Organismos do gênero Acanthamoeba são muito pouco investigados no Brasil, não se conhecendo a diversidade genética e o potencial patogênico das espécies prevalentes no país. Este estudo examinou a presença de Acanthamoeba em 118 amostras de solo e água de diversas regiões do Brasil e, como resultado, 38 novas culturas axenicas foram estabelecidas. A partir do sequenciamento da subunidade menor do gene ribossômico foi possível genotipar, avaliar o polimorfismo genético das amostras brasileiras e também inferir relações filogenéticas entre isolados clínicos e de ambiente do Brasil e entre esses e as demais espécies/isolados de Acanthamoeba. Para alguns grupos de isolados brasileiros, o potencial patogênico, inferido por indicadores indiretos de virulência (termo- e osmotolerância, secreção de peptidases e efeito citopático), foi também investigado. / Organisms of the genus Acanthamoeba are poorly investigated in Brazil, not knowing the genetic diversity and pathogenic potential of the species prevalent in the country. This study examined the presence of Acanthamoeba in 118 soil and water samples from different regions of Brazil and as a result, 38 new axenic cultures were established. From the sequencing of small subunit ribosomal gene was possible to genotype, to assess the genetic polymorphism of Brazilian samples and also to infer phylogenetic relationships among clinical and environmental isolates from Brazil and between these and other species/isolates of Acanthamoeba. For some groups of Brazilian isolates, pathogenic potential, inferred by indirect indicators of virulence (thermo-and osmotolerance, secretion of peptidases and CPE), was also investigated.

A Febre Maculosa Brasileira causada por riquétsias do Grupo Febre Maculosa (GFM) e transmitida por carrapatos ocorre principalmente na Região Sudeste, onde óbitos humanos são registrados. No estado do Rio de Janeiro, a letalidade devido à riquetsiose é alta, mas só recentemente investigações epidemiológicas foram realizadas, e indicaram a participação de novas espécies de ectoparasitas na circulação das riquétsias. O objetivo geral do projeto é avaliar riquétsias em ectoparasitos coletados em áreas de casos humanos de Febre Maculosa, suspeitos, compatíveis ou confirmados, em municípios do estado com focos recentemente comunicados. A detecção e análise de genes riquetsiais indicam a presença de Rickettsia bellii, Rickettsia felis e Rickettsia rickettsii, nos vetores Amblyomma cajennense, Amblyomma dubitatum, Boophilus microplus, Ctenocephalides felis e Ctenocephalides canis, sugerindo ampla distribuição geográfica de riquétsias GFM, nas regiões Serrana, Noroeste Fluminense e Médio Paraíba do estado. / Brazilian spotted fever caused by spotted fever group (SFG) rickettsiae and mainly transmitted by ticks occurs in the southeast, where human deaths are recorded. In the state of Rio de Janeiro, lethality due to rickettsial infection is high, but only recently epidemiological investigations were conducted, and indicated the participation of new species of ectoparasites in rickettsiae circulation. The project\'s overall objective is to evaluate rickettsiae in ectoparasites collected in areas of human suspected, confirmed or compatible cases of spotted fever, in cities of the State with the recently reported outbreaks. The detection and analysis of rickettsial genes indicate the presence of Rickettsia bellii, Rickettsia felis and Rickettsia rickettsii in the vectors Amblyomma cajennense, Amblyomma dubitatum, Boophilus microplus, Ctenocephalides felis and Ctenocephalides canis, suggesting broad geographic distribution of SFG rickettsiae in the regions Serrana, Noroeste Fluminense and Médio Paraíba of the State.

