A espécie Leishmania (Viannia) shawi foi caracterizada recentemente pelo grupo de Lainson. Estudos recentes indicam o importante papel médico epidemiológico deste parasito no Brasil. Portanto, os objetivos do presente estudo foram caracterizar o modelo experimental murino desta infecção, purificar antígenos protéicos e avaliar seus graus de proteção após desafio. Para caracterizar o modelo murino de infecção, camundongos das linhagens BALB/c e C57BL/6 foram infectados na pata com formas promastigotas e os achados histopatológicos e imunológicos foram avaliados durante a evolução da infecção. Para os estudos de imunização foram utilizados 10 diferentes antígenos: três secretados/excretados pelas formas promastigotas de L. (V.) shawi, dois intracelulares solúveis das formas amastigotas (AgAma) e promastigotas (AgPro), e cinco frações protéicas purificadas a partir do antígeno intracelular solúvel das formas promastigotas. Estes antígenos foram utilizados para imunizar camundongos da linhagem BALB/c duas vezes, subcutaneamente no dorso. Após uma semana da última imunização, os animias foram desafiados com formas promastigotas. O desenvolvimento das lesões nos animais foram acompanhadas por seis ou oito semanas pós desafio (PD), quando os animais foram sacrificados para análise da carga parasitária e dos aspectos relacionados às respostas imune celular e humoral. Camundongos da linhagem BALB/c foram altamente susceptíveis à infecção, uma vez que as mudanças histopatológicas e da imunidade humoral foram mais pronunciadas nos camundongos BALB/c que em C57BL/6. Os antígenos secretados/excretados de baixa massa molecular induziram alta taxa de proteção em comparação aos animais não imunizados, já os antígenos secretados/excretados de média massa molecular protegeram intermediariamente os animais, possivelmente pela alta expressão de IFN-g e IL-4 nos linfócitos T CD8+. AgAma e AgPro tiveram uma resposta antagônica nos animais, pois o AgAma suprimiu a produção de IFN-g e IL-12, contudo houve maior produção de TGF-b, facilitando o aumento do parasitismo na pele e em linfonodos. A despeito da detecção de TGF-b nos animais imunizados com AgPro, houve um balanço entre a produção de citocinas, com a participação de IL-12 e IFN-g, que levou a um controle do parasitismo em pele. Através da purificação do AgPro foi visto que os antígenos F1 e F5 protegeram os animais da infecção na pele após desafio, e ainda F1 também protegeu os linfonodos destes animais. Os antígenos F3 e F4 levaram a exacerbação das lesões de pele. A identificação, por espectrometria de massa, do antígeno F1 revelou a presença de 67 componentes, sendo que a maioria deles não possui identificação. Ainda, o antígeno F1 protegeu duradouramente os animais associado à estimulação de linfócitos T CD8+ de memória, contudo a presença de baixos números de parasitos pode ser o reflexo da alta produção de IL-10. Estes dados indicam que o antígeno F1 pode representar um importante candidato vacinal contra a Leishmaniose Tegumentar Americana / Leishmania (Viannia) shawi specie was recently characterized by Lainson group. Currently, studies indicate important medical and epidemiological role of this parasite in Brazil. Therefore, the aims of this study were to characterize the experimental murine model of this infection, purify proteic antigens and evaluate their protection degrees after challenge. To characterize the murine model of infection, BALB/c and C57BL/6 mice were infected in the footpad with promastigote forms, and the histopathological and immunological findings were evaluated during the evolution of infection. For the immunization studies, 10 different antigens were used, as follow: three released/excreted by promastigote forms of L. (V.) shawi; two intracellular soluble antigens from amastigote (AgAma) and promastigote forms (AgPro), and 5 proteic fractions purified from soluble intracellular antigens from promastigote forms. These antigens have been used to immunize BALB/c mice twice, subcutaneously in the rump. After 1 week of last immunization, the animals were challenged. The lesion developments in animals were followed during either six or eight weeks post-challenge (PC), when the animals were sacrificed to evaluate the parasite load and aspects of cellular and humoral immune responses. BALB/c mice were the most susceptible to L. (V.) shawi infection, since the histopathological and humoral changes were higher in BALB/c than C57BL/6 mice. Secreted/excreted antigens of low molecular mass induced high protection rate compared to non-immunized mice, already mice immunized with secreted/released antigens of medium molecular mass showed mild protection, possibly caused by high expression of IFN-g and IL-4 by CD8+ T lymphocytes. AgAma and AgPro showed antagonic response in animals, since AgAma suppressed the IFN-g and IL-12 production, however high level of TGF-b has been detected, allowing the increasing of parasitism in the skin and lymph nodes. In spite of the detection of TGF-b in AgPro-immunized mice, there was a balance in the cytokines production, with the participation of IFN-g and IL-12, leading to parasite control in skin. Through the purification of AgPro, it was observed a protective effect of F1 and F5 antigens in the skin after challenge; in addition, F1 also protected the lymph nodes of BALB/c mice. Both F3 and F4 antigens exacerbated the skin infection. The identification, by mass spectrometry, revealed that F1 was composed by 67 components, and the majority has not been identified till now. Moreover, F1 induced long-lasting immunity in BALB/c mice, associated to generation of memory CD8+ T lymphocytes, however low parasitism could be the reflect of high production of IL-10. These data indicate which F1 antigen could be an important vaccine candidate against American Tegumentar Leishmaniasis

Tem-se atribuído ao flebotomíneo o papel de transmissor das leishmanioses. Com relação a leishmaniose tegumentar americana, 23 espécies parecem estar incriminadas na transmissão. Contudo, somente em Psychodopygus trapidoi, Ps.ylephiletor, Ps. intermedius, Ps. welcomei, Ps. flaviscutellatus, Ps. panamensis, Ps. olmecus, Lutzomyia gomezi e Pinzomyia pessoai, foi possível o isolamento da Leishmania. O caráter zoonótico desta doença denota uma situação ainda complexa devido aos escassos conhecimentos sobre os hospedeiros, vetores e epidemiologia das diversas Leishmania. A presente revisão confirma que esta função é desempenhada por dípteros da subfamília Phlebotominae. / The function of transmitting Leishmaniasis is generally attributed to phlebotomine sandfly. In relation to American Cutaneous Leishmaniasis, 23 species appears to be involved in the transmission process. However, Leishmania organisms could be isolated from only Psychodopygus trapidoi, Ps. ylephiletor, Ps. intermedius, Ps. welcomei, Ps. flaviscutellatus, Ps. panamensis, Ps. olmecus, Lutzomyia gomezi and Pintomyia pessoai. The zoonotic charater of this disease is yet a complex situation due to lack of adequate knowledge about host, vector and epidemiology of various Leishmania. The present revision confirms that the function is perfomed by diptera of sub-family, Phlebotominae.

