Comparative study of the biological behaviour in hamster of two isolates of leishmania characterized respectively as L. major-like and L. donovani

Hamster inoculated intraperitoneally with 1 x 10(7) parasites of L. donovani and L. major-like of the New World were studied in groups of 15, 30, 60 and 90 days of infection. The parasite load and density showed progressive increase with the evolution of the infection and was higher in the L. donovani groups than in the L. major-like groups. The L. major-like groups showed parasite density higher in the spleen than in the liver and was similar in both organs in L. donovani groups. The histopathology showed a diffuse marked hyperplasia and hypertrophy of the reticuloendothelial system with high parasitism in the L. donovani groups while there was focal involvement of these organs in L. major-like groups, forming nodules of macrophages that were scantly parasitised. The biological behaviour could be useful in the preliminary studies of Leishmania strain in regional laboratories and understanding the histopathology of lesions caused by different leishmania species.

Comparison on the performance of Leishmania major-like and Leishmania braziliensis braziliensis as antigen for new world leishmaniasis IgG-immunofluorescence test

The performance of an antigen of L. major-like promastigotes for the serological diagnosis of mucocutaneous leishmaniasis in the IgG-immunofluorescent test was compared to that of an antigen of L. braziliensis braziliensis. Each antigen was used to test two hundred and twenty-four sera of etiologies such as mucocutaneous leishmaniasis, deep mycoses, toxoplasmosis, malaria, Chagas' disease, visceral leishmaniasis, anti-nuclear factor, schistosomaiasis, rheumatoid factor and normal controls. Agreement between responses to each antigen was high: 77.2% of leishmaniases sera agreed on a positive or a negative result to both antigens and 91.1 % of control sera. Cross reactivity was restricted to Chagas' disease sera, visceral leishmaniasis, anti-nuclear factor and paracoccidiodomycosis. The quantitative response of leishmaniasis and Chagas' disease sera to both antigens was evaluated by a linear regression; although the y-intercept and the slope were different for each antigen, neither was better than the other in the disclosure of anti-Leishmania antibodies. In the case of Chagas' disease sera the L. major-like antigen was better than L. b. braziliensis' to disclose cross-reacting antibodies.

REPRODUCIBILITY OF ALKALINE ANTIGENS OF Leishmania major-LIKE AND Leishmania (V.) braziliensis EVALUATED BY IgG-ELISA. COMPARISON OF ANTIGENS ADDED OF A PROTEIN INHIBITOR (PMSF) OR NOT

This paper deals with the analysis of 10 batches of L.major-like and L.(V.) braziliensis antigens added or not of a proteases inhibitor evaluated by means of an IgG-ELISA on three consecutive days using positive standard sera from patients with diagnosis of American Leishmaniasis previously tested for the presence of IgG antibodies by means of ELISA. The statistical analysis showed that for L. (V.) braziliensis the PMSF-containing antigen did not show any difference among batches or days of testing; the L.(V.) braziliensis antigen without PMSF showed statistical significance for differences among batches and a two-way ANOVA showed significant differences between antigens. L.major-like antigen prepared with or without PMSF showed differences among batches; all 3 days of testing displayed differences for the PMSF antigen but only for days 1 and 2 for the antigen without inhibitor. A two-way ANOVA showed differences among batches of the antigens but not for antigens with and without the protein inhibitor. According to the statistical analysis the L.major-like antigen added or not of PMSF has shown that it is the choice antigen for mucocutaneous leishmaniasis serology.

