Desarrollo de una vacuna contra el Protozoario intestinal Giardia Lamblia basado en la manipulación del mecanismo de variación antigénica

Una característica de los parásitos es su capacidad de adaptación. Uno de los mecanismos que utiliza Giardia es la variación de sus antígenos de superficie (VSP), pudiendo así evadir la respuesta inmune del huésped. Esto es posible debido a que cada trofozoíto expresa una sola VSP en su superficie pero frente a la respuesta del huésped produce el recambio de las VSPs, evadiendo el ataque inmunológico. Nuestro grupo de trabajo investigó el mecanismo involucrado en este proceso, demostrando que la regulación de la expresión de las VSP es mediado por un mecanismo de silenciamiento posttranscripcional. Caracterizamos las enzimas involucradas en el mismo y su localización. La dilucidación del mecanismo de variación antigénica en Giardia abre las fronteras hacia la manipulación del mismo para emplearlo en la generación de una vacuna contra este parásito intestinal. Si se lograra inhibir la acción de enzimas claves no habría silenciamiento génico y todos los genes que codifican VSP se traducirían en proteínas, expresándose todas en la superficie del parásito posibilitando al hospedador generar una respuesta inmune protectiva que contrarreste la infección. En el presente proyecto se completarán los estudios relacionados al silenciamiento génico y se explicará los antígenos utilizados en los esquemas de inmunización.

Epidemiología de parasitosis intestinal y micosis superficiales en una comunidad de Córdoba

Desde hace varios años, la Organización Mundial de la Salud (OMS) se ocupa de la lucha contra infecciones intestinales de diferente etiología, entre las que se incluye las producidas por parásitos. Generalmente la mayor incidencia, intensidad y prevalencia de las enteroparasitosis ocurre en los niños, posiblemente debido a la falta de resistencia natural o adquirida y a las diferencias de comportamiento y hábitos. Estos hábitos incluyen a la presencia de mascotas entre la población infantil, lo que hace probable el contagio de hongos causantes de micosis superficiales a pesar de que esos animales de acompañamiento pueden llegar a ser portadores sanos. En nuestro medio, existe poca información acerca de la infección intestinal en la población infantil y no existen datos sobre la caracterización del problema en ciudades medianas y pequeñas, en las que sus pobladores establecen una relación distinta con el medio urbano, a la establecida por los habitantes de los grandes conglomerados. El consenso general entre las autoridades sanitarias sostiene que las únicas medidas preventivas que se pueden adoptar son aquellas orientadas a interrumpir el ciclo epidemiológico de los parásitos y hongos. Como la mayoría de las especies parásitas intestinales utilizan la vía fecal como vehículo de dispersión por la naturaleza, su persistencia en la población humana demuestra una falla en la infraestructura sanitaria o en los hábitos de la población. El objetivo del presente proyecto de investigación es caracterizar las infecciones parasitarias intestinales y las micosis superficiales en niños de una comunidad con deficiencia de servicios básicos de salud y educación. Los resultados logrados permitirán obtener datos epidemiológicos que ayudarán al control de cuadros diarreicos, síndrome de mala absorción, anemia y bajo coeficiente intelectual. Además posibilitarán la promoción de la salud a través de un mejoramiento de hábitos individual y comunitario