Introdução - A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é uma antropozoonose com o envolvimento de várias espécies de Leishmania, mamíferos reservatórios e flebotomíneos (vetores). Apresenta ampla distribuição no Brasil, com registro de casos em todas as unidades da Federação. É de interesse em saúde pública devido à gravidade de algumas de suas formas e alta prevalência em algumas regiões. Em áreas de transmissão na Grande São Paulo, têm sido registradas várias espécies de flebotomíneos, merecendo destaque Pintomyia fischeri, por ser altamente antropofílica e apresentar ampla distribuição no estado de São Paulo. Objetivo - Identificar a capacidade vetora dos flebotomíneos Pintomyia fischeri para Leishmania (Viannia) braziliensis, um dos agentes da leishmaniose tegumentar americana (LTA), comparando-a com a de Nyssomyia intermedia, vetor desse parasita na região Sudeste do Brasil. Métodos - Os seguintes parâmetros foram identificados: em campo - densidade das espécies em relação a um hospedeiro (hamster), com a instalação da armadilha de Disney em duas áreas (município do Embu na Grande São Paulo e município de Iporanga, na região do Vale do Ribeira) e teste de uma nova armadilha (apenas em Iporanga); em laboratório, a partir de infecção experimental de flebotomíneos por meio da alimentação em hamsters infectados pelo parasita - probabilidade diária de sobrevivência dos flebotomíneos, duração do ciclo gonotrófico, período de incubação extrínseca dos parasitas, proporção de flebotomíneos que se alimentam em fonte infectante e que se tornaram infectivos. Com estes dados calculou-se a capacidade vetora (novas infecções que a população vetora levará adiante ao se alimentar em um hospedeiro infectado), pela expressão V = m.a.b.Einf, onde V = capacidade vetora, m = proporção de fêmeas atraídas ao hospedeiro, a = proporção de fêmeas alimentando-se no hospedeiro/duração do ciclo gonotrófico, b = proporção de fêmeas infectadas que desenvolvem a forma infectante e Einf = expectativa de vida infectiva. Resultados Em se tratando do parâmetro observado em campo (m), densidade de flebotomíneos/hamster/dia, na armadilha de Disney em Iporanga esse valor para Ny. intermedia foi de 0,027 e para Pi. fischeri (0,011), em Embu, para Pi. fischeri (0,103) e para nova armadilha, apenas em Iporanga, Ny. intermedia (7,9) e Pi. fischeri (0,11). Nos parâmetros obtidos em laboratório: sobrevida infectiva (Einf): Ny. intermedia (0,84 dias) e Pi. fischeri (0,89 dias); proporção de fêmeas alimentadas em hamster: Ny. intermedia (0,77) e Pi. fischeri (0,67) e mediana do ciclo gonotrófico, para as duas espécies de 5 dias; período de incubação extrínseca para as duas espécies de 5 dias; e proporção de fêmeas infectadas por promastigotas que chegaram à forma infectante (b) para Ny. intermedia (0,90) e Pi. fischeri (0,311). A capacidade vetora obtida com a armadilha de Disney para Ny. intermedia em Iporanga foi de 0,0027 e para Pi. fischeri (0,00089) e no Embu para Pi. fischeri de 0, 0083 e para a armadilha nova, em Iporanga apenas, Ny. intermedia (0,8) e Pi. fischeri (0,0089). Conclusão - A capacidade vetora avaliada pelas armadilhas nova e a de Disney apresentou disparidades. Para Ny. intermedia, em Iporanga o valor da primeira foi 296,3 vezes maior que o da Disney e para Pintomyia fischeri foi 10 vezes maior. Na comparação entre o mesmo tipo de armadilha, em Iporanga para Ny. intermedia o valor da capacidade vetora obtido com a Disney foi 3,03 vezes superior ao de Pi. fischeri e na nova, foi 89,9 vezes. Para Pintomyia fischeri, os valores obtidos para a capacidade vetora considerando a Disney (Embu) foram 9,3 vezes maiores que os de Iporanga. A capacidade vetorial de Pi. fischeri (Embu) foi 3,07 vezes maior do que o de Ny. intermedia (Iporanga). Possivelmente as duas espécies atuem na transmissão da LTA no estado de São Paulo. Em Iporanga Ny. intermedia atua de maneira bem mais incisiva do que a Pi. fischeri. Por outro lado, no Embu, onde Ny. intermedia não tem sido capturada, a população de Pi. fischeri apresentou capacidade vetora superior à de Ny. intermedia (Iporanga), quando avaliadas segundo o mesmo tipo de armadilha para obtenção da densidade vetora. / Introduction American cutaneous leishmaniasis (ACL) is an anthroponosis involving several species of Leishmania, mammalian reservoirs and phlebotomine vectors. It is widespread in Brazil, cases having been registered in all the states. It constitutes a serious public health problem due to the gravity of some of its forms and its high prevalence in some regions. Several species, including Pintomyia fischeri that is dominant, widespread and anthropophilic, have been registered in areas of transmission within the metropolitan region of Greater São Paulo, Objective To identify the vectorial capacity of Pintomyia fischeri for Leishmania (Viannia) braziliensis, one of the agents of ACL, comparing it with that of Nyssomyia intermedia, a vector of this parasite in Southeastern Brazil. Methods The following parameters were identified: in the field density of the species in relation to a host (hamster), with the installation of a Disney trap in two areas: Embu municipality (within Greater São Paulo) and Iporanga municipality (in the Ribeira Valley region), and a new trap (in Iporanga); in the laboratory on the basis of the experimental infection of sandflies which fed on hamsters infected with the parasite; daily probability of survival of the sandflies; duration of the