Identification and chromosomal localization of one locus of Leishmania (L.) major related with resistance to itraconazole

Ergosterol is an important compound responsible to maintain integrity and fluidity of Leishmania spp. membranes. Starting from an overexpression/selection method, our group has isolated and mapped nine different loci of Leishmania (L.) major related to resistance against two inhibitors of the ergosterol biosynthesis pathway, terbinafine (TBF) and itraconazole (ITZ). Individual functional analysis after overexpression induction of these loci in the presence of TBF and/or ITZ [or the ITZ analog ketoconazole (CTZ)] have shown low but significant levels of resistance after transfection into L. major wild-type parasites. In this work, we have shown the insert mapping and chromosomal identification of one of these loci (cosItz2). Functional analysis experiments associated with chromosomal localization by comparison at genomic database allowed us to identify two prospective gene-protein systems not related to the ergosterol biosynthesis and capable to confer wild-type cells resistance to ITZ-CTZ after transfection. We expected that this approach can open new insights for a better understanding of mechanisms of ITZ-CTZ action and resistance in Leishmania resulting in new strategies for the leishmaniasis treatment.

Interleukin-4 (IL-4) and interferon-gamma (IFN-gamma) in pregnant C57BL/6 mice infected with L. major at different gestational periods.

BACKGROUND AND OBJECTIVE: To assess if gestational factors affect the resistance of C57BL/6 mice to L major infection, this study determined the levels of IL-4 and IFN-gamma in popliteal lymph node cells of pregnant C57BL/6 mice infected with L. major at 16 hours, 5 days-, 10 days- and 15 days- post plug by PCR, ELISA and BIOASSAY. DESIGN/SETTING: Experimental. RESULTS: Infected pregnant C57BL/6 mice developed larger cutaneous footpad lesions compared with non-pregnant C57BL/6 mice (that showed signs of resolution 7-10 weeks after infection). But, the lesions in infected pregnant C57BL/6 mice and infected non-pregnant C57BL/6 mice were not as large as in susceptible BALB/c mice. The mean litter weight was also reduced in pregnant infected C57BL/6 mice particularly in the groups infected at later stages of pregnancy (day 10- and day 15-post plug). The levels of both IL-4 and IFN-gamma increased with gestation in pregnant infected C57BL/6 mice compared with pregnant non-infected group, while only IL-4 was raised in pregnant infected mice compared with infected non pregnant mice. CONCLUSIONS: It may be concluded that increased IL-4 in pregnant infected C57BL/6 mice caused the transient susceptibility to L major infection while reduced litter weight was associated with increased IFN-gamma. These effects were pronounced in C57BI/6 mice infected with L major in late pregnancy.

Leishmania major-specific B cells are necessary for Th2 cell development and susceptibility to L. major LV39 in BALB/c mice.

B lymphocytes are considered to play a minimal role in host defense against Leishmania major. In this study, the contribution of B cells to susceptibility to infection with different strains of L. major was investigated in BALB/c mice lacking mature B cells due to the disruption of the IgM transmembrane domain (microMT). Whereas BALB/c microMT remained susceptible to infection with L. major IR173 and IR75, they were partially resistant to infection with L. major LV39. Adoptive transfer of naive B cells into BALB/c microMT mice before infection restored susceptibility to infection with L. major LV39, demonstrating a role for B cells in susceptibility to infection with this parasite. In contrast, adoptive transfer of B cells that express an IgM/IgD specific for hen egg lysozyme (HEL), an irrelevant Ag, did not restore disease progression in BALB/c microMT mice infected with L. major LV39. This finding was likely due to the inability of HEL Tg B cells to internalize and present Leishmania Ags to specific T cells. Furthermore, specific Ig did not contribute to disease progression as assessed by transfer of immune serum in BALB/c microMT mice. These data suggest that direct Ag presentation by specific B cells and not Ig effector functions is involved in susceptibility of BALB/c mice to infection with L. major LV39.

The Complete Chromosomal Organization of the Reference Strain of the Leishmania Genome Project, L. major ;Friedlin'.

