmania infection : use of novel DC lines for the development of monoclonal antibodies

Les cellules dendritiques (DCs) sont des cellules multifonctionnelles qui font le lien entre le sytème immunitaire inné et adaptatif chez les mammifères. Il existe plusieurs sous-types de DCs basés sur leurs fonctions et l'endroit où elles se situent dans le corps. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le rôle de ces cellules face à une infection parasitaire. La Leishmania est un parasite causant une maladie appelée Leishmaniose, maladie endémique de l'Afrique, de l'Asie et de certaines régions de l'Amérique du Sud. Certaines espèces causent des lésions cutanées, alors que d'autres causent des lésions dans les muqueuses ou dans les organes internes. Le système immunitaire répond en générant une réponse inflammatoire qui élimine l'infection. Lors d'une réponse non-inflammatoire (de type cytokines, chemokines), cela va amener à une persistance du parasite sur le long terme. Les DC s'activant en présence du parasite dans la peau, vont le transporter vers un ganglion. A cet endroit, se trouvent différents sous-types de DC qui ont la particularité de présenter l'antigène (spécifique à la Leishmaniose) aux lymphocytes T, ce qui va alors amener à une réponse immunitaire puissante contre le parasite. Nous avons comparé différentes espèces de Leishmaniose dans leur façon d'activer les DC et différents modèles de souris ont été utilisé dans ce but-là. Les souris du type C57BL/6 sont connues pour être résistantes à L. major et sensibles à L. mexicana, alors qu'au contraire, les souris Balb/c sont connues pour être sensibles à ces deux espèces. En utilisant des parasites fluorescents transgéniques, nous avons comparé ces deux espèces de parasites (L. major et L. mexicana) en recherchant quelles cellules elles sont capables d'infecter in-vivo dans un modèle murin. Le rôle général des DC dans une infection à L. major a déjà été décrit. Dans notre étude, nous avons étudié le besoin en DC CD8a+ dans les ganglions afin d'engendrer une réponse face à une infection à L. major. Les souris qui n'ont pas ce sous-type de DC sont beaucoup plus sensibles à l'infection : elles ont des marqueurs inflammatoires plus bas et des lésions plus grandes. Nous avons également remarqué que les DC CD8a+ jouent un rôle crucial dans une phase plus avancée de l'infection. Dans notre laboratoire, nous avons la chance d'avoir une source illimitée de DCs de sous-type CD8a+ provenant d'une souris génétiquement modifiée par nos soin. Grâce à cela, nous avons utilisé ces cellules CD8a+ pour immuniser des rats afin de produire des anticorps monoclonaux ayant des propriétés spécifiques comme l'identification de protéines uniques présentes à la surface des DC et qui ensuite, modulent une réponse immunitaire in-vivo. Nous sommes actuellement en phase de caractérisation de plus de 750 hybridomes générés dans notre laboratoire. - Les cellules dendritiques (DCs) constituent le lien entre le système inné et adaptatif de la réponse immunitaire, car elles sont capables de présenter l'antigène, de donner la co- stimulation et de relâcher des cytokines et chimokines. Au cours de cette thèse, nous avons exploré différentes familles de DC lors d'infections parasitaires, telles que la Leishmaniose, parasite intracellulaire qui infecte les mammifères. La plupart des lésions cutanées résistantes sont caractérisées par une réponse pro-inflammatoire générée par l'IL-12. A l'inverse, pour la forme non résistante, la réponse est générée par l'IL-4 et l'IL-10, dans les modèles murins vulnérables. L'infection avec Lmajor a été caractérisée chez la souris C57BL/6 (Thl) et chez la souris Balb/c (Th2). Chez la souris C57BL/6 la lésion guérit, alors que chez la souris Balb/c, la lésion est au contraire non-cicatrisante. Nous avons comparé l'activation causée dans l'ensemble des DC par différentes espéces de Leishmania, et plus spécifiquement dans les DC CD8a+ présentes dans les ganglions lymphatiques et leur rôle dans la vulnérabilité à L. major. Ces cellules sont spécialisées dans la présentation croisée d'antigènes exogènes par le CMH-I et le haut taux de production d'IL-12 après activation. En utilisant des DC dérivées de moelle osseuse, nous avons constaté que L. guyanensis V+ (transportant un retrovirus) était le plus efficace pour l'activation des DC in-vitro comparé à L. major, L. mexicana et L. guyanensis (V-). Toutefois, in-vivo, les souris infectées avec L. major ont vu la taille de leur ganglions lymphatiques drainants augmentée, 3-6 semaines après l'infection dans les deux espèces de souris (les C57BL/6 résistantes et les Balb/c sensibles). En utilisant un parasite fluorescent transgénique, nous avons trouvé que les souris C57BL/6 sensibles à Lmexicana ont un nombre plus important de cellules Β infectées et un plus petit nombre de DC dérivées des monocytes inflammatoires, comparé au souris infectées avec L. major. Les conséquences de ces observations sont encore à l'étude. Des souris déficientes en CD8ct+DC et CD103+ sont plus sensibles à L. major que les souris WT: leurs lésions sont plus grandes et la charge parasitaire est plus importante. Nous avons généré une chimère de moelles osseuse CD11-DTR et Batf3-/- en mélangeant les moelles de ces deux souris, afin de déterminer le temps après infection où le manque de DC's CD8a+ contribue le plus à l'augmentation de la vulnérabilité chez la souris KO. Ces souris produisent plus d'IgG1 et IgE, font une réponse Th2 plus forte et Thl moins forte. Nous avons constaté que les souris déficientes en DC CD8a+ au début de la réponse immunitaire adaptive (trois semaines après injection) maintiennent un haut taux de lésions de grande taille, semblable à celui des souris chez qui les cellules ont été déplétées avant l'injection. Cela indique que les DC CD8a+ sont nécessaires pour l'efficacité de l'immunité dans la phase chronique de l'infection à L. major. Parallèlement à cela, nous avons aussi commencé une génération d'anticorps monoclonaux dirigés contre les DC CD8a+ activés en utilisant des souches établies dans notre laboratoire. En partant d'une librairie de 763 hybridomes, nous avons identifié plusieurs clones dignes d'intérêt avec une capacité fonctionnelle à moduler la prolifération et la sécrétion de cytokines des cellules T, ainsi que les molécules de co-stimulation présentes à la surface des DC activées elle-même. - Dendritic cells (DCs) are the bridge between the innate and the adaptive arms of the immune systems. They are professional antigen presentation cells and have important cytokine/chemokine release functions. In this dissertation we have focussed on the study of the different subsets of DCs in parasitic infection immunity. Leishmania are intra-cellular parasites of many different species that infect mammals. Most cutaneous lesions that are self- healing are characterized with a pro-inflammatory response with IL-12 while high levels of cytokines such as IL-4 and IL-10 characterized in susceptible mouse models. In mice L. major infection has been well characterized in C57BL/6 mice (Thl) that form healing lesions while Balb/c mice (Th2) form non-healing lesions. This thesis is focussed on comparing DC activation at large by different strains of Leishmania and more specifically, dLN resident CD8a+ DCs and their role in L. major susceptibility. This subset is specialized in cross- presentation of exogenous antigens in the MHC-I pathway and produce high levels of EL-12. Using bone marrow derived DCs we found that L. guyanensis V+ (carrying a retro-virus) was the most efficient at activating DCs in-vitro. In-vivo however L. major infected mice had the largest dLNs 3-6 weeks after infection in both genetically resistant C57BL/6 and susceptible Balb/c mice. Using transgenic fluorescent parasites, we found that C57BL/6 mice which are susceptible to L. mexicana had more number of infected Β cells and fewer number of infected inflammatory monocyte derived DCs in contrast to L. major infection. Using mice deficient in CD8a+ DCs, we found that these mice were more susceptible to L. major than their WT counterparts. They made larger lesions, had higher parasite burdens, higher levels of Th2 indicating immunolgloblins as measured by higher serie IgE levels and lower CD4+ IFNy+ cells. A mixed bone marrow chimera system of CDllc-DTR and Batf3~'~ was generated to determine the time point at which the lack of CD8a+ DCs most contributes to the increased susceptibility in KO mice. We found that mice depleted of CD8a+ DCs at the advent of the adaptive response (3 weeks after infection) maintained the significantly higher lesion size similar to mice whose cells were depleted from the onset of infection. This indicates that CD8a+ DCs are required for effective immunity in the chronic phase of L. major infection. We also began the generation of a valuable tool of monoclonal antibodies against activated CD8a+ DCs using our in-house DC line. From a library of 763 hybridomas we have identified several interesting clones with a functional ability to modulate Τ cell proliferation and cytokine secretion as well as down-modulating co-stimulatory molecules on activated DC cells themselves.