O tratamento de indivíduos que apresentam leishmaniose, seja ela cutânea ou visceral, é usualmente problemático, uma vez que os medicamentos utilizados na prática clínica são altamente tóxicos, requerem administração parenteral e nem sempre promovem a cura dos pacientes. Torna-se clara, portanto, a necessidade de se pesquisar novos fármacos com potencial leishmanicida. O objetivo da presente Tese de Doutorado foi caracterizar a atividade do tamoxifeno, composto utilizado no tratamento do câncer de mama há décadas, contra diferentes espécies de Leishmania in vitro e in vivo, além de identificar seu possível mecanismo de ação. As concentrações inibitórias de tamoxifeno para 50% de culturas de parasitas tanto de cepas de laboratório como de isolados recentes de pacientes variaram de 5 a 20 mM. Além disso, nossos resultados mostraram que a aplicação intraperitoneal de 20 mg/kg/dia de citrato de tamoxifeno por duas semanas levou à redução significativa no tamanho das lesões e das úlceras na base da cauda de camundongos BALB/c infectados com L. (L.) amazonensis, bem como à diminuição da carga parasitária. Diferentes modelos de infecção animal comprovaram ainda a eficácia de tamoxifeno contra L. (L.) chagasi e L (V.) braziliensis. Apesar da atividade deste fármaco estar diretamente relacionada à inibição da ligação de estrógeno ao seu receptor, ele exibe efeitos moduladores da atividade de proteínas sinalizadoras em concentrações próximas às efetivas contra Leishmania. Primeiramente verificamos que tamoxifeno foi capaz de induzir rapidamente a alcalinização de vacúolos de macrófagos peritoniais contendo amastigotas de L. (L.) amazonensis, sendo este um efeito observado em períodos curtos e longos de incubação com a droga. Esta alcalinização parece não estar diretamente relacionada à morte dos parasitas pela alteração imediata das condições ideais do meio necessário à sobrevivência das formas amastigotas, mas sim ligada ao aumento do efeito leishmanicida de tamoxifeno, uma vez que este composto apresentou-se mais ativo na faixa de pH neutro a moderadamente alcalino. Outro alvo investigado foi a biossíntese de isoprenóides de promastigotas. Células tratadas com tamoxifeno apresentaram redução global na biossíntese de farnesol, geraniol, dolicol, ergosterol e ubiquinona após marcação metabólica com [14C]-leucina, indicando que tamoxifeno não interfere especificamente na síntese de cada um destes produtos. Iniciamos também a investigação dos efeitos do tamoxifeno no metabolismo de ceramidas em Leishmania adotando a estratégia de marcação metabólica de promastigotas com C6-NBD-ceramida. Verificamos que promastigotas de Leishmania são capazes de incorporar eficientemente ceramida conjugada ao fluoróforo NBD. Em nossos ensaios, a incubação de promastigotas tanto com os inibidores clássicos da via de biossíntese de esfingolipídios como com tamoxifeno resultou na alteração do perfil de incorporação dos precursores utilizados. O tratamento com tamoxifeno aumentou a biossíntese de glucosilceramida acetilada, elevou os níveis de ceramida acilada e diminuiu a biossíntese de fosfoesfingolipídios de promastigotas de L. (L.) amazonensis. Finalmente, nossos dados mostraram ainda que tamoxifeno permeabiliza a membrana plasmática de promastigotas de L. (L.) amazonensis e, a partir de estudos por microscopia eletrônica de transmissão, verificamos que este fármaco alterou a estrutura mitocondrial dos parasitas e provocou intensa vacuolização do citoplasma. Os resultados apresentados neste trabalho configuram o primeiro relato da atividade de tamoxifeno contra Leishmania e justificam a realização de futuros testes deste fármaco como uma alternativa na quimioterapia da leishmaniose. / The treatment of cutaneous and visceral leishmaniasis is challenging, since the drugs used are frequently ineffective, very toxic and require parenteral administration. Therefore, the discovery of new drugs with leishmanicidal activity is in pressing need. The objective of this thesis was to characterize the activity of tamoxifen, a drug used in the treatment of breast cancer for decades, against Leishmania