gonotrophic cycle; extrinsic period of incubation of the parasite; proportion of phlebotomines which fed on the infective host and which themselves became infectious. With these data the vectorial capacity (new infections which the vector population will transmit when it feeds on an infected host) was calculated, using the expression V = m.a.b.Einf, where V = vectorial capacity, m = proportion of females attracted to the host , a = proportion of females feeding on the host/duration of gonotrophic cycle, b = proportion of infected females which develop the infective forms of the parasite and Einf = infective life expectancy. Results As regards the parameter observed in the field (m), density of insects/hamster/day, in the Disney trap in Iporanga this value for Ny. intermedia was 0.027 and for Pi. fischeri, 0.011, in Embu, for Pi. fischeri , 0.103 and for the new trap in Iporanga, for Ny. intermedia, 7.9 and for Pi. fischeri, 0.11. In the laboratory: infective life expectancy (Einf): Ny. intermedia (0.84 days) and Pi. fischeri (0.89 days); proportion of females fed on the hamster: Ny. intermedia (0.67) and Pi. fischeri (0.77) and median of the duration of the gonotrophic cycle for both species, of 5 days; and proportion of females infected by promastigotes which attained infective form (b) for Ny. intermedia (0.90) and Pi. fischeri (0.59). The vectorial capacity obtained with the Disney trap for Ny. intermedia in Iporanga was 0.0027 and for Pi. fischeri, 0.00089 and in Embu for Pi. fischeri, 0.0083 and for the new trap only in Iporanga, Ny. intermedia (0.8) and Pi. fischeri (0.0089). Conclusion The vectorial capacity measured by the new and the Disney traps presented considerable differences. For Ny. intermedia in Iporanga the value of the former was 296.3 times greater than that of the Disney and for Pintomyia fischeri it was 10 times greater. In the comparison between traps of the same kind, in Iporanga for Ny. intermedia the value of vectorial capacity obtained with the Disney trap was 3.03 times greater than that of Pi. fischeri and in the new trap it was 89.9 times greater. For Pintomyia fischeri, the vectorial capacity obtained with Disney (Embu) was 9.3 times greater than that for Iporanga. The vectorial capacity of Pi. fischeri (Embu) was 3.07 times greater than that of Ny. intermedia (Iporanga). Possibly both species are active in the transmission of ACL in the state of São Paulo. In Iporanga Ny. intermedia acts in a much more incisive way than Pi. fischeri. On the other hand, in Embu, where Ny. intermedia was not captured, the Pi. fischeri population presented a vectorial capacity greater than that of Ny. intermedia (Iporanga) when assessed by the same type of trap for the calculation of vector density.

A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é causada por várias espécies de protozoários do gênero Leishmania e compreende um grupo de doenças que apresentam características clínicas, histopatológicas e imunológicas distintas. O diagnóstico é realizado em base epidemiológica, clínica e patológica, confirmadas por exames parasitológicos positivos e demonstração de hipersensibilidade retardada a antígeno de leishmânia. Os testes sorológicos para o diagnóstico, utilizados até o momento, apresentam várias limitações e por isso é de grande importância identificar proteínas recombinantes de leishmânia, para que sejam testadas como potenciais antígenos para o desenvolvimento de técnicas para o diagnóstico da LTA. Neste estudo, foram utilizadas duas proteínas recombinantes de leishmânia altamente conservadas, Lb8E e Lb6H, derivadas de Leishmania (Viannia) braziliensis (Lb), avaliando a sua capacidade para detectar anticorpos no soro de vários grupos de pacientes por teste imunoenzimático (ELISA). Os antígenos recombinantes reagiram com amostras de 83,3% e 100,0% (Lb6H) dos pacientes com LTA e 95,4% (Lb8E) e 89,4% (Lb6H) dos soros de pacientes de leishmaniose visceral (LV). Em amostras de indivíduos saudáveis, as reações com Lb8E e Lb6H foram altamente específicas. Soros de 219 pacientes com LTA infectados com diferentes espécies de leishmânia prevalentes no Brasil (Leishmania (Leishmania) amazonensis, L. (Viannia) braziliensis, L. (V.) guyanensis e L. (V.) shawi) e amostras de pacientes com outras infecções parasitárias foram avaliados para a presença de anticorpos anti-rLb6H, obtendo-se sensibilidade de 100,0% nas 219 amostras de LTA e especificidade geral de 93,9% (considerando 68 indivíduos saudáveis e 213 pacientes com outras doenças infecciosas). Além disso, as amostras de outras doenças infecciosas indicaram provável ausência de reação cruzada, pois apenas uma minoria de amostras de pacientes com doença de Chagas possuía anticorpos contra rLb6H e essas respostas foram baixas. Enfim, os resultados obtidos sugerem que a técnica de ELISA utilizando o antígeno rLb6H pode ser consideradoa para uso na rotina do diagnóstico sorológico da LTA. / American tegumentary leishmaniasis (ATL) is caused by various species of protozoan of the genus Leishmania and comprises a group of diseases that present distinct clinical, histopathological and immunological characteristics. The diagnosis is performed based on epidemiological, clinical and pathological features, supported by positive parasitological tests and presence of delayed hypersensitivity to Leishmania antigens. The serological tests used to date have several limitations and therefore it is of great importance to identify recombinant proteins