In recent years, analysis of the genomes of many organisms has received increasing international attention. The bulk of the effort to date has centred on the Human Genome Project and analysis of model organisms such as yeast, Drosophila and Caenorhabditis elegans. More recently, the revolution in genome sequencing and gene identification has begun to impact on infectious disease organisms. Initially, much of the effort was concentrated on prokaryotes, but small eukaryotic genomes, including the protozoan parasites Plasmodium, Toxoplasma and trypanosomatids (Leishmania, Trypanosoma brucei and T. cruzi), as well as some multicellular organisms, such as Brugia and Schistosoma, are benefiting from the technological advances of the genome era. These advances promise a radical new approach to the development of novel diagnostic tools, chemotherapeutic targets and vaccines for infectious disease organisms, as well as to the more detailed analysis of cell biology and function.Several networks or consortia linking laboratories around the world have been established to support these parasite genome projects[1] (for more information, see http://www.ebi.ac.uk/ parasites/paratable.html). Five of these networks were supported by an initiative launched in 1994 by the Specific Programme for Research and Tropical Diseases (TDR) of the WHO[2, 3, 4, 5, 6]. The Leishmania Genome Network (LGN) is one of these[3]. Its activities are reported at http://www.ebi.ac.uk/parasites/leish.html, and its current aim is to map and sequence the genome of Leishmania by the year 2002. All the mapping, hybridization and sequence data are also publicly available from LeishDB, an AceDB-based genome database (http://www.ebi.ac.uk/parasites/LGN/leissssoft.html).

Histopathology of Leishmania major infection: revisiting L. major histopathology in the ear dermis infection model

We describe the relationship between lesion outcome and histopathological hallmarks in susceptible (BALB/c) and resistant (C57BL/6 and IL-4-deficient BALB/c) mouse strains over the course of a 12-week-infection with Leishmania major in the ear. The infiltration of mononuclear cells and polymorphonuclear cells occurred within 6 h and mononuclear cells predominated one week post-infection. Permissive intracellular growth of the pathogen was associated with non-healing lesions. In contrast, tissue damage and clearance of the parasite was observed in healing lesions and was associated with inducible nitric oxide synthase expression. The identification of the structural components of tissue reaction to the parasite in this study furthers our understanding of subjacent immune effector mechanisms.

Does T Helper Differentiation Correlate with Resistance or Susceptibility to Infection with L. major? Some Insights From the Murine Model.

The murine model of Leishmania major infection has been an invaluable tool in understanding T helper differentiation in vivo. The initial evidence for a role of distinct CD4(+) T helper subsets in the outcome of infection was first obtained with this experimental model. The development of CD4(+) Th1 cells was associated with resolution of the lesion, control of parasite replication, and resistance to re-infection in most of the mouse strains investigated (i.e., C57BL/6). In contrast, differentiation of CD4(+) Th2 cells correlated with the development of unhealing lesions, and failure to control parasite load in a few strains (i.e., BALB/c). Since these first reports, an incredible amount of effort has been devoted to understanding the various parameters involved in the differentiation of these, and more recently discovered T helper subsets such as Th17 and T regulatory cells. The discovery of cross-talk between T helper subsets, as well as their plasticity force us to reevaluate the events driving a protective/deleterious T helper immune response following infection with L. major in mice. In this review, we describe the individual contributions of each of these CD4(+) T helper subsets following L. major inoculation, emphasizing recent advances in the field, such as the impact of different substrains of L. major on the pathogenesis of disease.

Amine-reactive OVA multimers for auto-vaccination against cytokines and other mediators: perspectives illustrated for GCP-2 in L. major infection.

Anticytokine auto-vaccination is a powerful tool for the study of cytokine functions in vivo but has remained rather esoteric as a result of numerous technical difficulties. We here describe a two-step procedure based on the use of OVA multimers purified by size exclusion chromatography after incubation with glutaraldehyde at pH 6. When such polymers are incubated with a target protein at pH 8.5 to deprotonate reactive amines, complexes are formed that confer immunogenicity to self-antigens. The chemokine GCP-2/CXCL6, the cytokines GM-CSF, IL-17F, IL-17E/IL-25, IL-27, and TGF-β1, and the MMP-9/gelatinase B are discussed as examples. mAb, derived from such immunized mice, have obvious advantages for in vivo studies of the target proteins. Using a mAb against GCP-2, obtained by the method described here, we provide the first demonstration of the major role played by this chemokine in rapid neutrophil mobilization after Leishmania major infection. Pre-activated OVA multimers reactive with amine residues thus provide an efficient carrier for auto-vaccination against 9-90 kDa autologous proteins.