APOPTOSIS PRODUCIDA POR SALES BILIARES EN EL EPITELIO INTESTINAL. IMPLICANCIAS EN LA ABSORCIÓN INTESTINAL DE CALCIO

En altas concentraciones, el deoxicolato de sodio (DXCS, sal biliar) produce daño hepático durante la colestasis y actúa como promotor de cáncer de colon en animales de experimentación. El estrés oxidativo que el DXCS desencadena produce alteraciones mitocondriales y del retículo endoplásmico, las cuales pueden llevar a la apoptosis. Las dietas occidentales, ricas en grasas y pobres en fibras, y el incremento de las expectativas de vida hacen que el DXCS circule mayor número de veces por el circuito enterohepático aumentando, en consecuencia, sus efectos citotóxicos. Dado que el intestino constituye la única puerta de entrada de calcio al organismo y que la absorción intestinal del catión es sensible al estrés oxidativo nos planteamos como HIPÓTESIS que el DXCS, en concentraciones fisiológicas altas, podría alterar la absorción intestinal de Ca2+, quizás por desencadenamiento de estrés oxidativo que estimularía los procesos apoptóticos de las células epiteliales, resultando en una disminución de la capacidad de transporte del catión. Para demostrar esta hipótesis, se plantearon los siguientes objetivos. OBJETIVO GENERAL: Conocer los mecanismos moleculares que pueden desencadenar altas concentraciones de DXCS en el duodeno y sus implicancias sobre la absorción intestinal de calcio. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1) Analizar la histología del intestino en presencia y ausencia de altas concentraciones de DXCS.2) Determinar el efecto del DXCS sobre la absorción intestinal de calcio en función del tiempo de exposición y la dosis. 3) Evaluar el efecto del DXCS sobre la expresión de genes relacionados con la absorción intestinal de calcio. 4) Analizar la expresión de proteínas que participan en la absorción intestinal de calcio tales como Ca2+-ATPasa, intercambiador Na+/Ca2+ y CB28k. 5) Estudiar el efecto del DXCS sobre el sistema redox intestinal, a través de la cuantificación del contenido de glutatión y carbonilos, de la medición de radicales libres hidroxilo y de las actividades de las enzimas del sistema antioxidante.6) Determinar la localización subcelular y la expresión de moléculas proapoptóticas de la vía intrínseca (Bax, citocromo c) y la fragmentación del ADN como indicadores de apoptosis en enterocitos expuestos a altas concentraciones de DXCS. 7) Analizar la expresión de moléculas proapoptóticas de la vía extrínseca (Fas, FasL, etc) en enterocitos tratados con DXCS.8) Interpretar los posibles mecanismos moleculares desencadenados por el DXCS que podrían afectar el proceso global de la absorción intestinal de calcio. Metodología: Se utilizarán pollos Cobb, los cuales serán alimentados con una dieta comercial. Al cabo de cuatro semanas de edad, se dividirán en dos grupos: a) controles y b) tratados con DXCS en el lumen intestinal a diferentes tiempos y concentraciones (1-100 mM). En ellos se medirá la absorción intestinal de calcio mediante la técnica del asa intestinal ligada in situ utilizando 45Ca2+ como trazador .Se medirá la expresión de genes y proteínas que participan en la vía transcelular de calcio por RT-PCR y Western blot, respectivamente. Se estudiarán variables asociadas al estres oxidativo tales como grupos carbonilos, radicales libres hidroxilos, niveles de glutatión y se medirá la actividad de enzimas del sistema antioxidante. Se evaluarán moléculas de las vías apoptóticas extrínseca e intrínseca. Para el análisis de los datos se utilizará ANOVA seguido del test de Bonferroni en la mayoría de los estudios. El estudio de la absorción intestinal de calcio bajo la influencia del DXCS, sal biliar no conjugada que está en gran proporción en el líquido fecal, arrojará información no sólo sobre los factores moleculares que influyen sobre la absorción intestinal del Ca2+ sino también puede brindar elementos que orienten hacia el conocimiento de la etiopatogenia de enfermedades que transcurren con alteraciones en la absorción del catión como es el caso de la osteoporosis o de otras patologías óseas.

Mecanismos epigenéticos involucrados en regulación génica específica durante los procesos de diferenciación del protozoario intestinal giardia lamblia.

Se define como epigenética al área de la genética que estudia todos aquellos cambios heredables que no se encuentran determinados en la secuencia primaria del ADN (Albert y col., 2002). Los cambios epigenéticos son variados; los más conocidos son la metilación de bases nitrogenadas (que no existe en Giardia; Prucca y col., 2008), las modificaciones post-traduccionales de histonas y los Complejos de Remodelación de Cromatina. En los últimos años se ha avanzado en el estudio de la regulación de la expresión de genes mediante estos procesos. El mecanismo de ARNi está íntimamente relacionado con la modificaciones post-traduccionales de histonas; regulando la estructura de cromatina y permitiendo que los complejos primarios de transcripción de genes puedan o no expresar la información. Nuestra hipótesis de trabajo se basa en que cambios epigenéticos están involucrados en la regulación génica específica durante los procesos de adaptación y diferenciación de Giardia. Para responder la misma se plantean los siguientes objetivos específicos: 1. Identificar modificaciones de histonas y su relación con los procesos de diferenciación celular en Giardia. 2. Caracterizar enzimas involucradas en las modificaciones post-traduccionales de histonas. 3. Determinar qué tipo de modificaciones participan en la activación o silenciamiento de la expresión de genes específicos. 4. Manipular al parásito para aumentar o disminuir las modificaciones epigenéticas que pueden estar involucradas en los procesos de diferenciación a quiste o en la variación antigénica para una mayor comprensión de los mecanismos moleculares involucrados. 5. Determinar el estado redox de Giardia durante el enquistamiento y la variación antigénica. 6. Participación de ARN-helicasas en los Complejos Remodeladores de Cromatina.