from Leishmania so that they can be tested as potential antigens for the development of techniques for the diagnosis of ATL. In this study, two highly conserved Leishmania recombinant proteins, Lb8E and Lb6H, derived from Leishmania (Viannia) braziliensis (Lb), were used, evaluating their ability to detect antibodies in the serum of several groups of patients by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Recombinant antigens detected 83.3% (Lb8E) and 100.0% (Lb6H) ATL patients, and 95.4% (Lb8E) and 89.4% (Lb6H) visceral leishmaniasis (VL) patients. These reactions with Lb8E and Lb6H were highly specific in healthy subjects. Sera from ATL patients infected with different species of Leishmania, prevalent in Brazil, (Leishmania (Leishmania) amazonensis, L. (Viannia) braziliensis, L. (V.) guyanensis and L. (V.) shawi) and samples from patients with other parasitic infections were evaluated for the presence of anti-rLb6H antibodies. In 219 ATL, the sensitivity was 100.0% e the general specificity, considering 68 healthy subjects and 213 patients with other infectious diseases. In addition, samples from other infectious diseases indicated a probable lack of cross-reactivity, as only a minority of samples from patients with Chagas disease had antibodies against rLb6H and all of these responses were low. Finally, the results suggest that the ELISA using rLb6H antigen may be considered for routine use for serological diagnosis of ATL.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLARA MARIA CARDOSO COSTA MONTEIRO.pdf: 2892661 bytes, checksum: fe49a38a7866c07f7aeced992627f042 (MD5) Previous issue date: 2009-05-04 / The leishmaniasis (ACL) is a zoonotic disease whose etiologic agent, species of the genus Leishmania. And a disease of the skin and mucous membranes, primarily zoonotic involving a variety of wild and domestic mammals. Outbreaks of leishmaniasis occur by environmental changes due to deforestation, construction of dams, roads, mines, plant work areas, military groups with the penetration of man into the wild where are the vectors and reservoirs. There is considerable degree of exposure related to human settlement or agricultural occupation of the outskirts of cities. In these cases, there is the clearance of mammalian hosts and vectors adapting to the new environment, generating impacts on human health. The forms of the disease are characterized as localized cutaneous leishmaniasis, mucocutaneous leishmaniasis and diffuse anergic leishmaniasis. The diagnosis can be clinical, epidemiological and laboratory. Some preventive measures can be used as the vector control, the animal reservoirs and the treatment of patients. The measures in health education should be included in all services to develop control measures. They are used for the pharmacological treatment antimony compounds such as sodium stibogluconate (Pentostam ®) and antimony N-methyl-(Glucantime ®). There are medicines for the treatment of second line, such as amphotericin B (AB), Pentamidine, these are alternative drugs with significant side effects, and they are indicated only in cases of hypersensitivity phenomena to antimonials and / or high rates of secondary infection. Recurrence and resistance to treatment are factors that motivate the search for an ideal drug. Treatment of cutaneous leishmaniasis is a challenge because the avaible drugs are highly toxic. / A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é uma zoonose que tem como agente etiológico, espécies do gênero Leishmania. E uma doença da pele e das mucosas, primariamente zoonótica que envolve uma variedade de mamíferos silvestres e domésticos. Surtos de leishmaniose ocorrem por mudanças ambientais decorrentes de desmatamento, construção de hidroelétricas, estradas, garimpos, instalação de frentes de trabalho, grupos militares com a penetração do homem no meio silvestre onde habitam os vetores e reservatórios. Há considerável grau de exposição relacionado a assentamentos populacionais agrícolas ou ocupação das periferias das cidades. Nestes casos, ocorre a domiciliação de hospedeiros mamíferos e vetores adaptando-se ao novo ambiente, gerando impactos sobre a saúde humana. As formas clínicas da doença são caracterizadas como Leishmaniose cutânea localizada, Leishmaniose mucocutânea e Leishmaniose difusa anérgica. O diagnóstico pode ser clínico, epidemiológico e laboratorial. Algumas medidas profiláticas podem ser empregadas como o combate ao vetor, aos animais reservatórios, além do tratamento das pessoas infectadas. As medidas educativas em saúde devem ser inseridas em todos os serviços que desenvolvam ações de controle. Através deste trabalho realizou-se um levantamento bibliográfico sobre a LTA enfatizando a terapêutica disponível nas diferentes formas clínicas da doença. Para o tratamento farmacológico são empregados compostos antimoniais pentavalentes como o estibogluconato de sodium (Pentostam®) e o antimoniato de N-Metil-Glucamina (Glucantime®). Existem medicamentos para o tratamento de segunda linha, como Anfotericina B (AB), Pentamidina. Estes são medicamentos alternativos com efeitos colaterais importantes, sendo indicados apenas nos casos de fenômenos de hipersensibilidade aos antimoniais e/ou altos índices de infecção secundária. A recidiva e a resistência ao tratamento são fatores que motivam a busca de um fármaco ideal. O tratamento da leishmaniose tegumentar americana é um desafio, pois os fármacos disponíveis apresentam elevada toxicidade.