Identification of Leishmania major cysteine proteinases as targets of the immune response in humans.

In this study, we report the identification of two parasite polypeptides recognized by human sera of patients infected with Leishmania major. Isolation and sequencing of the two genes encoding these polypeptides revealed that one of the genes is similar to the L. major cathepsin L-like gene family CPB, whereas the other gene codes for the L. major homologue of the cysteine proteinase a (CPA) of L. mexicana. By restriction enzyme digestion of genomic DNA, we show that the CPB gene is present in multiple copies in contrast to the cysteine proteinase CPA gene which could be unique. Specific antibodies directed against the mature regions of both types expressed in Escherichia coli were used to analyze the expression of these polypeptides in different stages of the parasite's life cycle. Polypeptides of 27 and 40 kDa in size, corresponding to CPA and CPB respectively, were detected at higher level in amastigotes than in stationary phase promastigotes. Purified recombinant CPs were also used to examine the presence of specific antibodies in sera from either recovered or active cases of cutaneous leishmaniasis patients. Unlike sera from healthy uninfected controls, all the sera reacted with recombinant CPA and CPB. This finding indicates that individuals having recovered from cutaneous leishmaniasis or with clinically apparent disease have humoral responses to cysteine proteinases demonstrating the importance of these proteinases as targets of the immune response and also their potential use for serodiagnosis.

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.

Description of Leishmania (Leishmania) forattinii sp. n., a new parasite infecting opossums and rodents in Brazil

A new parasite species of Leishmania is described, L. (Leishmania) forattinii sp. n., which was isolated from a pooled triturate of liver and spleen of a opossum (Didelphis marsupialis aurita) and from skin samples from a rodent (Proechmys iheringi denigratus), captured in primary forest on the Atlantic Cost of Brazil. Our results on the basis of biological and molecular criteria indicate that this taxonomically distinct parasite ias a new species of the L. mexicana complex, but closely related to L. (L.) aristidesi Laison & shaw, 1979, as revelated by phenetic and phylogenetic numerical analyses of the enzyme data. L. forattinii was clearly distinguishable from other Leishmania species of the genus usisng enzyme electrophoresis, monoclonal antibodies, molecular karyotypes, analysis of restriction enzyme digestion patterns of kinetoplast DNA (kDNA), as well as the use of kDNA hybridization procedures.

Leishmania amazonensis Arginase Compartmentalization in the Glycosome Is Important for Parasite Infectivity

In Leishmania, de novo polyamine synthesis is initiated by the cleavage of L-arginine to urea and L-ornithine by the action of arginase (ARG, E.C. 3.5.3.1). Previous studies in L. major and L. mexicana showed that ARG is essential for in vitro growth in the absence of polyamines and needed for full infectivity in animal infections. The ARG protein is normally found within the parasite glycosome, and here we examined whether this localization is required for survival and infectivity. First, the localization of L. amazonensis ARG in the glycosome was confirmed in both the promastigote and amastigote stages. As in other species, arg(-) L. amazonensis required putrescine for growth and presented an attenuated infectivity. Restoration of a wild type ARG to the arg(-) mutant restored ARG expression, growth and infectivity. In contrast, restoration of a cytosol-targeted ARG lacking the glycosomal SKL targeting sequence (arg Delta SKL) restored growth but failed to restore infectivity. Further study showed that the ARG Delta SKL protein was found in the cytosol as expected, but at very low levels. Our results indicate that the proper compartmentalization of L. amazonensis arginase in the glycosome is important for enzyme activity and optimal infectivity. Our conjecture is that parasite arginase participates in a complex equilibrium that defines the fate of L-arginine and that its proper subcellular location may be essential for this physiological orchestration.

