In vitro evaluation of new terpenoid derivatives against Leishmania infantum and Leishmania braziliensis

The activity of five (1-5) abietane phenol derivatives against Leishmania infantum and Leishmania braziliensis was studied using promastigotes and axenic and intracellular amastigotes. Infectivity and cytotoxicity tests were performed with J774.2 macrophage cells using Glucantime as a reference drug. The mechanisms of action were analysed by performing metabolite excretion and transmission electron microscopy ultrastructural studies. Compounds 1-5 were more active and less toxic than Glucantime. The infection rates and mean number of parasites per cell observed in amastigote experiments showed that derivatives 2, 4 and 5 were the most effective against both L. infantum and L. braziliensis. The ultrastructural changes observed in the treated promastigote forms confirmed that the greatest cell damage was caused by the most active compound (4). Only compound 5 caused changes in the nature and amounts of catabolites excreted by the parasites, as measured by ¹H nuclear magnetic resonance spectroscopy. All of the assayed compounds were active against the two Leishmania species in vitro and were less toxic in mammalian cells than the reference drug.

Role of Toll-Like Receptor 9 Signaling in Experimental Leishmania braziliensis Infection.

Infection with Leishmania braziliensis causes cutaneous or mucocutaneous leismaniasis in humans. Toll-like receptor 9 (TLR9) expression has been found in granulomas of lesions in L. braziliensis-infected individuals. L. braziliensis inoculation in mice induces very small lesions that are self-healing, whereas deficiency in the TLR adaptor molecule, MyD88, renders mice susceptible to infection. The TLR involved has not been identified, prompting us to investigate if TLR9 triggering by the parasite contributes to the strong resistance to infection observed in L. braziliensis-inoculated mice. The parasites activated wild-type (WT) dendritic cells (DCs) in vitro but not DCs derived from TLR9(-/-) mice. TLR9(-/-) mice inoculated with L. braziliensis exhibited a transient susceptibility characterized by increased lesion size and parasite burden compared to those of WT mice. Surprisingly, elevated levels of gamma interferon (IFN-γ) were measured at the site of infection and in draining lymph node T cells of TLR9(-/-) mice at the peak of susceptibility, suggesting that unlike observations in vitro, the parasite could induce DC activation leading to the development of Th1 cells in the absence of TLR9 expression. Taken together, these data show that TLR9 signaling is important for the early control of lesion development and parasite burden but is dispensable for the differentiation of Th1 cells secreting IFN-γ, and the high levels of this cytokine are not sufficient to control early parasite replication following L. braziliensis infection.

Exposure to Leishmania braziliensis triggers neutrophil activation and apoptosis.

BACKGROUND: Neutrophils are the first line of defense against invading pathogens and are rapidly recruited to the sites of Leishmania inoculation. During Leishmania braziliensis infection, depletion of inflammatory cells significantly increases the parasite load whereas co-inoculation of neutrophils plus L. braziliensis had an opposite effect. Moreover, the co-culture of infected macrophages and neutrophils also induced parasite killing leading us to ask how neutrophils alone respond to an L. braziliensis exposure. Herein we focused on understanding the interaction between neutrophils and L. braziliensis, exploring cell activation and apoptotic fate. METHODS AND FINDINGS: Inoculation of serum-opsonized L. braziliensis promastigotes in mice induced neutrophil accumulation in vivo, peaking at 24 h. In vitro, exposure of thyoglycollate-elicited inflammatory or bone marrow neutrophils to L. braziliensis modulated the expression of surface molecules such as CD18 and CD62L, and induced the oxidative burst. Using mCherry-expressing L. braziliensis, we determined that such effects were mainly observed in infected and not in bystander cells. Neutrophil activation following contact with L. braziliensis was also confirmed by the release of TNF-α and neutrophil elastase. Lastly, neutrophils infected with L. braziliensis but not with L. major displayed markers of early apoptosis. CONCLUSIONS: We show that L. braziliensis induces neutrophil recruitment in vivo and that neutrophils exposed to the parasite in vitro respond through activation and release of inflammatory mediators. This outcome may impact on parasite elimination, particularly at the early stages of infection.

Severe Cutaneous Leishmaniasis in a Human Immunodeficiency Virus Patient Coinfected with Leishmania braziliensis and Its Endosymbiotic Virus.

