Further observations on clinical, histopathological, and immunological features of borderline disseminated cutaneous leishmaniasis caused by Leishmania (Leishmania) amazonensis

ABSTRACT: Leishmania (Leishmania) amazonensis has for some time been considered as the causative agent of two distinct forms of American cutaneous leishmaniasis (ACL): localized cutaneous leishmaniasis (LCL), and anergic diffuse cutaneous leishmaniasis (ADCL). Recently, a new intermediate form of disease, borderline disseminated cutaneous leishmaniasis (BDCL), was introduced into the clinical spectrum of ACL caused by this parasite, and in this paper we record the clinical, histopathological, and immunological features of eight more BDCL patients from Brazilian Amazonia, who acquired the disease in the Pará state, North Brazil. Seven of them had infections of one to two years' evolution and presented with primary skin lesions and the occurrence of metastases at periods varying from six to 12 months following appearance of the first lesion. Primary skin lesions ranged from 1-3 in number, and all had the aspect of an erythematous, infiltrated plaque, variously located on the head, arms or legs. There was lymphatic dissemination of infection, with lymph node enlargement in seven of the cases, and the delayed hypersensitivity skin-test (DTH) was negative in all eight patients prior to their treatment. After that, there was a conversion of DTH to positive in five cases re-examined. The major histopathological feature was a dermal mononuclear infiltration, with a predominance of heavily parasitized and vacuolated macrophages, together with lymphocytes and plasma cells. In one case, with similar histopathology, the patient had acquired his infection seven years previously and he presented with the largest number of disseminated cutaneous lesions. BDCL shows clinical and histopathological features which are different from those of both LCL and ADCL, and there is a good prognosis of cure which is generally not so in the case of frank ADCL.

Ação do alcaloide (+)-filantidina sobre o protozoário Leishmania (Leishmania) amazonensis e a célula hospedeira

A leishmaniose é uma doença de caráter antropozoonótico causada por parasitas do gênero Leishmania. Estes parasitas proliferam principalmente dentro de macrófagos de mamíferos e são responsáveis por promover uma diversidade de manifestações clínicas como Leishmaniose Cutânea (LC) e Leishmaniose Mucocutânea (LMC). O único tratamento utilizado para a leishmaniose é a quimioterapia, onde geralmente são utilizadas drogas tóxicas e com longo período de tratamento. O estudo de produtos naturais obtidos de plantas como agente leishmanicida desempenha um papel importante na busca de novas drogas para o tratamento da leishmaniose. A (+)-filantidina é um alcaloide extraído do caule da planta Margaritaria nobilis, pertencente a família Phyllanthaceae. Desta forma, objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da (+)-filantidina sobre formas promastigotas de Leishmania (Leishmania) amazonensis e a célula hospedeira. A atividade antiproliferativa de formas promastigotas foi avaliada quando os parasitas foram tratados com 50, 100 e 200 μg/ml do alcaloide por 96 horas, com redução de 73,75%, 82,50% e 88,75% no número de parasitas respectivamente, quando comparados ao grupo controle sem tratamento. No período de 96 horas, foi observado um valor IC₅₀ de 56,34 μg/ml. A anfotericina B foi utilizada como droga de referência na concentração de 0,1 μg/ml, sendo observada redução de 100% dos parasitas durante as 96 horas de tratamento. O tratamento com o alcaloide promoveu alterações importantes nas promastigotas, mostradas através de microscopia eletrônica de transmissão e varredura. Foram observadas alterações no corpo celular, flagelo, cinetoplasto, mitocôndria, indução na formação de rosetas, presença de vesículas eletrodensas sugestivas de corpúsculos lipídicos e aumento no número de estruturas semelhantes a acidocalcisssomos. Com relação à célula hospedeira, não foi observado efeito citotóxico nos macrófagos tratados com alcaloide e análise por microscopia eletrônica de varredura mostrou que o alcaloide promoveu aumento no número de projeções citoplasmáticas, aumento do volume celular e espraiamento. Assim, estes resultados demonstram que a (+)-filantidina foi eficaz na redução do crescimento de formas promastigotas do protozoário, sendo eficaz na ativação de macrófagos sem causar efeito citotóxico para o mesmo, o que pode representar uma fonte alternativa para o tratamento da leishmaniose.