Leishmania braziliensis é o agente responsável pela maior parte dos casos de leishmaniose tegumentar e mucocutânea no Brasil. Entre as espécies incriminadas como vetoras, na região Sudeste encontram-se Nyssomyia intermedia e Nyssomyia neivai. A comprovação destas espécies como responsáveis pela transmissão de Leishmania sp. depende de vários fatores, entre estes, a competência vetorial, definida como a capacidade da espécie se infectar e repassar a infecção para um hospedeiro vertebrado. Objetivo: O presente estudo teve como objetivo avaliar experimentalmente a competência vetorial de Ny. intermedia e Ny. neivai para transmitir L. braziliensis. Métodos: Fêmeas de primeira geração de ambas as espécies foram alimentadas em hamster infectado com L. braziliensis e após a oviposição, desafiados a um segundo repasto sanguíneo em hamsters susceptíveis (limpos). Adicionalmente, foram obtidos dados do desenvolvimento imaturo das duas espécies. Resultados: em relação ao ciclo imaturo, observou-se que a maior mortalidade ocorreu no primeiro instar larval para ambas as espécies, 27,6% para Ny. intermedia e 53,9% para Ny. neivai. O quarto instar larval teve a maior duração, com mediana de 8 a 12 dias. Quanto à susceptibilidade à infecção das fêmeas colonizadas de ambas as espécies 0,89% das fêmeas de Ny. intermedia e 8,33 % das fêmeas de Ny. neivai apresentaram infecção por L. braziliensis. Nenhuma fêmea de Ny. intermedia realizou um segundo repasto sanguíneo, enquanto que 3 fêmeas de Ny. neivai realizaram. Destas, duas estavam infectadas e o hamster potencialmente infectado ficou em observação por dois meses. Amostras de tecido do hamster exposto demostraram, por meio de PCR, a presença de L. braziliensis. Conclusão: Nyssomyia intermedia apresentou desenvolvimento de formas flageladas porém não repassou a infecção a um hospedeiro suscetível. Nyssomyia neivai, além de se infectar com a L. braziliensis, também repassou a infecção a um hospedeiro suscetível, demostrando assim sua competência vetora. / Leishmania braziliensis is the agent related to cases of cutaneous and mucocutaneous leishmaniasis in Brazil. Among the sandflies involved in the Leishmania sp transmission in the Southeast Region, Ny. intermedia and Ny. neivai are suspected vectors. However, the incrimination of these species as vectors in the transmission of Leishmania sp. depends of several factors, including vector competence, defined as the ability of the species to develop the agent and transmit it to a vertebrate host. Objective: The present study aimed to demonstrate the vector competence to Ny. intermedia and Ny. neivai for L. braziliensis. Methods: To develop the experiments,specimens of both species were reared under laboratory conditions and the adults obtained were used to evaluate the vector competence. Thefemales were fed in infected hamsters and after oviposition, challenged to take a bloodmeal in suscetible hamsters (without infection). All females fed on infected hamster were dissected. The hamster bitted in the exposition were follow up for two months, after that, were euthanatized to evaluate the infection by PCR. Result: The highest immature mortality occurred in the first instar larval for both species, 27.6% for Ny. intermedia and 53.9% for Ny. neivai. The fourth larval instar had the longest duration, with a median varying between 8 to 12 days. About the females of Ny intermedia, only 0.89% of them develop the flagellates. For Ny. neivai, among 36 females feed on infected hamster, 2 were infected. None female of Ny intermedia take a second blood meal and 3 of Ny. neivai have had. The hamsters bitted by the infected females were follow up for 60 days. After that the hamster were euthanatized and the infection was observed. Conclusion: The vector competence of Ny. neivai to transmit Leishmania braziiensis was demonstrated. The susceptibility of Ny. intermedia to develop this leishmania was corroborated.

As doenças tropicais negligenciadas (DTNs) causam um imenso sofrimento para a pessoa acometida e em muitos casos podem levar o indivíduo a morte. Elas representam um obstáculo devastador para a saúde e continuam a ser um sério impedimento para a redução da pobreza e desenvolvimento socioeconômico. Das 17 doenças desse grupo, a leishmaniose, incluindo a leishmaniose cutânea, tem grande destaque devido sua alta incidência, os gastos para o tratamento e as complicações geradas em processos de coinfecção. Ainda mais agravante, os investimentos direcionados ao controle, combate e principalmente a inovação em novos produtos é ainda muito limitado. Atualmente, a academia tem um importante papel na luta contra essas doenças através da busca de novos alvos terapêuticos e também de novas moléculas com potencial terapêutico. É nesse contexto que esse projeto teve como meta a implantação de uma plataforma para a identificação de moléculas com atividade leishmanicida. Como alvo terapêutico, optamos pela utilização da enzima diidroorotato desidrogenase de Leishmania Viannia braziliensis (LbDHODH), enzima de extrema importância na síntese de novo de nucleotídeos de pirimidina, cuja principal função é converter o diidroorotato em orotato. Esta enzima foi clonada, expressa e purificada com sucesso em nosso laboratório. Os estudos permitiram que a enzima fosse caracterizada cineticamente e estruturalmente via cristalografia de raios- X. Os primeiros ensaios inibitórios foram realizados com o orotato, produto da catálise e inibidor natural da enzima. O potencial inibitório do orotato foi mensurado através da estimativa do IC50 e a interação proteína-ligante foi caracterizada através de estudos cristalográficos. Estratégias in silico e in vitro foram utilizadas na busca de ligantes, através das quais foram identificados inibidores para a enzima LbDHODH. Ensaios de validação cruzada, utilizando a enzima homóloga humana, permitiram identificar os ligantes com maior índice de seletividade que tiveram seu potencial leishmanicida avaliado in vitro contra as formas promastigota e amastigota de Leishmania braziliensis. A realização do presente projeto permitiu a identificação de uma classe de ligantes que apresentam atividade seletiva contra LbDHODH e que será utilizada no planejamento de futuras gerações de moléculas com atividade terapêutica para o tratamento da leishmaniose. Além disso, a plataforma de ensaios otimizada permitirá a avaliação de novos grupos de moléculas como uma importante estratégia na busca por novos tratamentos contra a leishmaniose / Neglected tropical diseases (NTDs) pose a devastating obstacle to health and remain a serious impediment to poverty reduction and socioeconomic development. Of 17 diseases listed among NTDs, the leishmaniasis, including cutaneous and mucocutaneous leishmaniasis, are characterized by high number of cases and high costs for the treatment, usually of low efficacy and highly toxic. Even more problematic, the investment devoted to combat to control and to develop new therapies remains limited. Nowadays, the Academy has had an important role in the fight against NTDs, contributing in the search of new therapeutic targets and in the development of lead compounds. Within this context, the present project aimed the development of a pipeline for identification of leishmanicidal compounds based on the selective inhibition of the enzyme dihydroorotate dehydrogenase from Leishmania Viannia braziliensis (LbDHODH). LbDHODH acts in the de novo biosynthetic pathway of pyrimidine nucleotides, by catalysing the conversion of dihydroorotate to orotate and has been considered an important macromolecular target against proliferative and parasitic diseases. LbDHODH was successfully cloned, expressed and purified. The target enzyme was characterized by kinetic studies and its structure was solved by X-ray crystallography techniques. Inhibition assays were performed in presence of orotate, product of catalysis and natural inhibitor of DHODH. Its inhibitory potential was evaluated by the estimative of IC50 and the protein-ligand interaction was characterized by crystallographic studies. In silico and in vitro strategies were used in the search for LbDHODH inhibitors. Cross-validation studies were performed against the human homologue enzyme. Inhibitors displaying higher selectivity index were evaluated against both promastigote and amastigote forms of Leishmania braziliensis. Our work allowed the identification of a new class of compounds that display selective inhibition of LbDHODH and show leishmanicidal activity. They will be used as prototypes for the development of new generations of LbDHODH inhibitors. Moreover, our pipeline can be used to screen large number of chemical libraries as tool for the identification of different chemical entities that can contribute to the development of new therapeutic strategies for the treatment of leishmaniasis.