Leishmania Metacyclogenesis Is Promoted in the Absence of Purines

Leishmania parasites, the causative agent of leishmaniasis, are transmitted through the bite of an infected sand fly. Leishmania parasites present two basic forms known as promastigote and amastigote which, respectively, parasitizes the vector and the mammalian hosts. Infection of the vertebrate host is dependent on the development, in the vector, of metacyclic promastigotes, however, little is known about the factors that trigger metacyclogenesis in Leishmania parasites. It has been generally stated that "stressful conditions" will lead to development of metacyclic forms, and with the exception of a few studies no detailed analysis of the molecular nature of the stress factor has been performed. Here we show that presence/absence of nucleosides, especially adenosine, controls metacyclogenesis both in vitro and in vivo. We found that addition of an adenosine-receptor antagonist to in vitro cultures of Leishmania amazonensis significantly increases metacyclogenesis, an effect that can be reversed by the presence of specific purine nucleosides or nucleobases. Furthermore, our results show that proliferation and metacyclogenesis are independently regulated and that addition of adenosine to culture medium is sufficient to recover proliferative characteristics for purified metacyclic promastigotes. More importantly, we show that metacyclogenesis was inhibited in sand flies infected with Leishmania infantum chagasi that were fed a mixture of sucrose and adenosine. Our results fill a gap in the life cycle of Leishmania parasites by demonstrating how metacyclogenesis, a key point in the propagation of the parasite to the mammalian host, can be controlled by the presence of specific purines.

Lack of signaling by IL-4 or by IL-4/IL-13 has more attenuating effects on Leishmania amazonensis dorsal skin - than on footpad-infected mice

Lesion development in tegumentary leishmaniasis is markedly influenced by the inoculation site and the type and number of injected infective forms. This and the yet unclear contribution of Th2 cytokines as susceptibility factors to Leishmania amazonensis infection prompted us to investigate the roles of IL-4, IL-13 and IL-10 on C57BL/6 and BALB/c mice infected in the footpad (paw) or rump with low-dose L. amazonensis purified-metacyclics. Wild-type (WT) mice of either strain developed, in the rump, a single large ulcerated lesion whereas paw lesions never ulcerated and were much smaller in C57BL/6 than in BALB/c mice. However, rump-inoculated IL-4-deficient (IL-4(-/-))C57BL/6 mice did not develop any visible lesions although parasites remained in the dermis and lymph nodes, even after systemic IL-10-receptor blocking. By comparison, all IL-4(-/-) BALB/c mice developed rump ulcers. Strikingly, only 30% of rump-infected IL-4R alpha(-/-) BALB/c mice developed lesions. IL-4(-/-) mice had higher IFN-gamma and lower IL-10 and IL-13 levels than WT mice. Paw-infected IL-4R alpha(-/-) BALB/c mice developed minimal paw lesions. While other factors contributing to L amazonensis susceptibility cannot be discounted, our results indicate that absent signalling by IL-4 or by IL-4/IL-13 have more intense attenuating effects on rump than on paw lesions but do not eradicate parasitism. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

S-nitrosoglutathione (gsno) Is Cytotoxic To Intracellular Amastigotes And Promotes Healing Of Topically Treated Leishmania Major Or Leishmania Braziliensis Skin Lesions-authors' Response.

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The Putative Leishmania Telomerase Rna (leishter) Undergoes Trans-splicing And Contains A Conserved Template Sequence.

