Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-22T16:09:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Final Dissertção.pdf: 2617689 bytes, checksum: c147bcfc357fc3a4030f61766ed9bad5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T16:09:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Final Dissertção.pdf: 2617689 bytes, checksum: c147bcfc357fc3a4030f61766ed9bad5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / CNPq / A abordagem mais promissora para um diagnóstico eficaz da Leishmaniose Visceral (LV) utiliza ensaios sorológicos com proteínas recombinantes, pois apresentam grande sensibilidade e especificidade, associados a baixo custo e fácil execução. Misturas de alguns antígenos geram resultados mais promissores, contudo, a produção destas aumenta os custos e dificulta a padronização. É ideal a produção de uma única proteína quimérica que apresente boa sensibilidade e seja eficiente no diagnóstico das formas humana e canina da LV. Este estudo objetivou avaliar as condições para expressão em Escherichia coli de genes sintéticos codificando proteínas quiméricas compostas por regiões selecionadas de antígenos previamente identificados de Leishmania infantum. Quatro genes, contendo os mesmos antígenos em diferentes combinações, foram otimizados para expressão em procariotos e sintetizados. Sítios internos de restrição foram incluídos nas sequências de forma a permitir a eliminação seletiva de segmentos específicos e se avaliar o efeito na expressão bacteriana da presença de diferentes regiões antigênicas, bem como de um peptídeo estimulador da tradução. A expressão das proteínas geradas foi então avaliada através de ensaios de Western Blot. Os resultados obtidos mostraram uma expressão equivalente, porém limitada, das diferentes proteínas quiméricas, independente da sua composição antigênica. Proteínas menores tiveram resultados mais promissores na expressão e o peptídeo estimulador da tradução foi essencial para otimizar essa expressão, porem ainda faz-se necessário mais estudos avaliando a sensibilidade e especificidade dessas proteínas para o diagnóstico da LV. / The most promising approach for effective diagnosis of Visceral Leishmaniasis (VL) uses serological assays with recombinant proteins, since they have high sensitivity and specificity associated with low cost and easy implementation. Mixtures of some antigens generate the most promising results, however, these increase production costs and impairs its standardization. The best option would be the production of a single chimeric protein showing good sensitivity and being effective for the diagnosis of the human and canine forms of VL. This study aimed to evaluate the conditions for expression in Escherichia coli of synthetic genes encoding chimeric proteins composed of selected regions of previously identified antigens of Leishmania infantum. Four genes, containing the same antigens in different combinations, were optimized for expression in prokaryotes and synthesized. Internal restriction sites were included in the sequences to allow selective removal of specific segments and to evaluate the effect on the bacterial expression of the presence of different antigenic regions, as well as a translational enhancer peptide. The expression of proteins generated was then evaluated by Western blot assays. The results showed equivalent expression, however limited, of the different chimeric proteins, regardless of their antigenic composition. Smaller proteins produced more promising results in the expression and the translation enhancer peptide was important to optimize this expression, however further studies are still necessary to evaluate the sensitivity and specificity of these proteins for the diagnosis of VL.

Doença de Chagas e Leishmaniose, são doenças causadas por protozoários da família Trypanosomatidae (Trypanosoma cruzi e Leishmania sp., respectivamente) e estão, ambas, no grupo das doenças consideradas tropicais negligenciadas (DTNs). Juntas, elas afetam cerca de 30 milhões de pessoas em 98 países no mundo. Embora tão epidemiologicamente importantes, essas doenças ainda carecem de um tratamento quimioterápico robusto e seguro, pois os medicamentos disponíveis apresentam, além de baixa eficácia terapêutica, baixas taxas de adesão, devido aos sérios efeitos colaterais gerados por serem extremamente tóxicos e acabando, por isso, sendo geradores de resistência. Nas últimas décadas, tem sido intenso o esforço dos grupos de pesquisa em desenvolver alternativas para o tratamento dessas doenças, especialmente explorando produtos de origem natural e através do emprego de tecnologia farmacêutica, gerando formulações mais viáveis clinicamente devido ao provimento de propriedades físico-químicas favoráveis à absorção e permeabilidade celular, com