Estudo das interações entre a proteína TRF de Leishmania amazonensis (LaTRF) e suas possíveis parcerias

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Clonagem, expressão e purificação de três mutantes truncados da proteína LaRPA-1 de Leishmania amazonensis

A leishmaniose é uma doença que atinge milhões de pessoas no mundo e, de acordo com a FUNASA, está se espalhando por todas as regiões do Brasil. O tratamento desta zoonose é ineficaz, pois os fármacos utilizados apresentam muitos efeitos colaterais e colaboram com o aparecimento de parasitas e vetores resistentes. Portanto um maior conhecimento sobre a biologia molecular destes protozoários poderá facilitar o descobrimento de novas terapias e desenvolvimento de drogas antiparasitárias. O complexo telomérico é formado pela interação de DNA com proteínas, sendo que estas últimas podem também interagir entre si. A proteína RPA de eucariotos compreende um complexo trimérico subdividido em três subunidades. Este cumpre independentemente ou juntamente com outras proteínas diversas funções vitais para a célula, entre elas, auxiliar na manutenção dos telômeros e ajudar a recrutar a telomerase. Além disso, ela parece ser um dos principais componentes do complexo de proteínas que interagem com o terminal simples fita telomérico de protozoários tripanosomatídeos. Curiosamente, em Leishmania spp., as subunidades 2 e 3, ao contrário da subunidade 1 da RPA, não fazem parte do complexo telomérico. Portanto a LaRPA-1 pode apresentar comportamentos peculiares quando comparada a RPA dos outros eucariotos, e se tornar um importante alvo ao se estudar a biologia molecular do parasita. Este trabalho tem como objetivo clonar, expressar e purificar os três diferentes mutantes truncados da proteína LaRPA-1 para, futuramente, utilizar-se estas proteínas recombinantes como ligantes em ensaios de interação proteína:proteína, visando mapear possíveis sítios ou domínios na proteína LaRPA-1.O gene que codifica LaRPA-1 já encontrava-se clonado e sequenciado no laboratório de Telômeros da UNESP de Botucatu....(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Identification of SL addition trans-splicing acceptor sites in the internal transcribed spacer I region of pre-rRNA in Leishmania (Leishmania) amazonensis

Trypanosomatidae is a family of early branching eukaryotes harbouring a distinctive repertoire of gene expression strategies. Functional mature messenger RNA is generated via the trans-splicing and polyadenylation processing of constitutively transcribed polycistronic units. Recently, trans-splicing of pre-small subunit ribosomal RNA in the 5' external transcribed spacer region and of precursor tRNAsec have been described. Here, we used a previously validated semi-nested reverse transcription-polymerase chain reaction strategy to investigate internal transcribed spacer (ITS) I acceptor sites in total RNA from Leishmania (Leishmania) amazonensis. Two distinct spliced leader-containing RNAs were detected indicating that trans-splicing reactions occur at two AG acceptor sites mapped in this ITS region. These data provide further evidence of the wide spectrum of RNA molecules that act as trans-splicing acceptors in trypanosomatids.

Ecological interactions of visceral leishmaniasis in the state of Bahia, Brazil

The laboratory and field observations summarized in this paper on visceral leishmaniasis ecology in the State of Bahia, Brazil are based on the author's observations over the past 35 years in a number of state's foci, public health records and literature citations. The disease is endemic with epidemic outbreaks occurring every ten years and its geographical distribution is expanding rapidly in the last years. Leishmania chagasi is the main ethiologic agent of the visceral leishmaniasis but Le. amazonensis s. lato was the only leishmania isolated by other authors from some visceral leishmaniasis human cases in the state. Lutzomyia longipalpis (with one or two spots on tergites III and IV and two sized different populations) was epidemiologically incriminated as the main vector. It was found naturally infected with promastigotes, and it was infected with four species of leishmanias in the laboratory. Although the experimental transmission of Le. amazonensis by the bite of Lu. longipalpis to hamsters was performed, the author was not successful in transmitting Le. chagasi in the same way. The dog is the most important domestic source for infection of the vector, however it is not a primary reservoir. The opossum Didelphis albiventris was found naturally infected with Le. chagasi but its role as reservoir is unknown. Foxes and rodents were not found infected with leishmanias in Bahia.