Doenças negligenciadas acometem milhares de pessoas em todo o mundo, principalmente em países subdesenvolvidos. A exemplo destas encontram-se doenças como a leishmaniose e a doença de Chagas que representam relevantes problemas de saúde pública. As terapias disponíveis para estas doenças tropicais, contudo, estão longe de serem satisfatórias e eficazes, considerando-se que os quimioterápicos existentes apresentam reconhecida toxicidade, alto custo e eficácia moderada. Com o propósito de obter alternativas terapêuticas otimizadas, este projeto de pesquisa teve como objetivo a obtenção de pró-fármacos de compostos nitroderivados com comprovada atividade leishmanicida e antichagásica para serem utilizados em sistemas ADEPT visando maior eficácia e menor toxicidade no tratamento destas parasitoses. A princípio, duas frentes de trabalho em paralelo foram adotadas: uma teórica, para determinação do mecanismo catalítico da carboxipeptidase G2 (CPG2) e obtenção de informações relacionadas ao mecanismo de clivagem dos pró-fármacos propostos, e a outra sintética, para obtenção dos compostos propriamente ditos. Estudos teóricos de ancoramento e dinâmica molecular da CPG2 com um de seus reconhecidos substratos, o metotrexato, indicaram que o mecanismo de ação proposto para metaloproteases em geral também pode ser aplicado a esta enzima. Informações relacionadas ao mecanismo de clivagem dos pró-fármacos propostos também foram obtidas. A rota sintética inicialmente proposta para a obtenção dos pró-fármacos partia da ligação dos nitroderivados ao ácido glutâmico por intermédio de um agente espaçante, o ácido succínico. Com base nas informações obtidas nos estudos teóricos, entretanto, o projeto foi reformulado focando-se na síntese dos pró-fármacos sem agente espaçante, pois estes se mostraram mais favoráveis ao reconhecimento pela enzima. Com relação à síntese, a obtenção dos compostos planejados não foi alcançada a despeito dos esforços empreendidos. Estudos teóricos e experimentais de reatividade parecem comprovar a tese de que o grupo nitro desativa as funções nucleofílicas das estruturas dos nitrocompostos que seriam fundamentais para as reações de acoplamento ao transportador ácido glutâmico. Este achado, contudo, constitui um importante problema a ser solucionado, visto que nitroderivados parecem exercer suas atividades principalmente mediante redução do grupo nitro e produção de espécies reativas de oxigênio nas redondezas dos parasitas. / Neglected diseases affect millions of people around the world for the most part in underdeveloped countries. Leishmaniasis and Chagas disease are example of important public health problems spread through Africa, Asia and Latin America. Unfortunately, currently available chemotherapy to treat these diseases remains ineffective, being the most frequently applied drugs toxic, expensive and of moderate potency. By considering this actual picture and envisioning new therapeutic alternatives, the aim of this work was to design and synthesize potential antichagasic and antileishmanial prodrugs of nitroderivatives to be used in Antybody-Directed Enzyme Prodrug Therapy (ADEPT), a drug design approach which results in targeted delivery of the active compounds, increasing their potencies in addition to lowering their toxicity. Theoretical studies to determine the catalytic mechanism of the carboxypeptidase G2 (CPG2) and to obtain information about the cleavage mechanism of proposed prodrugs were performed whereas different synthetic approaches were made to obtain the compounds. Docking and molecular studies of the CPG2 considering theoretical interactions with its known substrate, methotrexate, indicated that the proposed general mechanism for metalloproteases could be indeed applied to this enzyme. Information about the cleavage mechanism of prodrugs was also obtained. Initially prodrugs proposed were composed by nitroderivatives structures attached to glutamic acid, the chosen transporter agent, by a spacer group, the succinic acid. Theoretical studies, however, had showed that prodrugs constructed without a spacer agent could be better recognized by the enzyme. These results re-directed the synthetic approach to new prodrug structure without spacer. Despite all efforts spent, it was impossible to obtain the proposed prodrug structures. Experimental reactivity studies were then accomplished, since it was possible that the nitro group, from nitroderivatives structure, was able to reduce the nucleophilic power of particular functional groups chosen to accomplish the coupling between the active compound and the transporter. The results corroborate this hypothesis and the absence of nitro group facilitates the prodrug synthesis. This, however, constitute an important problem to be solved since the nitroderivative seams to exert their function mainly by nitro group reduction and production of free radical species in the surrounding of the parasites.