spp. in vitro and in vivo, and to identify its possible mechanism of action. The inhibitory concentrations of tamoxifen for 50% of parasite cultures, from reference strains and recent isolates from patients, ranged from 5 to 20 mM. Moreover, we showed that the intraperitoneal administration of 20 mg/kg/day tamoxifen citrate for two weeks led to significant reductions in the lesion and ulcer sizes and parasite burden in L. (L.) amazonensis-infected BALB/c mice. Additionally, the administration of tamoxifen in two other models of animal infection proved its effectiveness against L. (L.) chagasi and L (V.) braziliensis. In an attempt to characterize tamoxifens mechanism of action against Leishmania, we found that this drug was able to induce a rapid alkalinization of macrophage vacuoles containing L. (L.) amazonensis amastigotes. This phenomenon does not appear to be related to the death of the parasites, but rather is linked to an increased antileishmanial effect of tamoxifen. Another target investigated was the interference of tamoxifen in the biosynthesis of isoprenoids. Treated cells showed an overall reduction in the biosynthesis of farnesol, geraniol, dolichol, ergosterol and ubiquinone after metabolic labeling with [14C]-leucine, indicating that tamoxifen does not interfere specifically in the synthesis of those products. We have also studied the effects of tamoxifen on Leishmania ceramide metabolism. The strategy adopted was the metabolic labeling of promastigotes with C6-NBD-ceramide. Our results showed that Leishmania is able to incorporate NBD-ceramide. The incubation of promastigotes with classical inhibitors of sphingolipid biosynthesis as well as with tamoxifen resulted in striking modifications in the pattern of sphingolipid biosynthesis. L. (L.) amazonensis promastigotes treated with tamoxifen showed increased biosynthesis of acetylated glucosylceramide and acyl-ceramide and decreased synthesis of phosphosphingolipids. Finally, our data showed that tamoxifen induced the permeabilization of the promastigote plasma membrane and, based on studies using transmission electron microscopy, we found that this drug altered the mitochondrial structure and caused intense cytoplasmic vacuolization. The results presented here comprise the first report of the activity of tamoxifen against Leishmania and offer support for future trials to evaluate tamoxifen as an alternative for leishmaniasis chemotherapy.

Organismos do gênero Acanthamoeba são muito pouco investigados no Brasil, não se conhecendo a diversidade genética e o potencial patogênico das espécies prevalentes no país. Este estudo examinou a presença de Acanthamoeba em 118 amostras de solo e água de diversas regiões do Brasil e, como resultado, 38 novas culturas axenicas foram estabelecidas. A partir do sequenciamento da subunidade menor do gene ribossômico foi possível genotipar, avaliar o polimorfismo genético das amostras brasileiras e também inferir relações filogenéticas entre isolados clínicos e de ambiente do Brasil e entre esses e as demais espécies/isolados de Acanthamoeba. Para alguns grupos de isolados brasileiros, o potencial patogênico, inferido por indicadores indiretos de virulência (termo- e osmotolerância, secreção de peptidases e efeito citopático), foi também investigado. / Organisms of the genus Acanthamoeba are poorly investigated in Brazil, not knowing the genetic diversity and pathogenic potential of the species prevalent in the country. This study examined the presence of Acanthamoeba in 118 soil and water samples from different regions of Brazil and as a result, 38 new axenic cultures were established. From the sequencing of small subunit ribosomal gene was possible to genotype, to assess the genetic polymorphism of Brazilian samples and also to infer phylogenetic relationships among clinical and environmental isolates from Brazil and between these and other species/isolates of Acanthamoeba. For some groups of Brazilian isolates, pathogenic potential, inferred by indirect indicators of virulence (thermo-and osmotolerance, secretion of peptidases and CPE), was also investigated.