Atividades antimicrobiana e antipromastigota de extratos e frações de Virola surinamensis (Rol ex Rottb.) Warb (Myristicaceae)

O presente estudo teve como objetivo avaliar as atividades antimicrobiana e antipromastigota de extratos de V. surinamensis e suas frações. Na obtenção dos extratos foram utilizados solventes de polaridade crescente (hexano, acetato de etila e metanol) e o extrato acetato de etila foi fracionado em coluna cromatográfica aberta, empregando como fase estacionária gel de sílica e como eluentes misturas de hexano e acetato de etila em gradiente de polaridade crescente. Para avaliação da atividade antimicrobiana utilizou-se o teste de difusão em Agar, sendo utilizados os seguintes microorganismos: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Candida albicans. A fração ativa foi submetida à microdiluição, onde se determinou a concentração inibitória mínima (CIM). Na avaliação da atividade antipromastigota utilizou-se a Leishmania amazonensis e L. chagasi, sendo determinadas as concentrações inibitórias mínimas e Concentração Inibitória 50% (CI₅₀). Os extratos hexânico, acetato de etila e metanólico foram submetidos ao ensaio de difusão em Agar, não sendo observadas inibições do crescimento bacteriano e fúngico. Apenas a fração acetato de etila FA3, obtida do extrato acetato de etila, inibiu o crescimento do S. aureus no teste de difusão em Agar. Porém na microdiluição esta fração mostrou-se inativa (CIM>1000μg/mL). Apenas o extrato hexânico mostrou-se ativo em formas promastigota de L. amazonensis e L.chagasi. Em síntese, apenas o extrato hexânico mostrou-se ativo em formas promastigota de leishmanias.

Leishmania (L.) amazonensis inibe a maturação e a função ativadora das células de Langerhans da pele tratadas com TNF-α e anti-CD40 in vitro

Leishmania amazonensis é um dos principais agentes etiológicos em um amplo espectro de formas clínicas da Leishmaniose Tegumentar Americana. De modo geral, a resistência frente às leishmanioses decorre do desenvolvimento de uma resposta imune celular eficiente, porém muitos estudos têm demonstrado que citocinas específicas ou combinações de citocinas podem ser fatores de resistência ou suscetibilidade à infecção por L. amazonensis. Estudos recentes sugerem a participação das células de Langerhans (LCs) nas resposta anti-Leishmania, porém os mecanismos envolvidos durante esta interação são ainda pouco estudados. Objetivos: Estudar o papel do TNF-α e anti-CD40 nas interações in vitro entre as LCs e L. amazonensis, observando o perfil de citocinas produzidas e a expressão de moléculas de superfície, bem como verificar a capacidade destas células em ativar a produção de IFN-γ e IL-4 por células do linfonodo. Metodologia: As LCs foram isoladas da epiderme de camundongos BALB/c e incubadas com promastigotas de L. amazonensis, TNF-α e/ou anti- CD40. Após 24h, as LCs foram co-cultivadas com células obtidas de linfonodos por 72h. As citocinas IL-6, IL-12, IFN-γ e IL-4 foram dosadas por ensaio imunoenzimático (ELISA) e as moléculas de superfície foram analisadas por citometria de fluxo. Resultados: Os níveis de IL- 6 e IL-12p70 produzidos pela LCs foram significativamente reduzidos após interação com L. amazonensis, mesmo após o tratamento das LCs com TNF-α ou anti-CD40. Em relação às moléculas de superfície, não houve diferença na expressão de CD207 em nenhum dos grupos, porém a presença de L. amazonensis promoveu uma redução significativa na expressão de CD40 nas LCs tratadas com TNF-α ou anti-CD40, e aumentou a expressão de CD86 em todos os grupos. Na presença de L. amazonensis, as células do linfonodo apresentaram uma produção diminuída de IFN-γ e não houve alteração na produção de IL-4. Quando cocultivadas com LCs estimuladas previamente com L. amazonensis, a produção de IFN-γ também foi reduzida, mesmo na presença dos estímulos TNF-α e/ou anti-CD40. Não foram observadas alterações significativas na produção de IL-4 pelas células do linfonodo cocultivadas nas mesmas condições experimentais. Conclusão: L. (L.) amazonensis exerce um efeito imunomodulador sobre a resposta imune mediada por LCs, inibindo a produção de IL-6 e IL-12p70 e expressão de CD40, além de impedir a ativação da produção de IFN-γ por células do linfonodo co-cultivadas com LCs, mesmo após tratamento com TNF-α e anticorpo anti-CD40.