Telomerase RNAs (TERs) are highly divergent between species, varying in size and sequence composition. Here, we identify a candidate for the telomerase RNA component of Leishmania genus, which includes species that cause leishmaniasis, a neglected tropical disease. Merging a thorough computational screening combined with RNA-seq evidence, we mapped a non-coding RNA gene localized in a syntenic locus on chromosome 25 of five Leishmania species that shares partial synteny with both Trypanosoma brucei TER locus and a putative TER candidate-containing locus of Crithidia fasciculata. Using target-driven molecular biology approaches, we detected a ∼2,100 nt transcript (LeishTER) that contains a 5' spliced leader (SL) cap, a putative 3' polyA tail and a predicted C/D box snoRNA domain. LeishTER is expressed at similar levels in the logarithmic and stationary growth phases of promastigote forms. A 5'SL capped LeishTER co-immunoprecipitated and co-localized with the telomerase protein component (TERT) in a cell cycle-dependent manner. Prediction of its secondary structure strongly suggests the existence of a bona fide single-stranded template sequence and a conserved C[U/C]GUCA motif-containing helix II, representing the template boundary element. This study paves the way for further investigations on the biogenesis of parasite TERT ribonucleoproteins (RNPs) and its role in parasite telomere biology.

A novel A2 allele found in Leishmania (Leishmania) infantum chagasi

Visceral leishmaniasis (VL) is a widely spread zoonotic disease. In Brazil the disease is caused by Leishmania (Leishmania) infantum chagasi. Peridomestic sandflies acquire the etiological agent by feeding on blood of infected reservoir animals, such as dogs or wildlife. The disease is endemic in Brazil and epidemic foci have been reported in densely populated cities all over the country. Many clinical features of Leishmania infection are related to the host-parasite relationship, and many candidate virulence factors in parasites that cause VL have been studied such as A2 genes. The A2 gene was first isolated in 1994 and then in 2005 three new alleles were described in Leishmania (Leishmania) infantum. In the present study we amplified by polymerase chain reaction (PCR) and sequenced the A2 gene from the genome of a clonal population of L. (L.) infantum chagasi VL parasites. The L. (L.) infantum chagasi A2 gene was amplified, cloned, and sequenced in. The amplified fragment showed approximately 90% similarity with another A2 allele amplified in Leishmania (Leishmania) donovani and in L.(L.) infantum described in literature. However, nucleotide translation shows differences in protein amino acid sequence, which may be essential to determine the variability of A2 genes in the species of the L. (L.) donovani complex and represents an additional tool to help understanding the role this gene family may have in establishing virulence and immunity in visceral leishmaniasis. This knowledge is important for the development of more accurate diagnostic tests and effective tools for disease control.

Correlation of meta 1 expression with culture stage, cell morphology and infectivity in Leishmania (Leishmania) amazonensis promastigotes

The parasitic protozoan Leishmania (Leishmania) amazonensis alternates between mammalian and insect hosts. In the insect host, the parasites proliferate as procyclic promastigotes andthen differentiate into metacyclic infective forms. The meta 1 gene is preferentially expressed during metacyclogenesis. Meta 1 expression profile determination along parasite growth curves revealed that the meta 1 mRNA level peaked at the early stationary phase then decreased to an intermediate level. No correlation was observed between meta 1 expression and infectivity. Conversely, infectivity correlated with the increase of apoptotic cells in the late stationary phase.

Leishmania spp. parasite isolation through inoculation of patient biopsy macerates in interferon gamma knockout mice

Isolation of Leishmania parasite and species identification are important for confirmation and to help define the epidemiology of the leishmaniasis. Mice are often used to isolate pathogens, but the most common mouse strains are resistant to infection with parasites from the Leishmania (Viannia) subgenus. In this study we tested the inoculation of interferon gamma knockout (IFNγ KO) mice with biopsy macerates from Leishmania-infected patients to increase the possibility of isolating parasites. Biopsies from twenty five patients with clinical signs of leishmaniasis were taken and tested for the presence of parasites. Immunohistochemical assay (IHC) and conventional histopathology detected the parasite in 88% and 83% of the patients, respectively. Leishmania sp. were isolated in biopsy macerates from 52% of the patients by culture in Grace's insect medium, but 13% of isolates were lost due to contamination. Inoculation of macerates in IFNγ KO mice provides isolation of parasites in 31.8% of the biopsies. Most isolates belong to L. (Viannia) subgenus, as confirmed by PCR, except one that belongs to L. (Leishmania) subgenus. Our preliminary results support the use of IFNγ KO mice to improve the possibility to isolate New World Leishmania species.