consequente maior biodisponibilidade e potencialização do efeito biológico. Em nosso presente trabalho, objetivamos propor novas estratégias de tratamento dessas doenças, utilizando como candidato, o ácido ursólico (AU), um triterpenoide de origem natural. Foram testados o AU isolado e associado com fármacos estabelecidos, assim como uma dispersão sólida contendo 10% do princípio ativo (DSAU). Em ensaios in vitro contra as várias formas evolutivas intra e extracelulares de Trypanosoma cruzi e Leishmania braziliensis, obtivemos muito bons resultados, como 99,8% de lise em 128 ?M sobre as formas tripomastigotas, com IC50 de 14,1 ?M para o AU. Em experimentos in vivo sobre doença de Chagas experimental, observamos uma redução de parasitemia de 60,2% e 61,6% em animais tratados com doses de 20 mg/Kg de AU e DSAU, respectivamente. Embora não tenham causado diminuição na carga parasitária nos tecidos analisados (coração e fígado) em relação ao controle negativo, a sobrevida dos animais tratados com AU e DSAU foi semelhante a dos animais tratados com benzonidazol na mesma dose. Sobre leishmaniose muco-cutânea experimental, observamos a diminuição do diâmetro médio das lesões em animais tratados com dose de 20 mg/Kg de nossos compostos avaliados. Esses resultados demonstram que o ácido ursólico é um potente candidato a quimioterápico para o tratamento de tripanosomíases. Além disso, a associação a fármacos existentes, e a utilização de tecnologia farmacêutica podem ser boas estratégias para o tratamento dessas doenças. / Chagas disease and Leishmaniasis are diseases caused by protozoa of the family Trypanosomatidae (Trypanosoma cruzi and Leishmania sp., Respectively) and both are in the group of diseases considered neglected tropical (NTDs). All together, they affect about 30 million people in 98 countries worldwide. Although so very epidemiologically important, these diseases still lack a safe and robust chemotherapeutic treatment seeing that the available drugs present besides low therapeutic efficacy, low compliance rates, since they are extremely toxic and cause serious side effects ending up, therefore, being resistance generators. In recent decades, there have been intense efforts of research groups to develop alternatives for treating these diseases, especially exploring natural products and by applying pharmaceutical technology, generating more clinically viable formulations due to providing favorable physicochemical properties to the cell absorption and permeability, thus resulting in increased bioavailability and enhancement of biological effect. In our present study, we aimed to propose new treatment strategies for these diseases by using as a candidate, the ursolic acid (UA), a naturally occurring triterpenoid. Isolated UA and associated with established drugs have been tested, as well as a solid dispersion containing 10% of the active ingredient (SDUA). In the in vitro tests against several extracellular and intracellular evolving forms of Trypanosoma cruzi and Leishmania braziliensis, we have obtained very good results, such as 99.8 of lysis at 128 ?M on trypomastigotes, with IC50 of 14.1 ?M for the UA. In the in vivo experiments about experimental Chagas disease, a decrease of parasitaemi of 60.2% and 61.6% has been observed in animals treated with doses of 20 mg / kg of UA and SDUA respectively. Although not having caused a decrease in the parasite load in the tissues analyzed (heart and liver) compared to the negative control, the PFS of animals treated with UA and SDUA was similar to that of the animals treated with the same dose of benznidazole. About the experimental skin mucus leishmaniasis, we have observed a decrease of the average diameter of lesions in animals treated with 20 mg / kg of our evaluated compounds. These results demonstrate that the ursolic acid is a potent candidate for chemotherapy for the treatment of trypanosomiasis. Furthermore, the association of existing drugs, and the use of pharmaceutical technology can be good strategies to treat these diseases

The objective of this study was to identify environmental and social parameters associated with the incidence of American Tegumentary Leishmaniasis (ATL) in the municipality of Ubatuba, Sao Paulo State, Brazil, in 2003, which can supply information to subsidy the Control Programs for ATL. Ubatuba is one of the cities in the north coastal area of the State, where the climate can be characterized as tropical humid. With an extensive area of natural vegetation, Lutzomyia intermedia is the predominant transmitting phlebotominae species. It was selected as study sample 60 cases of ATL, notified at 2003, and to prepare data about some environmental aspects related to the housing and work conditions of each case were observed; through domiciliary visits and