Expressao genica associada ao estresse oxidativo no coracao de camundongo apos isquemia intestinal

FUNDAMENTO: O fenômeno da isquemia e reperfusão intestinal é um evento frequente na clínica e está associado a repercussões deletérias em órgãos a distância, em especial ao coração. OBJETIVO: Investigar a expressão gênica do estresse oxidativo e defesa antioxidante no coração de camundongos isogênicos, submetidos a isquemia e reperfusão intestinal (IR). MÉTODOS: Doze camundongos (C57BL/6) foram distribuídos em dois grupos: Grupo IR (GIR) com 60 min de oclusão da artéria mesentérica superior, seguidos de 60 min de reperfusão. Grupo Controle (GC) submetidos a anestesia e a laparotomia sem o procedimento de IR observados por 120 min. As amostras de intestino e coração foram processadas pelo método (RT-qPCR / Reverse transcriptase - quantitative Polymerase Chain Reaction) para determinar a expressão gênica de 84 genes relacionados ao estresse oxidativo ("t" de Student, p < 0,05). RESULTADOS: Observou-se no tecido intestinal (GIR) uma expressão significantemente aumentada em 65 (74,71%) genes em relação ao tecido normal (GC), e 37 (44,04%) genes estiveram hiperexpressos (maior que três vezes o limiar permitido pelo algoritmo). No tocante aos efeitos da I/R intestinal a distância no tecido cardíaco verificou-se a expressão significantemente aumentada de 28 genes (33,33%), mas somente oito genes (9,52%) se hiperexpressaram três vezes acima do limiar. Quatro (7,14%) desses oito genes se expressaram simultaneamente nos tecidos intestinal e cardíaco. No GIR notaram-se cardiomiócitos com núcleos de menor tamanho, picnóticos, ricos em heterocromatina e raros nucléolos, indicando sofrimento cardíaco. CONCLUSÃO: A I/R intestinal promoveu a hiperexpressão estatisticamente significante de oito genes associados ao estresse oxidativo a distância no tecido miocárdico.

Estudos anatômicos e histológicos do ducto intestinal de Embolyntha batesi MacLachlan, 1877 (Embiidina)

É descrito antômica e histològicamente o ducto digestivo do Embiídeo Embolyntha batesi. Consta de: Cavidade bucal com as partes bucais e hipofaringe; faringe com musculatura circular de 5 pares de dilatadores; esôfago com a inglúvia que é pouco acentuada; proventrículo com válvulas funcionando como esfincter controlando a entrada e saída dos alimento. Essas expansões cuticulares entram em contato com a válvula cardíaca; ênteron (intestino mediano) começando no mesotórax e estendendo-se até o quinto segmento abdominal; piloro com 25 tubos de Malpithi em grupos de 2 a 5; íleo (intestino delgado) dilatável com numerosas dobras longitudinais e forte musculatura; colon (intestino grosso) também dilatável, constituindo a parte que liga o íleo ao reto; reto com seis papilas retais e cujas paredes possuem listras longitudinais cuticulares ligadas por tonofibrilas à musculatura circular, talvez podendo ser esvaziada pela contração circular e ânus com forte musculatura formando um esfíncter. As glândulas salivares formam um par de sacos com lóbulos, no protórax. São descritas aqui cinco fases secretoriais e um estado de reabsorção. É provável que êste siga ao últimoestado de secreção.