Leishmaniaparasites cause a broad range of disease, with cutaneous afflictions being, by far, the most prevalent. Variations in disease severity and symptomatic spectrum are mostly associated to parasite species. One risk factor for the severity and emergence of leishmaniasis is immunosuppression, usually arising by coinfection of the patient with human immunodeficiency virus (HIV). Interestingly, several species ofLeishmaniahave been shown to bear an endogenous cytoplasmic dsRNA virus (LRV) of theTotiviridaefamily, and recently we correlated the presence of LRV1 withinLeishmaniaparasites to an exacerbation murine leishmaniasis and with an elevated frequency of drug treatment failures in humans. This raises the possibility of further exacerbation of leishmaniasis in the presence of both viruses, and here we report a case of cutaneous leishmaniasis caused byLeishmania braziliensisbearing LRV1 with aggressive pathogenesis in an HIV patient. LRV1 was isolated and partially sequenced from skin and nasal lesions. Genetic identity of both sequences reinforced the assumption that nasal parasites originate from primary skin lesions. Surprisingly, combined antiretroviral therapy did not impact the devolution ofLeishmaniainfection. TheLeishmaniainfection was successfully treated through administration of liposomal amphotericin B.

Análise da condição corpórea, biometria externa e das vísceras do trato gastrointestinal de canários-da-terra, Sicalis flaveola braziliensis

Analisaram-se em canários-da-terra, Sicalis flaveola brasiliensis, apreendidos pelo Cetas-IBAMA/PB e que morreram logo após sua chegada, as medidas biométricas externas, condições corpóreas e de plumagem, medidas biométricas das vísceras do trato gastrointestinal (TGI), assim como a topografia visceral, a fim de fornecer dados morfológicos e caracterizar as condições em esses pássaros chegaram a esse centro de triagem. A topografia visceral estava em consonância com a de periquitos e avestruz, a exceção que essa última espécie apresenta um ceco. Verificou-se que há relação entre as condições corpóreas desfavoráveis e a perda de plumagem. Conclui-se, que S. flaveola braziliensis possui medidas biométricas em consonância á de outros Passeriformes, contudo possui divergências para aves do mesmo gênero e poucas diferenças biométricas entre machos e fêmeas. Através do estudo, verifica-se que as condições corpóreas de animais traficados devem ser consideradas nos centros de triagem, a fim de se fazer um melhor manejo nutricional e/ou clínico, diminuindo a mortalidade.

Análisis de la susceptibilidad de una línea celular de Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) a la infección con Leishmania (L) chagasi y Leishmania (V) braziliensis

Se evaluó la susceptibilidad de los cultivos celulares derivados de tejidos embrionarios de Aedes aegypti a la infección con Leishmania (L) chagasi y Leishmania (V) braziliensis, agentes etiológicos de leishmaniasis visceral americana y leishmaniasis cutánea, respectivamente. Metodología: Se seleccionaron células de A. aegypti mantenidas en una mezcla de medio de cultivo Grace/L15, suplementado con suero fetal bovino al 15%, albendazol 5,4 mg/ml y una mezcla de antibióticos, e incubadas a una temperatura promedio de 26 °C. Los cultivos celulares fueron inoculados con promastigotes metacíclicos de la cepa MH/CO/84/CI-044B de L. chagasi y la cepa HOM/BR752903 de L. braziliensis en una concentración de 10 parásitos por célula. Como control positivo de la infección se utilizó la línea celular J774. Resultados: Los registros más altos en el porcentaje de infección y en el número de amastigotes por células en los cultivos celulares A. aegypti y en la línea celular J774 se obtuvieron en los días 6 y 9 pos-infección. Los resultados mostraron interacción, internalización y maduración in vitro de las dos especies del parásito en las células de este insecto no vector de Leishmania. Las células de A. aegypti infectadas mostraron cambios en el área por la influencia de los parásitos, contrario a lo registrado en las células no infectadas (P<0,05). Conclusión: Los cultivos celulares de A. aegypti emergen como un nuevo modelo in vitro para el estudio del ciclo biológico de L. chagasi y L. braziliensis.