Régulation épigénétique de la défense antioxydante et de l'Angiopoietin-like 2 dans le contexte du vieillissement et des maladies cardiovasculaires

Suite à l’exposition à des facteurs de risque incluant la malnutrition, la dyslipidémie, la sédentarité et les désordres métaboliques, les maladies cardiovasculaires (MCV) sont caractérisées par un état pro-oxydant et pro-inflammatoire, et une dérégulation de l’expression de divers facteurs responsables de l’homéostasie de l’environnement rédox et inflammatoire. L’implication d’enzymes antioxydantes telles que les superoxyde dismutases (SOD) et les glutathion peroxydases (Gpx), ainsi que la contribution de médiateurs pro-inflammatoires tels que l’angiopoietin-like 2 (Angptl2) ont été rapportées dans le cadre des MCV. Toutefois, les mécanismes moléculaires sensibles aux facteurs de risque et menant au développement des MCV sont peu connus. L’épigénétique est un mécanisme de régulation de l’expression génique sensible aux stimuli extracellulaires et pourrait donc contribuer au développement des MCV. La méthylation de l’ADN est un des mécanismes épigénétiques pouvant varier tant de manière gène-spécifique qu’à l’échelle génomique, et la conséquence de tels changements sur l’expression des gènes ciblés dépend du site de méthylation. Puisqu’il a été démontré que des variations au niveau de la méthylation de l’ADN peuvent être associées à divers contextes pathologiques incluant les MCV, le but de nos travaux était d’étudier le lien entre la méthylation de gènes antioxydants et pro-inflammatoires avec leurs répercussions fonctionnelles biologiques en présence de facteurs de risques associés aux MCV, tels que le vieillissement, la dyslipidémie et la sédentarité. Dans la première étude, nous avons observé que dans l’artère fémorale de souris vieillissantes, la méthylation au niveau du promoteur du gène Sod2, codant pour l’enzyme antioxydante superoxyde dismutase de type 2 (SOD2 ou MnSOD), diminue avec l’âge. Ceci serait associé à l’induction de l’expression de MnSOD, renforçant ainsi la défense antioxydante endogène. Le vieillissement étant associé à une accumulation de la production de radicaux libres, nous avons étudié la vasodilatation dépendante de l’endothélium qui est sensible au stress oxydant. Nous avons observé que la capacité vasodilatatrice globale a été maintenue chez les souris âgées, aux dépens d’une diminution des facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF) et d’une contribution accentuée de la voie du monoxyde d’azote (NO). Nous avons ensuite utilisé deux approches visant à réduire les niveaux de stress oxydant in vivo, soit la supplémentation avec un antioxydant, la catéchine, et l’exposition chronique à de l’exercice physique volontaire. Ces interventions ont permis de prévenir à la fois les changements au niveau de la fonction endothéliale et de l’hypométhylation de Sod2. Cette première étude démontre donc la sensibilité de la méthylation de l’ADN à l’environnement rédox. Dans la deuxième étude, nous avons démontré une régulation de l’expression de l’enzyme antioxydante glutathion peroxydase 1 (Gpx1) en lien avec la méthylation de son gène codant, Gpx1, dans un contexte de dyslipidémie sévère. Nos résultats démontrent que dans le muscle squelettique de souris transgéniques sévèrement dyslipidémiques (LDLr-/-; hApoB+/+), Gpx1 est hyperméthylé, ce qui diminue l’expression de Gpx1 et affaiblit la défense antioxydante endogène. Chez ces souris, l’exercice physique chronique a permis d’augmenter l’expression de Gpx1 en lien avec une hypométhylation transitoire de son gène. Cette étude démontre que le stress oxydant associé à la dyslipidémie sévère altère les mécanismes de défense antioxydante, en partie via un mécanisme épigénétique. De plus, on observe également que l’exercice physique permet de renverser ces effets et peut induire des changements épigénétiques, mais de manière transitoire. La troisième étude avait pour but d’étudier la régulation de l’Angptl2, une protéine circulante pro-inflammatoire, dans le contexte des MCV. Nous avons observé que chez des patients coronariens, la concentration circulante d’Angptl2 est significativement plus élevée que chez des sujets sains et ce, en lien avec une hypométhylation de son gène, ANGPTL2, mesurée dans les leucocytes circulants. Nous sommes les premiers à démontrer qu’en réponse à l’environnement pro-inflammatoire associé à une MCV, l’expression de l’Angptl2 est stimulée par un mécanisme épigénétique. Nos études ont permis d’identifier des nouvelles régions régulatrices différentiellement méthylées situées dans les gènes impliqués dans la défense antioxydante, soit Sod2 en lien avec le vieillissement et Gpx1 en lien avec la dyslipidémie et l’exercice. Nous avons également démontré un mécanisme de régulation de l’Angptl2 dépendant de la méthylation d’ANGPTL2 et ce, pour la première fois dans un contexte de MCV. Ces observations illustrent la nature dynamique de la régulation épigénétique par la méthylation de l’ADN en réponse aux stimuli environnementaux. Nos études contribuent ainsi à la compréhension et l’identification de mécanismes moléculaires impliqués dans le développement du phénotype pathologique suite à l’exposition aux facteurs de risque, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.