A Febre Maculosa Brasileira causada por riquétsias do Grupo Febre Maculosa (GFM) e transmitida por carrapatos ocorre principalmente na Região Sudeste, onde óbitos humanos são registrados. No estado do Rio de Janeiro, a letalidade devido à riquetsiose é alta, mas só recentemente investigações epidemiológicas foram realizadas, e indicaram a participação de novas espécies de ectoparasitas na circulação das riquétsias. O objetivo geral do projeto é avaliar riquétsias em ectoparasitos coletados em áreas de casos humanos de Febre Maculosa, suspeitos, compatíveis ou confirmados, em municípios do estado com focos recentemente comunicados. A detecção e análise de genes riquetsiais indicam a presença de Rickettsia bellii, Rickettsia felis e Rickettsia rickettsii, nos vetores Amblyomma cajennense, Amblyomma dubitatum, Boophilus microplus, Ctenocephalides felis e Ctenocephalides canis, sugerindo ampla distribuição geográfica de riquétsias GFM, nas regiões Serrana, Noroeste Fluminense e Médio Paraíba do estado. / Brazilian spotted fever caused by spotted fever group (SFG) rickettsiae and mainly transmitted by ticks occurs in the southeast, where human deaths are recorded. In the state of Rio de Janeiro, lethality due to rickettsial infection is high, but only recently epidemiological investigations were conducted, and indicated the participation of new species of ectoparasites in rickettsiae circulation. The project\'s overall objective is to evaluate rickettsiae in ectoparasites collected in areas of human suspected, confirmed or compatible cases of spotted fever, in cities of the State with the recently reported outbreaks. The detection and analysis of rickettsial genes indicate the presence of Rickettsia bellii, Rickettsia felis and Rickettsia rickettsii in the vectors Amblyomma cajennense, Amblyomma dubitatum, Boophilus microplus, Ctenocephalides felis and Ctenocephalides canis, suggesting broad geographic distribution of SFG rickettsiae in the regions Serrana, Noroeste Fluminense and Médio Paraíba of the State.

O tratamento de indivíduos que apresentam leishmaniose, seja ela cutânea ou visceral, é usualmente problemático, uma vez que os medicamentos utilizados na prática clínica são altamente tóxicos, requerem administração parenteral e nem sempre promovem a cura dos pacientes. Torna-se clara, portanto, a necessidade de se pesquisar novos fármacos com potencial leishmanicida. O objetivo da presente Tese de Doutorado foi caracterizar a atividade do tamoxifeno, composto utilizado no tratamento do câncer de mama há décadas, contra diferentes espécies de Leishmania in vitro e in vivo, além de identificar seu possível mecanismo de ação. As concentrações inibitórias de tamoxifeno para 50% de culturas de parasitas tanto de cepas de laboratório como de isolados recentes de pacientes variaram de 5 a 20 mM. Além disso, nossos resultados mostraram que a aplicação intraperitoneal de 20 mg/kg/dia de citrato de tamoxifeno por duas semanas levou à redução significativa no tamanho das lesões e das úlceras na base da cauda de camundongos BALB/c infectados com L. (L.) amazonensis, bem como à diminuição da carga parasitária. Diferentes modelos de infecção animal comprovaram ainda a eficácia de tamoxifeno contra L. (L.) chagasi e L (V.) braziliensis. Apesar da atividade deste fármaco estar diretamente relacionada à inibição da ligação de estrógeno ao seu receptor, ele exibe efeitos moduladores da atividade de proteínas sinalizadoras em concentrações próximas às efetivas contra Leishmania. Primeiramente verificamos que tamoxifeno foi capaz de induzir rapidamente a alcalinização de vacúolos de macrófagos peritoniais contendo amastigotas de L. (L.) amazonensis, sendo este um efeito observado em períodos curtos e longos de incubação com a droga. Esta alcalinização parece não estar diretamente relacionada à morte dos parasitas pela alteração imediata das condições ideais do meio necessário à sobrevivência das formas amastigotas, mas sim ligada ao aumento do efeito leishmanicida de tamoxifeno, uma vez que este composto apresentou-se mais ativo na faixa de pH neutro a moderadamente alcalino. Outro alvo investigado foi a biossíntese de isoprenóides de promastigotas. Células tratadas com tamoxifeno apresentaram redução global na biossíntese de farnesol, geraniol, dolicol, ergosterol