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tullio.pdf: 2981239 bytes, checksum: d6f78923df4523264147690fa8713589 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Insects from the subfamily Phlebotominae (Diptera: Psychodidae) are of medical interest because they are vectors of protozoa of the genus Leishmania transmitted when the insect feeds. Approximately 500 species are known in the Americas and 133 registered in the state of Amazonas. Caused by different species of Leishmania, cutaneous leishmaniasis (ACL) affects humans and other animals, affecting skin and mucosa. This work is part of the project " Condições de vida e saúde de populações indígenas na Amazônia", PRONEX, which has an interdisciplinary approach to study eco-epidemiological and anthropological aspects of leishmaniasis in the Middle Purus, funded FAPEAM / CNPq, and is in progress in the municipality of Lábrea, where there are records of cases and suspected underreporting. Therefore, it was thought appropriate to the study sand flies of the municipality as a contribution to the knowledge of the epidemiology of ACL. The aim of this study was to investigate the entomological aspects related to the epidemiology of ACL in an indigenous area of the municipality of Lábrea. The collection of sand flies was carried out in February 2012 in the Aldeia Castanheira, Indian Reserve Caititú, municipality of Lábrea using light traps. After identification of insects, we performed detection and identification of Leishmania present in the collected sand flies using a molecular approach. A total of 1,267 sandflies was collected, 819 (64.6%) females and 448 (35.4%) males, distributed in 10 genera and 32 species. The most abundant genera were Psychodopygus, Nyssomyia and Trichophoromyia, the species Trichophoromyia ubiquitalis was the most abundant with 235 (18.5%) specimens, followed by Psychodopygus davisi with 228 (18%) and Nyssomyia antunesi with 135 (10.7%) individuals. The presence of Leishmania was detected in six species: Sciopemyia servulolimai, Trichophoromyia ubiquitalis, Evandromyia apurinan, Nyssomyia umbratilis, Nyssomyia yuilli yuilli, Psychodopygus davisi, the estimated minimum infection rate was 0.84%.The Leishmania species were: Leishmania (L.) amazonensis, Leishmania (V.) braziliensis and a sample identified only to the level of subgenus Leishmania (Viannia) sp. The Leishmania infection detected in vector species / suspected vectors found in this work, suggests the involvement of these species in the transmission cycle of leishmaniasis in the municipality. Future investigations should be made to help elucidate the epidemiology of cutaneous leishmaniasis in the municipality of Lábrea as well as the state of Amazonas. / Os insetos da subfamília Phlebotominae (Diptera: Psychodidae) são de interesse médico por serem vetores de protozoários do gênero Leishmania transmitidos no momento da alimentação do inseto. Cerca de 500 espécies são conhecidas paras as Américas e 133 registradas no estado do Amazonas. Causada por diferentes espécies de Leishmania, a leishmaniose tegumentar americana (LTA) acomete o homem e outros animais, afetando pele e mucosa. Este trabalho está inserido no projeto Condições de vida e saúde de populações indígenas na Amazônia , PRONEX, que possui abordagem interdisciplinar para estudar aspectos eco-epidemiológicos e antropológicos da LTA no Médio Purús, financiado pela FAPEAM/CNPq, e em andamento no município de Lábrea, estado do Amazonas onde há registros de casos e suspeita de subnotificações. Por isso, achou-se oportuno o estudo de flebotomíneos do município como contribuição para o conhecimento da epidemiologia da LTA. O objetivo deste trabalho foi estudar os aspectos entomológicos relacionados a epidemiologia da LTA em uma área indígena do município de Lábrea. A coleta de flebotomíneos foi realizada em fevereiro de 2012, na Aldeia Castanheira, Terra Iindígena Caititú, município de Lábrea, utilizando armadilhas com atrativo luminoso. Após a identificação dos insetos, foi realizada a detecção e identificação de leishmânias presentes nos flebotomíneos coletados utilizando uma abordagem molecular. Um total de 1.267 flebotomíneos foi coletado, 819 (64,6%) fêmeas e 448 (35,4%) machos, distribuídos em 10 gêneros e 32 espécies. Os gêneros mais abundantes encontrados foram Psychodopygus, Nyssomyia e Trichophoromyia, já a espécie Trichophoromyia ubiquitalis foi a mais abundante com 235 (18,5%) espécimes coletados, seguida de Psychodopygus davisi com 228 (18%) e Nyssomyia antunesi com 135 (10,7%) indivíduos. Foi detectada a presença de DNA de Leishmania em seis espécies: Sciopemyia servulolimai, Trichophoromyia ubiquitalis, Evandromyia apurinan, Nyssomyia umbratilis, Nyssomyia yuilli yuilli, Psychodopygus davisi, sendo a taxa de infecção mínima estimada foi de 0,84%. As espécies de leishmânias detectadas foram: Leishmania (L.) amazonensis, Leishmania (V.) braziliensis e uma amostra identificada somente ao nível de subgênero Leishmania (Viannia) sp. A infecção por Leishmania detectada em espécies vetoras encontradas neste trabalho, é um indício da participação das mesmas no ciclo de transmissão de LTA no município. Futuras investigações devem ser realizadas para ajudar a elucidar a epidemiologia da LTA não só no município de Lábrea mas para o estado do Amazonas.