Avaliação da relevância da gp63 de Leishmania braziliensis e Leishmania infantum na interação com o hospedeiro invertebrado

A gp63, metalopeptidase altamente abundante na superfície de Leishmania, contribui para uma infinidade de funções bem estabelecidas na interação deste parasito com o hospedeiro mamífero. No entanto, apesar desta molécula ser abundantemente expressa na superfície das formas promastigotas, encontradas no inseto vetor, pouco é conhecido sobre as funções desempenhadas por essa metalopeptidase no flebotomíneo. Nosso grupo de pesquisa, utilizando abordagens bioquímicas, tem demonstrado que moléculas de gp63 de vários tripanosomatídeos não patogênicos ao homem estão implicadas na adesão ao intestino de insetos hospedeiros. Aqui, nós analisamos o papel da gp63 na interação de Leishmania braziliensis e Leishmania infantum, com os seus respectivos insetos hospedeiros, Lutzomyia intermedia e Lu. longipalpis e com a linhagem celular derivada de Lu. longipalpis (LL5). Os intestinos dissecados de insetos foram prétratados ou não com o fosfoglicano (PG) puro derivado do lipofosfoglicano e colocados para interagir com os parasitos. Em paralelo, promastigotas de L. braziliensis e L. infantum foram pré-tratados com anticorpo anti-gp63 ou com inibidores da metalopeptidase. Depois disso, os parasitos foram colocados para interagir com os intestinos dissecados de insetos ou com as células LL5 Como esperado, o PG praticamente elimina a capacidade dos parasitos de se ligarem ao intestino dos insetos. Todos os tratamentos relacionados com a gp63 também provocaram uma diminuição acentuada nestes ensaios de ligação. Além disso, o sobrenadante de cultura de L. braziliensis foi concentrado por precipitação com sulfato de amônio e analisado por SDS-PAGE e SDS-PAGE-gelatina. Observamos uma degradação proteolítica, por volta de 63 kDa, que corresponde à enzima gp63 já identificada e caracterizada em várias espécies de Leishmania. Esses resultados em conjunto demonstram uma possível participação da gp63 na interação com o inseto vetor e nos estimulam a continuar estudando o papel dessa metalopeptidase no ciclo de vida de Leishmania

Estudo clínico-molecular na Leishmaniose mucocutânea diagnóstico e rastreamento de subpopulações de Leishmania (Viannia) braziliensis nos níveis inter e intrapacientes

O presente estudo teve como principal objetivo avaliar a diversidade genética de Leishmania (Viannia) braziliensis nos níveis inter e intrapacientes, diretamente em lesões cutâneas e mucosas de indivíduos com leishmanioses mucocutânea (LMC), disseminada (LD) e mucosa (LM), incluindo indivíduos coinfectados pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV). Um total de 61 amostras procedentes de 38 pacientes foi analisado pelas técnicas da reação em cadeia da polimerase (PCR), da reação em cadeia da polimerase com primer único em condições de baixa estringência (LSSP-PCR) e da análise fenética, tendo como alvo molecular a região variável do minicírculo do DNA do cinetoplasto (kDNA). Neste estudo, predominaram indivíduos do sexo masculino e com acometimento mucoso nasal. A presença de DNA do parasita foi evidenciada pela banda diagnóstica de 750 pb, em todas as amostras analisadas, possibilitando o diagnóstico específico. Na investigação do perfil genotípico de subpopulações de L. (V.) braziliensis, através da LSSP-PCR, foi revelado o polimorfismo genético intrafragmento traduzido como uma assinatura do kDNA do parasito para cada amostra. Assinaturas de kDNAs similares em amostras de paciente coletadas ao mesmo tempo (mucosa oral e nasal), e a divergência nos perfis genéticos em amostras coletadas em tempos diferentes na mesma localização (mucosa nasal) sugerem a clonalidade do inóculo inicial, como consequência da estrutura populacional clonal de Leishmania No estudo da variabilidade genética de L. (V.) braziliensis nos níveis inter e intrapacientes foram evidenciadas similaridades genotípicas entre as amostras de lesões cutânea e mucosa intrapacientes. As análises fenética e estatística possibilitaram afirmar que a diversidade genética no nível intrapacientes é menor do que a observada entre os pacientes. Nenhuma associação pode ser observada entre os perfis genéticos de L. (V.) braziliensis e as formas clínicas da doença (LM, LMC, LD), e nem em relação à localização da lesão cutânea ou mucosa (nasal ou oral). O polimorfismo genético de L. (V.) braziliensis também foi evidenciado nos pacientes coinfectados pelo HIV, cuja análise fenética reuniu os perfis genéticos em dois grupos distintos, os quais discriminaram entre as amostras obtidas de pacientes com coinfecção Leishmania/ HIV daquelas obtidas de pacientes não coinfectados. A discriminação de perfis genéticos diferenciados de L. (V.) braziliensis em pacientes coinfectados pelo HIV sugere que a imunossupressão tem impacto na estrutura populacional do parasita. Os nossos resultados corroboram a complexidade genética existente nos parasitos do gênero Leishmania, reforçando a diversidade na dinâmica populacional e na plasticidade genética de L. (V.) braziliensis