e ubiquinona após marcação metabólica com [14C]-leucina, indicando que tamoxifeno não interfere especificamente na síntese de cada um destes produtos. Iniciamos também a investigação dos efeitos do tamoxifeno no metabolismo de ceramidas em Leishmania adotando a estratégia de marcação metabólica de promastigotas com C6-NBD-ceramida. Verificamos que promastigotas de Leishmania são capazes de incorporar eficientemente ceramida conjugada ao fluoróforo NBD. Em nossos ensaios, a incubação de promastigotas tanto com os inibidores clássicos da via de biossíntese de esfingolipídios como com tamoxifeno resultou na alteração do perfil de incorporação dos precursores utilizados. O tratamento com tamoxifeno aumentou a biossíntese de glucosilceramida acetilada, elevou os níveis de ceramida acilada e diminuiu a biossíntese de fosfoesfingolipídios de promastigotas de L. (L.) amazonensis. Finalmente, nossos dados mostraram ainda que tamoxifeno permeabiliza a membrana plasmática de promastigotas de L. (L.) amazonensis e, a partir de estudos por microscopia eletrônica de transmissão, verificamos que este fármaco alterou a estrutura mitocondrial dos parasitas e provocou intensa vacuolização do citoplasma. Os resultados apresentados neste trabalho configuram o primeiro relato da atividade de tamoxifeno contra Leishmania e justificam a realização de futuros testes deste fármaco como uma alternativa na quimioterapia da leishmaniose. / The treatment of cutaneous and visceral leishmaniasis is challenging, since the drugs used are frequently ineffective, very toxic and require parenteral administration. Therefore, the discovery of new drugs with leishmanicidal activity is in pressing need. The objective of this thesis was to characterize the activity of tamoxifen, a drug used in the treatment of breast cancer for decades, against Leishmania spp. in vitro and in vivo, and to identify its possible mechanism of action. The inhibitory concentrations of tamoxifen for 50% of parasite cultures, from reference strains and recent isolates from patients, ranged from 5 to 20 mM. Moreover, we showed that the intraperitoneal administration of 20 mg/kg/day tamoxifen citrate for two weeks led to significant reductions in the lesion and ulcer sizes and parasite burden in L. (L.) amazonensis-infected BALB/c mice. Additionally, the administration of tamoxifen in two other models of animal infection proved its effectiveness against L. (L.) chagasi and L (V.) braziliensis. In an attempt to characterize tamoxifens mechanism of action against Leishmania, we found that this drug was able to induce a rapid alkalinization of macrophage vacuoles containing L. (L.) amazonensis amastigotes. This phenomenon does not appear to be related to the death of the parasites, but rather is linked to an increased antileishmanial effect of tamoxifen. Another target investigated was the interference of tamoxifen in the biosynthesis of isoprenoids. Treated cells showed an overall reduction in the biosynthesis of farnesol, geraniol, dolichol, ergosterol and ubiquinone after metabolic labeling with [14C]-leucine, indicating that tamoxifen does not interfere specifically in the synthesis of those products. We have also studied the effects of tamoxifen on Leishmania ceramide metabolism. The strategy adopted was the metabolic labeling of promastigotes with C6-NBD-ceramide. Our results showed that Leishmania is able to incorporate NBD-ceramide. The incubation of promastigotes with classical inhibitors of sphingolipid biosynthesis as well as with tamoxifen resulted in striking modifications in the pattern of sphingolipid biosynthesis. L. (L.) amazonensis promastigotes treated with tamoxifen showed increased biosynthesis of acetylated glucosylceramide and acyl-ceramide and decreased synthesis of phosphosphingolipids. Finally, our data showed that tamoxifen induced the permeabilization of the promastigote plasma membrane and, based on studies using transmission electron microscopy, we found that this drug altered the mitochondrial structure and caused intense cytoplasmic vacuolization. The results presented here comprise the first report of the activity of tamoxifen against Leishmania and offer support for future trials to evaluate tamoxifen as an alternative for leishmaniasis chemotherapy.