Régulation épigénétique de la défense antioxydante et de l'Angiopoietin-like 2 dans le contexte du vieillissement et des maladies cardiovasculaires

Suite à l’exposition à des facteurs de risque incluant la malnutrition, la dyslipidémie, la sédentarité et les désordres métaboliques, les maladies cardiovasculaires (MCV) sont caractérisées par un état pro-oxydant et pro-inflammatoire, et une dérégulation de l’expression de divers facteurs responsables de l’homéostasie de l’environnement rédox et inflammatoire. L’implication d’enzymes antioxydantes telles que les superoxyde dismutases (SOD) et les glutathion peroxydases (Gpx), ainsi que la contribution de médiateurs pro-inflammatoires tels que l’angiopoietin-like 2 (Angptl2) ont été rapportées dans le cadre des MCV. Toutefois, les mécanismes moléculaires sensibles aux facteurs de risque et menant au développement des MCV sont peu connus. L’épigénétique est un mécanisme de régulation de l’expression génique sensible aux stimuli extracellulaires et pourrait donc contribuer au développement des MCV. La méthylation de l’ADN est un des mécanismes épigénétiques pouvant varier tant de manière gène-spécifique qu’à l’échelle génomique, et la conséquence de tels changements sur l’expression des gènes ciblés dépend du site de méthylation. Puisqu’il a été démontré que des variations au niveau de la méthylation de l’ADN peuvent être associées à divers contextes pathologiques incluant les MCV, le but de nos travaux était d’étudier le lien entre la méthylation de gènes antioxydants et pro-inflammatoires avec leurs répercussions fonctionnelles biologiques en présence de facteurs de risques associés aux MCV, tels que le vieillissement, la dyslipidémie et la sédentarité. Dans la première étude, nous avons observé que dans l’artère fémorale de souris vieillissantes, la méthylation au niveau du promoteur du gène Sod2, codant pour l’enzyme antioxydante superoxyde dismutase de type 2 (SOD2 ou MnSOD), diminue avec l’âge. Ceci serait associé à l’induction de l’expression de MnSOD, renforçant ainsi la défense antioxydante endogène. Le vieillissement étant associé à une accumulation de la production de radicaux libres, nous avons étudié la vasodilatation dépendante de l’endothélium qui est sensible au stress oxydant. Nous avons observé que la capacité vasodilatatrice globale a été maintenue chez les souris âgées, aux dépens d’une diminution des facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF) et d’une contribution accentuée de la voie du monoxyde d’azote (NO). Nous avons ensuite utilisé deux approches visant à réduire les niveaux de stress oxydant in vivo, soit la supplémentation avec un antioxydant, la catéchine, et l’exposition chronique à de l’exercice physique volontaire. Ces interventions ont permis de prévenir à la fois les changements au niveau de la fonction endothéliale et de l’hypométhylation de Sod2. Cette première étude démontre donc la sensibilité de la méthylation de l’ADN à l’environnement rédox. Dans la deuxième étude, nous avons démontré une régulation de l’expression de l’enzyme antioxydante glutathion peroxydase 1 (Gpx1) en lien avec la méthylation de son gène codant, Gpx1, dans un contexte de dyslipidémie sévère. Nos résultats démontrent que dans le muscle squelettique de souris transgéniques sévèrement dyslipidémiques (LDLr-/-; hApoB+/+), Gpx1 