In vitro sensitivity of Leishmania (Viannia) braziliensis and Leishmania (Leishmania) amazonensis Brazilian isolates to meglumine antimoniate and amphotericin B

Resistance of Leishmania parasites to specific chemotherapy has become a well-documented problem in the Indian subcontinent in recent years but only a few studies have focused on the susceptibility of American Leishmania isolates. Our susceptibility assays to meglumine antimoniate were performed against intracellular amastigotes after standardizing an in vitro model of macrophage infection appropriate for Leishmania (Viannia) braziliensis isolates. For the determination of promastigote susceptibility to amphotericin B, we developed a simplified MTT-test. The sensitivity in vitro to meglumine antimoniate and amphotericin B of 13 isolates obtained from Brazilian patients was determined. L. (V.) braziliensis isolates were more susceptible to meglumine antimoniate than Leishmania (Leishmania) amazonensis. EC(50), EC(90) and activity indexes (calculated over the sensitivity of reference strains), suggested that all isolates tested were susceptible in vitro to meglumine antimoniate, and did not show association with the clinical outcomes. Isolates were also uniformly susceptible in vitro to amphotericin B.

Tamoxifen as a potential antileishmanial agent: efficacy in the treatment of Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi infections

The aim of this study was to evaluate the efficacy of tamoxifen in vivo in experimental models of cutaneous (CL) and visceral leishmaniasis (VL) caused by Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi, respectively. Drug activity was assessed against intracellular amastigotes by treating infected macrophage cultures and evaluating the number of infected cells. In vivo efficacy of tamoxifen was tested in L. braziliensis-infected BALB/c mice and in L. chagasi-infected hamsters. Treatment with 20 mg/kg/day tamoxifen was administered for 15 days by the intraperitoneal route. Efficacy was evaluated through measurements of lesion size, parasite burden at the lesion site or liver and spleen and survival rate. Tamoxifen killed L. braziliensis and L. chagasi intracellular amastigotes with 50% inhibitory concentrations (IC(50)) of 1.9 +/- 0.2 and 2.4 +/- 0.3 mu M, respectively. Treatment of L. braziliensis-infected mice with tamoxifen resulted in significant reductions in lesion size and 99% decrease in parasite burden, compared with mock-treated controls. L. chagasi-infected hamsters treated with tamoxifen showed significant reductions in liver parasite load expressed as Leishman-Donovan units and 95% to 98% reduction in spleen parasite burden. All animals treated with tamoxifen survived while 100% of the mock-treated animals had died by 11 weeks after the interruption of treatment. Tamoxifen is effective in the treatment of CL and VL in rodent models.

Isolation and isoenzyme characterization of Leishmania (Viannia) braziliensis from a case of human cutaneous leishmaniasis in northeast centre of the state of São Paulo

The diagnosis of human cutaneous leishmaniasis in small towns is sometimes made without the species identification of the Leishmania, even in areas without previous epidemiological surveys. Here we report the isolation of a Leishmania strain from a patient of Rincão, state of São Paulo, that was identified by isoenzyme characterization as L. (Viannia) braziliensis. Sand fly collections were made in the area where the patient live in order to investigate the likely vector species.

Necessidade de vigilância epidemiológica para Leishmania infantum (syn. Leishmania chagasi) e Leishmania (Viannia) braziliensis em flebotomíneos e gatos errantes no Bosque Municipal de Marília-SP

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Utilização de membranas de borracha natural com nanopartículas de prata como métodos de separação de parasitas de Leishmania braziliensis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)