Utilizando animais FoxP3+GFP+, estudamos as mudanças fenotípicas em TREG esplênicas durante a fase aguda da infecção pelo clone Sylvio X10/4 de T. cruzi e avaliamos sua atividade supressora. Em relação à expressão (MFI) de diferentes marcadores pelas TREG, observamos um aumento em FoxP3, um aumento progressivo na expressão de CD25, uma pequena população CTLA-4HIGH e um aumento tardio na expressão de GITR. Além disso, observamos aumento em ICOS nos últimos dias analisados e aumento na expressão de Fas e FasL. Ainda, CD69 sofre um pequeno e persistente aumento. Com relação à atividade supressora frente à proliferação de CD4+FoxP3- e produção de IFN-<font face=\"Symbol\">g não vimos diferença entre TREG controles e com 7d-infecção. Além disso, CD4+FoxP3- respondedoras 7d-infectadas mostraram suscetibilidade similar a supressão por TREG controles e de animais com 7d de infecção. Demonstramos que durante a fase aguda da infecção por T. cruzi as TREG mantém sua atividade supressora com aumento na expressão de alguns marcadores e que CD4+ respondedoras não se tornam resistentes à supressão. / Using FoxP3+GFP+ mice, we studied the phenotypic changes in spleen TREG along the early infection with Sylvio X10/4 T. cruzi parasites and evaluated their suppressive activity. Regarding expression (MFI) of different markers by TREG, we observed an increase in FoxP3, a progressive increase in CD25 expression, a small CTLA-4HIGH population, and a late increase in GITR expression. Besides, we observed increases in ICOS in the last days analyzed and increased expression of Fas and FasL. In addition, CD69 suffered a slight persistent augment. According to their suppressive activity upon proliferation of CD4+FoxP3- cells and upon IFN-<font face=\"Symbol\">g production, there were no major differences between TREGs cells from control and 7days infected mice. Moreover, responding 7d-CD4+FoxP3- showed similar susceptibility to suppression by control and 7days infected TREG. We demonstrate that during the early infection by T. cruzi TREG maintain their suppressive activity with increase in expression of some markers and responding CD4+ cells do not become resistant to suppression.

Utilizando animais FoxP3+GFP+, estudamos as mudanças fenotípicas em TREG esplênicas durante a fase aguda da infecção pelo clone Sylvio X10/4 de T. cruzi e avaliamos sua atividade supressora. Em relação à expressão (MFI) de diferentes marcadores pelas TREG, observamos um aumento em FoxP3, um aumento progressivo na expressão de CD25, uma pequena população CTLA-4HIGH e um aumento tardio na expressão de GITR. Além disso, observamos aumento em ICOS nos últimos dias analisados e aumento na expressão de Fas e FasL. Ainda, CD69 sofre um pequeno e persistente aumento. Com relação à atividade supressora frente à proliferação de CD4+FoxP3- e produção de IFN-<font face=\"Symbol\">g não vimos diferença entre TREG controles e com 7d-infecção. Além disso, CD4+FoxP3- respondedoras 7d-infectadas mostraram suscetibilidade similar a supressão por TREG controles e de animais com 7d de infecção. Demonstramos que durante a fase aguda da infecção por T. cruzi as TREG mantém sua atividade supressora com aumento na expressão de alguns marcadores e que CD4+ respondedoras não se tornam resistentes à supressão. / Using FoxP3+GFP+ mice, we studied the phenotypic changes in spleen TREG along the early infection with Sylvio X10/4 T. cruzi parasites and evaluated their suppressive activity. Regarding expression (MFI) of different markers by TREG, we observed an increase in FoxP3, a progressive increase in CD25 expression, a small CTLA-4HIGH population, and a late increase in GITR expression. Besides, we observed increases in ICOS in the last days analyzed and increased expression of Fas and FasL. In addition, CD69 suffered a slight persistent augment. According to their suppressive activity upon proliferation of CD4+FoxP3- cells and upon IFN-<font face=\"Symbol\">g production, there were no major differences between TREGs cells from control and 7days infected mice. Moreover, responding 7d-CD4+FoxP3- showed similar susceptibility to suppression by control and 7days infected TREG. We demonstrate that during the early infection by T. cruzi TREG maintain their suppressive activity with increase in expression of some markers and responding CD4+ cells do not become resistant to suppression.