est hyperméthylé, ce qui diminue l’expression de Gpx1 et affaiblit la défense antioxydante endogène. Chez ces souris, l’exercice physique chronique a permis d’augmenter l’expression de Gpx1 en lien avec une hypométhylation transitoire de son gène. Cette étude démontre que le stress oxydant associé à la dyslipidémie sévère altère les mécanismes de défense antioxydante, en partie via un mécanisme épigénétique. De plus, on observe également que l’exercice physique permet de renverser ces effets et peut induire des changements épigénétiques, mais de manière transitoire. La troisième étude avait pour but d’étudier la régulation de l’Angptl2, une protéine circulante pro-inflammatoire, dans le contexte des MCV. Nous avons observé que chez des patients coronariens, la concentration circulante d’Angptl2 est significativement plus élevée que chez des sujets sains et ce, en lien avec une hypométhylation de son gène, ANGPTL2, mesurée dans les leucocytes circulants. Nous sommes les premiers à démontrer qu’en réponse à l’environnement pro-inflammatoire associé à une MCV, l’expression de l’Angptl2 est stimulée par un mécanisme épigénétique. Nos études ont permis d’identifier des nouvelles régions régulatrices différentiellement méthylées situées dans les gènes impliqués dans la défense antioxydante, soit Sod2 en lien avec le vieillissement et Gpx1 en lien avec la dyslipidémie et l’exercice. Nous avons également démontré un mécanisme de régulation de l’Angptl2 dépendant de la méthylation d’ANGPTL2 et ce, pour la première fois dans un contexte de MCV. Ces observations illustrent la nature dynamique de la régulation épigénétique par la méthylation de l’ADN en réponse aux stimuli environnementaux. Nos études contribuent ainsi à la compréhension et l’identification de mécanismes moléculaires impliqués dans le développement du phénotype pathologique suite à l’exposition aux facteurs de risque, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.

Evaluation of Leishmania antigens preparation and storage for use in enzyme immunoassays

The influence of time and temperature on the storage of an alkaline antigen of L.major-like and L.(V.) braziliensis promastigotes added or not of a proteases inhibitor (PMSF) was evaluted by means of an IgG-ELISA. Antibodies in assays using L. major-like antigen stored at -20oC for 6 monsths had a statistically lower geometric mean titer (GMT) and different 95% confidence interval limits (CL) than antigens stored otherwise, as assessed by the "t" statistic. The PMSF L. major-like antigen after storage for 6 months at a temperature of 4oC had the same GMT and 95% CL displayed at time zero as well as when storage for 4 and 6 months at -20oC. Significant diferences were not found when L.(V.) braziliensis antigens were stored at times and temperatures mentioned; the PMSF antigen stored for 2 months at -70oC resulted in a lower serum GMT and 95% CL than any other, as assessed by the "t" statistic. Antigen performance did not show any statistical difference associated to the addition of PMSF within the same species; the largest difference between antigens was that between PMSF-L. (V.) braziliensis and L. major-like without PMSF.

Comparative evaluation of the DPP (R) CVL rapid test for canine serodiagnosis in area of visceral leishmaniasis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)