Estudos anatômicos e histológicos sôbre a subfamília Triatominae (Heteroptera, Reduviidae): VII. Estudo anatômico do ducto intestinal do Triatoma infestans

Devido à imprtãncia que certos Triatomíneos hematófagos representam na vida humana, continuarmos a série de estudos já iniciados em nosso laboratório sôbre seus organismos. É feito, no presente trabalho, a anatomia e microanatomai do aparelho digestivo de Triatoma infestans. Das três distintas regiões do duto intestinal estomodeo, mesêntero e proctodeo, a primeira e a terceira são de origem ectodérmica. A região do estomodeo é constituída pela faringe e esôfago; a do proctodeo pelo piloro, íleo e reto. A segunda, de origem endodérmica, consta promesêntero, postmesêntero e da zona de transição. A anatomia e a microanatomia do faringe já foi estudada minuciosamente por BARTH (1952). O esôfago possui numerosas dobras no seu interior revestida de fina cutícula. A musculatura longitudinal e circular acham-se representadas por feixes que, provàvelmente, trabalham, preistàlticamente, transportando o alimento. Não encontramos um proventrículo, de maneira que o esôfago está ligado diretamente à primeira parte endodérmica, isto é, ao promesêntero. No início do promesêntero existe a válvula cardíaca, que, juntamente com as dobras do fim do esôfago, impedem que haja um refluxo do alimento. Durante a alimentação, a parede do preomesêntero, que apresenta numerosas dobras, sofre uma dilatação, a fim de reter u'a maior quantidade de sangue. Entre promesêntero e postmesêntero há um pequeno esfíncter formado pelo aumento da musculatura e das dobras do epitélio. O postmesêntero alcança cinco vêzes mais que o tamanho total do corpo do inseto, e dispõe no abdome em curvas completas, que, muitas vêzes, se superpõem. O seu epitélio possue célula altas e estreitas, e forma muitas dobras para dentro do seu lume. Na parte apical as células possuem um rabdório. O postmesêntero termina após a válvula cardíaca situada atrás do desembocamento das quatro ampolas dos tubos de Malpighi. Entre postmesêntero e proctodeo está situada a zona de transição, que é constituída pelas ampolas dos tubos de Malpighi, válcula pilórica e zona clara de células cubóides. Os quatro tubos de Malpighi são longos, finos e simples formando emaranhados. As ampolas são dilatações das bases dos tubos de Malpighi. Apresentam sempre células características. A formação da válvula pilórica pode ser acompanhada na série de cortes de 27-44. O piloro é revestido, internamente, por fina cutícula, e sua hipoderme é sinsicial. No íleo temos dobras mais elevadas e maior quantidade de musculatura. O reto acha-se deslocado para a região dorsal do corpo devido ao aumento exagerado do aparelho copulador. As células de sua hipoderme são bem limitadas.

Taxorchis caviae sp. n. (Trematoda, Paramphistomidae), parasito intestinal de Cavia aperea Erxleben, 1777 (Rodentia, Caviidae)

Descreve-se uma nova espécie de trematóide paranfistomídeo, encontrado no intestino grosso de preá, Cavia aperea aperea Erxleben, 1777, roedor silvestre muito freqüente no Estado de São Paulo de outras regiões do país. Para o trematóide em apreço é proposto o nome de Taxorchis caviae sp. n. São discutidas as diferenças entre T. caviae e as espécies próximas,dos gêneros Chiorchis, Taxorchis e Stichorchis. São propostas alterações na diagnose clássica do gênero Taxorchis, de modo a nele ser incluído T. caviae.

Targeting of secretory IgA to Peyer's patch dendritic and T cells after transport by intestinal M cells.

In addition to being instrumental to the protection of mucosal epithelia, secretory IgA (SIgA) adheres to and is transported by intestinal Peyer's patch (PP) M cells. The possible functional reason for this transport is unknown. We have thus examined in mice the outcome of SIgA delivered from the intestinal lumen to the cells present in the underlying organized mucosa-associated lymphoreticular tissue. We show selective association of SIgA with dendritic cells and CD4(+) T and B lymphocytes recovered from PP in vitro. In vivo, exogenously delivered SIgA is able to enter into multiple PP lining the intestine. In PP, SIgA associates with and is internalized by dendritic cells in the subepithelial dome region, whereas the interaction with CD4(+) T cells is limited to surface binding. Interaction between cells and SIgA is mediated by the IgA moiety and occurs for polymeric and monomeric molecular forms. Thus, although immune exclusion represents the main function of SIgA, transport of the Ab by M cells might promote Ag sampling under neutralizing conditions essential to the homeostasis of mucosal surfaces.

Age, smoking and overweight contribute to the development of intestinal metaplasia of the cardia.