application of a form is also collected data related to social and conditions of the subject of the investigation and their knowledge degree about the illness and its relation with the environment. The meteorological conditions related to rain fall and temperature were analyzed comparing to the historical series of the past 9 years before investigation, from 1994 to 2001. Global Positioning System (GPS) images were used as analysis tool to study the spatial distribution of the ATL. Rain fall and temperature data were analyzed, month to month. The annual temperature averages, during the studied period, varied from 21,5 to 22,5C, between 1994 and 2001; higher temperatures, with month averages ranging from 24 to 27C, were observed during the Summer months, between December and March, and lower temperatures, 18 to 21 C, between June and September. The annul rainfall precipitation averages varied from 147,5mm to 267,2mm. The occurrence of ATL does not seem to be associated to the history of recent occupation, specific age group or type of work activity, nor to the rainfall variations. It is discussed the hypothesis of the contribution of the temperature for higher number of cases of ATL in 2003. / O objetivo deste estudo foi identificar parâmetros ambientais e sociais e associá-los com a incidência de Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA), no município de Ubatuba, Estado de São Paulo, Brasil, entre os anos de 1994 e 2003, e fornecer informações que possam servir de subsídio ao programa de controle da LTA. Ubatuba está situado no litoral norte do Estado de São Paulo, onde o clima é caracterizado como tropical úmido, com uma extensa área de vegetação natural, sendo Lutzomyia intermedia a espécie predominante do flebotomíneo transmissor. Foi selecionada para o estudo uma amostra de 60 casos de LTA, notificados no ano de 2003, e levantados os dados relativos a aspectos ambientais, condições de moradias e ocupação de cada caso que foi notificado. Por meio de visitas domiciliares e aplicação de um formulário, foram também coletados dados sobre condições sociais dos sujeitos da pesquisa, grau de conhecimento sobre a doença e sua relação com meio ambiente. As variações climáticas de pluviometria e temperatura foram analisadas mês a mês e comparadas aos registrados na série histórica dos 09 anos anteriores à pesquisa, As imagens de geoposicionamento, foram utilizadas como ferramenta de estudo da distribuição da LTA nos bairros de ocorrência. A variação das médias anuais de temperatura, durante o período estudado, manteve-se entre 21,5 e 22,5C, entre 1994 e 2001, enquanto que em 2003, elevou-se a 22,9C e em 2003 retorna a 22,5C. As maiores médias mensais de temperatura, 24 a 27C, foram observadas durante os meses de verão, entre dezembro e março e as menores temperaturas, 18 a 21C entre os meses de junho e setembro. As médias anuais de pluviometria variaram de 147,5mm a 267,2mm. A ocorrência de LTA não parece estar associada a recente ocupação e a grupo específico, seja quanto à faixa etária ou ao tipo de atividade laborativa, nem a variações anuais de pluviometria. Discute-se a hipótese da contribuição da temperatura para o aumento de casos de LTA em 2003.

Evalúa de manera in vitro la actividad leishmanicida de extractos y fracciones obtenidas de especies vegetales no reportados anteriormente. Se partió de extractos etanólicos de las especies Annona hypoglauca, Annona montana, Annona mucosa, Annona nítida, Annona squamosa, Piper acutifolium, Piper aduncum, Piper callosum, Piper carpunya y Piper peltatum, los que fueron enfrentados contra una línea clonal de referencia de promastigotes de Leishmania braziliensis, responsable de la leishmaniosis Mucocutánea en el Perú. Las especies con mayor actividad fueron Piper acutifolium (IC50=19,4 μg/mL), Piper peltatum (IC50=27,6 μg/mL), Piper callosum (IC50=21,7 μg/mL), Annona mucosa (IC50=30,5 μg/mL) y Annona montana (IC50=16,4 μg/mL). Así mismo, las fracciones obtenidas que presentaron mayor actividad fueron la fracción de hexano de A. mucosa (IC50=4,5 μg/mL), fracción de cloroformo de A. montana (IC50=3,2 μg/mL), fracción de acetato de etilo de A. montana (IC50=9,5 μg/mL) y fracción de hexano de P. peltatum (IC50=27,1 μg/mL). En los extractos etanólicos se identificaron compuestos fenólicos, alcaloides y flavonoides a los cuales posiblemente puede atribuírseles la actividad antileishmania. / Tesis