The finding of Lutzomyia almerioi and Lutzomyia longipalpis naturally infected by Leishmania spp. in a cutaneous and canine visceral leishmaniases focus in Serra da Bodoquena, Brazil

To identify natural infections by Leishmania spp. in insect vectors of cutaneous and visceral leishmaniasis, we performed field studies in natural and anthropic environments in the Guaicurus Settlement (Bodoquena Range) of the Bonito municipality, Mato Grosso do Sul state, Brazil. From October 2002 to October 2003, a total of 1395 sandfly females were captured with Shannon and light traps and dissected in search of flagellates. The sample is composed of a total of 13 species, with Lutzomyia almerioi (59.9%) and Lutzomyia longipalpis (31.4%) predominant. Infections by flagellates were directly observed in three of the dissected of Lu. almerioi females (0.36%). To increase the sensitivity of detection, DNA extracted from pools of the 1220 dissected females (Lu. almerioi 808, Lu. longipalpis 399 and Nyssomyia whitmani 13) was subjected to small subunit rRNA-based polymerase chain reactions (SSU-PCR). DNA from Leishmania (L.) infantum chagasi was detected in at least 0.37% of Lu. almerioi females and in 0.25% of Lu. longipalpis females. The DNA of the Leishmania (Viannia) sp. was detected in 0.12% of Lu. almerioi and in 0.70% of Lu. longipalpis. Leishmania (L.) amazonensis was found in 1.25% of Lu. longipalpis. Mixed infections of L. (Leishmania) sp. and L. (Viannia) sp. were found in 0.50% of Lu. longipalpis. When considering that each positive pool contained at least a single infected specimen, we found a 1.23% rate of Leishmania spp. infection among the total population of dissected female sand flies as determined by PCR. This is the first report of natural infection by L. (L.) infantum chagasi and L. (Viannia) sp. in Lu. almerioi. It is also the first report of infection by L. (Viannia) sp. in Lu. longipalpis. The observation that Lu. longipalpis and Lu. almerioi are naturally infected by agents of both cutaneous and visceral leishmaniases suggests that these two species play a role in the transmission (continua) (continuação) of these diseases within the study area. Furthermore, the finding that Lu. longipalpis has been naturally infected by L. (L.) amazonensis and L. (Viannia) sp., and Lu. almerioi by L. (L.) infantum chagasi and L. (Viannia), suggests their participation as permissive vectors

In vitro infectivity of species of Leishmania (Viannia) responsible for American cutaneous leishmaniasis

There is little available information regarding the infectivity of New World Leishmania species, particularly those from the Amazonian Brazil, where there are six species of the subgenus Viannia causing American cutaneous leishmaniasis (ACL). The aim of this study was to compare, in vitro, the potential infectivity of the following Leishmania (Viannia) spp.: L. (V.) braziliensis from localized cutaneous leishmaniasis (LCL) and mucocutaneous leishmaniasis (MCL) patients, L. (V.) guyanensis, L. (V.) shawi, L. (V.) lainsoni and L. (V.) naiffi from LCL patients only, in cultured BALB/c mice peritoneal macrophage, as well as the production of NO by the infected cells. The infectivity of parasites was expressed by the infection index and, the nitric oxide (NO) production in the macrophage culture supernatant was measured by the Griess method. It was found that L. (V.) braziliensis from MCL, the more severe form of disease, showed the highest (p <= 0.05) infection index (397), as well as the lowest NO production (2.15 mu M) compared with those of other species. In contrast, L. (V.) naiffi which is less pathogenic for the human showed the lowest infection index (301) and the highest NO production (4.11 mu M). These results demonstrated a negative correlation between the infectivity and the ability of these parasites to escape from the microbicidal activity of the host cell.