AIM: To assess the role of Helicobacter pylori (H. pylori), gastroesophageal reflux disease (GERD), age, smoking and body weight on the development of intestinal metaplasia of the gastric cardia (IMC).¦METHODS: Two hundred and seventeen patients scheduled for esophagogastroduodenoscopy were enrolled in this study. Endoscopic biopsies from the esophagus, gastroesophageal junction and stomach were evaluated for inflammation, the presence of H. pylori and intestinal metaplasia. The correlation of these factors with the presence of IMC was assessed using logistic regression.¦RESULTS: IMC was observed in 42% of the patients. Patient age, smoking habit and body mass index (BMI) were found as potential contributors to IMC. The risk of developing IMC can be predicted in theory by combining these factors according to the following formula: Risk of IMC = a + s - 2B where a = 2,...6 decade of age, s = 0 for non-smokers or ex-smokers, 1 for < 10 cigarettes/d, 2 for > 10 cigarettes/d and B = 0 for BMI < 25 kg/m² (BMI < 27 kg/m² in females), 1 for BMI > 25 kg/m² (BMI > 27 kg/m² in females). Among potential factors associated with IMC, H. pylori had borderline significance (P = 0.07), while GERD showed no significance.¦CONCLUSION: Age, smoking and BMI are potential factors associated with IMC, while H. pylori and GERD show no significant association. IMC can be predicted in theory by logistic regression analysis.

NLRP3 inflammasome plays a key role in the regulation of intestinal homeostasis.

BACKGROUND:: Attenuated innate immune responses to the intestinal microbiota have been linked to the pathogenesis of Crohn's disease (CD). Recent genetic studies have revealed that hypofunctional mutations of NLRP3, a member of the NOD-like receptor (NLR) superfamily, are associated with an increased risk of developing CD. NLRP3 is a key component of the inflammasome, an intracellular danger sensor of the innate immune system. When activated, the inflammasome triggers caspase-1-dependent processing of inflammatory mediators, such as IL-1β and IL-18. METHODS:: In the current study we sought to assess the role of the NLRP3 inflammasome in the maintenance of intestinal homeostasis through its regulation of innate protective processes. To investigate this role, Nlrp3(-/-) and wildtype mice were assessed in the dextran sulfate sodium and 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid models of experimental colitis. RESULTS:: Nlrp3(-/-) mice were found to be more susceptible to experimental colitis, an observation that was associated with reduced IL-1β, reduced antiinflammatory cytokine IL-10, and reduced protective growth factor TGF-β. Macrophages isolated from Nlrp3(-/-) mice failed to respond to bacterial muramyl dipeptide. Furthermore, Nlrp3-deficient neutrophils exhibited reduced chemotaxis and enhanced spontaneous apoptosis, but no change in oxidative burst. Lastly, Nlrp3(-/-) mice displayed altered colonic β-defensin expression, reduced colonic antimicrobial secretions, and a unique intestinal microbiota. CONCLUSIONS:: Our data confirm an essential role for the NLRP3 inflammasome in the regulation of intestinal homeostasis and provide biological insight into disease mechanisms associated with increased risk of CD in individuals with NLRP3 mutations. (Inflamm Bowel Dis 2010).

Proteomic analysis of cytokine induced proteins in human intestinal epithelial cells: implications for inflammatory bowel diseases.

A role for cytokine regulated proteins in epithelial cells has been suggested in the pathogenesis of inflammatory bowel diseases (IBD). The aim of this study was to identify such cytokine regulated targets using a proteomic functional approach. Protein patterns from (35)S-radiolabeled homogenates of cultured colon epithelial cells were compared before and after exposure to interferon-gamma, interleukin-1beta and interleukin-6. Proteins were separated by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis. Both autoradiographies and silver stained gels were analyzed. Proteins showing differential expression were identified by tryptic in-gel digestion and mass spectrometry. Metabolism related proteins were also investigated by Western blot analysis. Tryptophanyl-tRNA synthetase, indoleamine-2,3-dioxygenase, heterogeneous nuclear ribonucleoprotein JKTBP, interferon-induced 35kDa protein, proteasome subunit LMP2 and arginosuccinate synthetase were identified as cytokine modulated proteins in vitro. Using purified epithelial cells from patients, overexpression of indoleamine-2,3-dioxygenase, an enzyme involved in tryptophan metabolism, was confirmed in Crohn's disease as well as in ulcerative colitis, as compared to normal mucosa. No such difference was found in diverticulitis. Potentially, this observation opens new avenues in the treatment of IBD.