Ce projet vise à proposer des nouveaux candidats médicaments pour lutter contre les infections parasitaires cutanéo-muqueuses qui représentent un problème de santé majeur. C’est notamment le cas de la Trichomonose urogénitale et la leishmaniose cutanée.Malheureusement, l’administration systémique de première intention par le métronidazole (MTZ) pour traiter la trichomonose urogéntitale occasionne des problèmes de résistances et des effets secondaires indésirables. Ainsi, nous avons développé de nouvelles stratégies thérapeutiques en ciblant à la fois les mécanismes pharmacologiques et physiques de l’infection par Trichomonas vaginalis. Après avoir réussi à augmenter la solubilité apparente du MTZ dans l’eau en utilisant une beta-cyclodextrine méthylée, nous l’avons formulé dans un hydrogel thermosensible et mucoadhésif composé de pluronic® F127 et d’un biopolymère cationique et mucoadhésif, le chitosane. Cette formulation est spécifiquement adaptée à une application topique tout en offrant un contrôle de la libération du MTZ et une réduction de son passage systémique à travers la muqueuse vaginale. La viscosité élevée de l’hydrogel à température corporelle nous a conduit à étudier son effet sur la mobilité du protozoaire Trichomonas vaginalis. Il s’agit d’une stratégie physique d’immobilisation du parasite en parallèle à la chimiothérapie par le MTZ. Le suivi des trajectoires des parasites par vidéo-microscopie a montré la capacité de l’hydrogel seul ou en association avec le chitosane à immobiliser complètement T. vaginalis et à inhiber son attachement à la muqueuse. Ces évaluations ont été réalisées chez la souris. Cependant, le chitosane seul n’a pas permis d’immobilier les parasites et n’a pas montré une activité anti-T. vaginalis propre. Dans ce contexte, nous nous sommes inspirés des travaux antérieurs menés par notre équipe sur le développement de formulations à base de chitosane, et plus particulièrement des nanoparticules (NPs) composées de poly(isobutylcyanoacrylates) recouvertes de chitosane. Ces NPs ont une activité trichomonacide propre, même sans rajouter des substances actives, alors que des NPs sans chitosane étaient inactives. Nous avons étudié le mécanisme d’action et nous avons montré une meilleure internalisation des NPs lorsqu’elles étaient recouvertes de chitosane. Ces NPs ont provoqué des altérations morphologiques drastiques de la membrane du parasite. Cette activité pourrait être due en partie à l’interaction électrostatique entre la surface de T. vaginalis chargée négativement et les NPs recouvertes de chitosane cationique.Dans le but d’élargir le champ des applications de ces NPs à d’autres parasites, nous nous sommes intéressés à l’évaluation de leur effet anti-leishmanien vis-à-vis de Leishmania major. En effet, le chitosane connu pour ces propriétés cicatrisantes nous a paru particulièrement adapté pour cette pathologie. Nous avons ainsi montré in vitro et in vivo que les NPs recouvertes de chitosane avaient une activité anti-L. major propre, sans ajouter de substances actives. Dans un deuxième temps, nous avons décidé de nous orienter vers des particules de formes allongées et d’évaluer leur activité anti-leishmanienne. Ces particules appelées « plaquettes » sont constituées d’assemblages de chitosane hydrophobisé avec l’acide oléique et l’alpha-cyclodextrine dans l’eau. Cette stratégie nous a paru intéressante pour améliorer l’interaction des plaquettes avec la membrane de L. major, vue que ces parasites sont également de morphologie non-sphérique. Les résultats histologiques et immunohistochimiques des lésions cutanées ont montré une diminution significative du granulome inflammatoire et une réduction de la charge parasitaire par rapport à l'amphotéricine B seule utilisée comme référence.En conclusion, au cours de cette thèse, plusieurs formulations ont été développées et ont montré des efficacités biologiques en agissant sur des mécanismes pharmacologiques et/ou physiques des parasites. / This project aims at developing new therapeutic strategies against parasitic muco-cutaneous infections such as urogenital trichomonosis and cutaneous leishmaniasis which still represents a major health problem worldwide.Unfortunately, metronidazole (MTZ) is a first-line systemic treatment for urogenital trichomoniasis that causes resistance and side effects. We have thus developed new strategies by acting on both the pharmacological and the physical mechanisms of Trichomonas vaginalis infection. After a successfull increase of the apparent solubility of MTZ in water using a methylated -cyclodextrin, we formulated it in a thermosensitive and mucoadhesive hydrogel composed of pluronic® F127 and a cationic and mucoadhesive biopolymer, chitosan. This formulation is specifically adapted for topical application providing a control of MTZ release and reduction of its systemic passage through the vaginal mucosa.Then, the ability of the high viscosity hydrogel to immobilize T. vaginalis was investigated by video-microscopy. Monitoring the trajectories of each parasite by multiple particle tracking showed the ability of the hydrogel alone or in combination with chitosan to completely immobilize T. vaginalis