Assessment of PCR in the detection of Leishmania spp in experimentally infected individual phlebotomine sandflies (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae)

DNA amplification by the polymerase chain reaction (PCR) was applied in the investigation of the presence of Leishmania (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) parasites in single phlebotomine sandflies. Three phlebotomine/parasite pairs were used: Lutzomyia longipalpis/Leishmania chagasi, Lutzomyia migonei/Leishmania amazonensis and Lutzomyia migonei/Leishmania braziliensis, all of them incriminated in the transmission of visceral or cutaneous leishmaniasis. DNA extraction was performed with whole insects, with no need of previous digestive tract dissection or pooling specimens. The presence of either mouse blood in the digestive tract of the sandflies or the digestive tract itself did not interfere in the PCR. Infection by as few as 10 Leishmania sp. per individual were sufficient for DNA amplification with genus-specific primers. Using primers for L. braziliensis and L. mexicana complexes, respectively, it was possible to discriminate between L. braziliensis and L. amazonensis in experimentally infected vectors (L. migonei).

NEW PRIMERS FOR DETECTION OF Leishmania infantum USING POLYMERASE CHAIN REACTION

SUMMARY Leishmania infantum causes visceral leishmaniasis (VL) in the New World. The diagnosis of VL is confirmed by parasitological and serological tests, which are not always sensitive or specific. Our aim was to design new primers to perform a Polymerase Chain Reaction (PCR) for detecting L. infantum. Sequences of the minicircle kinetoplast DNA (kDNA) were obtained from GenBank, and the FLC2/RLC2 primers were designed. Samples of DNA from L. infantum, Leishmania amazonensis, Leishmania braziliensis, Leishmania guyanensis, Leishmania naiffi, Leishmania lainsoni, Leishmania panamensis, Leishmania major and Trypanosoma cruzi were used to standardize the PCR. PCR with FLC2/RLC2 primers amplified a fragment of 230 bp and the detection limit was 0.2 fg of L. infantum DNA. Of the parasite species assayed, only L. infantum DNA was amplified. After sequencing, the fragment was aligned to GenBank sequences, and showed (99%) homology with L. infantum. In the analysis of blood samples and lesion biopsy from a dog clinically suspected to have VL, the PCR detected DNA from L. infantum. In biopsy lesions from humans and dogs with cutaneous leishmaniasis, the PCR was negative. The PCR with FLC2/RLC2 primers showed high sensitivity and specificity, and constitutes a promising technique for the diagnosis of VL.

Immunocytochemical identification of leishmania and Trypanosoma cruzi amastigotes in situ with homologous and heterologous polyclonal antibodies

The unlabelled antibody peroxidase-antiperoxidase method was used to study the immunocytochemical properties of Leishmania and Trypanosoma cruzi amastigotes in situ after tissues had been submitted to different fixation procedures. Antisera were obtained from rabbits chronically infected with different strains of T. cruzi or immunized with L. mexicana amazonensis and L. braziliensis guyanensis, and were applied on 5 µm thick sections. T. cruzi antigens were well stained by the three anti-T. cruzi sera and the two anti-heis.hmama.sera at optimum dilution between 1:1,000 and 1:2,000, regardless the parasite strain. Differently, the leishmanial antigens were revealed by Leishmania sera only at low dilutions (between 1:60 -1:160), whereas the anti-T. cruzi sera, at these low dilutions, gave rather weak stainings. Although there is no clear explanation for this immunocytochemical "reverse-monodirectional" cross-reactivity between Leishmania and T. cruzi, the present results show that polyclonal antibodies agains Leishmania species, when used for immunocytochemical detection of these parasites in situ, react more strongly with T. cruzi amastigotes than with the homologous amastigotes.