and to inhibit parasite attachment to the mucosa. These evaluations were performed on mice experimental model. However, chitosan alone did not allow parasite immobilization and did not show any anti-T. vaginalis activity. In this context, we were inspired by previous works conducted by our team on the development of formulations based on chitosan, and more particularly nanoparticles (NPs) composed of poly(isobutylcyanoacrylates) coated with chitosan. These NPs have their own trichomonacidal activity, even without adding active substances, while NPs without chitosan were inactive. Investigated of the mechanism of the activity showed better internalization of NPs when coated with chitosan. These NPs caused drastic morphological alterations on the parasite membrane. This activity could be due to the electrostatic interaction between negatively charged T. vaginalis surface and cationic chitosan coated NPs.In order to broaden the applications of these NPs to other parasites, we were interested in evaluating the anti-L. major activity of NPs coated or not with chitosan. Indeed, chitosan known for its healing properties could be particularly adapted for this pathology. We thus showed in vitro and in vivo that NPs coated with chitosan had intrinsic anti-L. major activity without adding any drug. In a second step, we decided to design chitosan elongated particles and to evaluate their anti-leishmanial activity. These particles called "platelets" are composed of chitosan hydrophobically-modified with oleic acid and cyclodextrin in water. This strategy could be interesting to improve the interaction of platelets with the L. major membrane, as these parasites had also non-spherical morphology. The histological and immunohistochemical results of skin lesions showed a significant decrease in inflammatory granuloma and a reduction in parasitic load compared with amphotericin B alone, used as a reference.In conclusion, during this thesis, several formulations were developed and showed biological activities by acting on pharmacological and/or physical mechanisms of the parasites.

Orientador: Ana Carla Pereira Latini / Resumo: A leishmaniose é uma doença antropozoonótica causada pelo protozoário do gênero Leishmania. Ele apresenta três formas clínicas, conhecidas como leishmaniose visceral, leishmaniose cutânea e leishmaniose mucocutânea. A leishmaniose visceral afeta dois milhões de indivíduos anualmente no mundo. Os fato res genéticos envolvidos na interação hospedeiro - parasita foram associados ao desfecho clínico da doença. Este estudo investigou pela primeira vez a associação de polimorfismos nos genes candidatos IL10, NOD2 e TLR1 com leishmaniose visceral na população b rasileira. Para isso, escolhemos três marcadores anteriormente associados a infecções causadas por parasitas intracelulares na população brasileira. Nós genotipificamos 135 pacientes e 380 controles saudáveis. A presença do alelo G do rs4833095 no gene TLR 1 foi fortemente associada à susceptibilidade a esta doença: análise do alelo G (OR 2.04; IC 1.22 - 3.39; p - value 0.0061); Análise do genótipo GG (OR 3,87; 95 %IC 1,85 - 8,08, p - valor 0,0003); Análise de portadores de G (OR 2,5; 95 %IC 1,33 - 5,00; valor p 0,0047) . Para o gene NOD2, também encontramos uma associação para o genótipo AA (OR 2.07 95 %IC 1.05 - 4.05, p - value 0.0335) do polimorfismo rs8057341. Finalmente, poderíamos confirmar a associação do marcador rs1800871 na região promotora do gene IL10 com susceptib ilidade à leishmaniose visceral, para o genótipo TT (OR 2,34; CI 95 %IC 1,11 - 4,94 p - value 0,0245). Conclusão. Nossos dados demonstram pela primeira... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Not available / Mestre

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No / Leishmania donovani are the causative agents of visceral leishmaniasis worldwide. Lack of vaccines and emergence of drug resistance warrants the need for improved drug therapy and newer therapeutic intervention strategies against leishmaniasis. In the present study, we have investigated the effect of the natural indoloquinoline alkaloid cryptolepine on L. donovani AG83 promastigotes. Our results show that cryptolepine induces cellular dysfunction in L. donovani promastigotes, which leads to the death of this unicellular parasite. Interestingly, our study suggest that cryptolepine-induced cell death of L. donovani is counteracted by initial autophagic features elicited by the cells. For the first time, we show that autophagy serves as a survival mechanism in response to cryptolepine treatment in L. donovani promastigotes and inhibition of autophagy causes an early increase in the amount of cell death. This study can be exploited for designing better drugs and better therapeutic strategies against leishmaniasis in future.