Introdução - A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é uma antropozoonose com o envolvimento de várias espécies de Leishmania, mamíferos reservatórios e flebotomíneos (vetores). Apresenta ampla distribuição no Brasil, com registro de casos em todas as unidades da Federação. É de interesse em saúde pública devido à gravidade de algumas de suas formas e alta prevalência em algumas regiões. Em áreas de transmissão na Grande São Paulo, têm sido registradas várias espécies de flebotomíneos, merecendo destaque Pintomyia fischeri, por ser altamente antropofílica e apresentar ampla distribuição no estado de São Paulo. Objetivo - Identificar a capacidade vetora dos flebotomíneos Pintomyia fischeri para Leishmania (Viannia) braziliensis, um dos agentes da leishmaniose tegumentar americana (LTA), comparando-a com a de Nyssomyia intermedia, vetor desse parasita na região Sudeste do Brasil. Métodos - Os seguintes parâmetros foram identificados: em campo - densidade das espécies em relação a um hospedeiro (hamster), com a instalação da armadilha de Disney em duas áreas (município do Embu na Grande São Paulo e município de Iporanga, na região do Vale do Ribeira) e teste de uma nova armadilha (apenas em Iporanga); em laboratório, a partir de infecção experimental de flebotomíneos por meio da alimentação em hamsters infectados pelo parasita - probabilidade diária de sobrevivência dos flebotomíneos, duração do ciclo gonotrófico, período de incubação extrínseca dos parasitas, proporção de flebotomíneos que se alimentam em fonte infectante e que se tornaram infectivos. Com estes dados calculou-se a capacidade vetora (novas infecções que a população vetora levará adiante ao se alimentar em um hospedeiro infectado), pela expressão V = m.a.b.Einf, onde V = capacidade vetora, m = proporção de fêmeas atraídas ao hospedeiro, a = proporção de fêmeas alimentando-se no hospedeiro/duração do ciclo gonotrófico, b = proporção de fêmeas infectadas que desenvolvem a forma infectante e Einf = expectativa de vida infectiva. Resultados Em se tratando do parâmetro observado em campo (m), densidade de flebotomíneos/hamster/dia, na armadilha de Disney em Iporanga esse valor para Ny. intermedia foi de 0,027 e para Pi. fischeri (0,011), em Embu, para Pi. fischeri (0,103) e para nova armadilha, apenas em Iporanga, Ny. intermedia (7,9) e Pi. fischeri (0,11). Nos parâmetros obtidos em laboratório: sobrevida infectiva (Einf): Ny. intermedia (0,84 dias) e Pi. fischeri (0,89 dias); proporção de fêmeas alimentadas em hamster: Ny. intermedia (0,77) e Pi. fischeri (0,67) e mediana do ciclo gonotrófico, para as duas espécies de 5 dias; período de incubação extrínseca para as duas espécies de 5 dias; e proporção de fêmeas infectadas por promastigotas que chegaram à forma infectante (b) para Ny. intermedia (0,90) e Pi. fischeri (0,311). A capacidade vetora obtida com a armadilha de Disney para Ny. intermedia em Iporanga foi de 0,0027 e para Pi. fischeri (0,00089) e no Embu para Pi. fischeri de 0, 0083 e para a armadilha nova, em Iporanga apenas, Ny. intermedia (0,8) e Pi. fischeri (0,0089). Conclusão - A capacidade vetora avaliada pelas armadilhas nova e a de Disney apresentou disparidades. Para Ny. intermedia, em Iporanga o valor da primeira foi 296,3 vezes maior que o da Disney e para Pintomyia fischeri foi 10 vezes maior. Na comparação entre o mesmo tipo de armadilha, em Iporanga para Ny. intermedia o valor da capacidade vetora obtido com a Disney foi 3,03 vezes superior ao de Pi. fischeri e na nova, foi 89,9 vezes. Para Pintomyia fischeri, os valores obtidos para a capacidade vetora considerando a Disney (Embu) foram 9,3 vezes maiores que os de Iporanga. A capacidade vetorial de Pi. fischeri (Embu) foi 3,07 vezes maior do que o de Ny. intermedia (Iporanga). Possivelmente as duas espécies atuem na transmissão da LTA no estado de São Paulo. Em Iporanga Ny. intermedia atua de maneira bem mais incisiva do que a Pi. fischeri. Por outro lado, no Embu, onde Ny. intermedia não tem sido capturada, a população de Pi. fischeri apresentou capacidade vetora superior à de Ny. intermedia (Iporanga), quando avaliadas segundo o mesmo tipo de armadilha para obtenção da densidade vetora. / Introduction American cutaneous leishmaniasis (ACL) is an anthroponosis involving several species of Leishmania, mammalian reservoirs and phlebotomine vectors. It is widespread in Brazil, cases having been registered in all the states. It constitutes a serious public health problem due to the gravity of some of its forms and its high prevalence in some regions. Several species, including Pintomyia fischeri that is dominant, widespread and anthropophilic, have been registered in areas of transmission within the metropolitan region of Greater São Paulo, Objective To identify the vectorial capacity of Pintomyia fischeri for Leishmania (Viannia) braziliensis, one of the agents of ACL, comparing it with that of Nyssomyia intermedia, a vector of this parasite in Southeastern Brazil. Methods The following parameters were identified: in the field density of the species in relation to a host (hamster), with the installation of a Disney trap in two areas: Embu municipality (within Greater São Paulo) and Iporanga municipality (in the Ribeira Valley region), and a new trap (in Iporanga); in the laboratory on the basis of the experimental infection of sandflies which fed on hamsters infected with the parasite; daily probability of survival of the sandflies; duration of the gonotrophic cycle; extrinsic period of incubation of the parasite; proportion of phlebotomines which fed on the infective host and which themselves became infectious. With these data the vectorial capacity (new infections which the vector population will transmit when it feeds on an infected host) was calculated, using the expression V = m.a.b.Einf, where V = vectorial capacity, m = proportion of females attracted to the host , a = proportion of females feeding on the host/duration of gonotrophic cycle, b = proportion of infected females which develop the infective forms of the parasite and Einf = infective life expectancy. Results As regards the parameter observed in the field (m), density of insects/hamster/day, in the Disney trap in Iporanga this value for Ny. intermedia was 0.027 and for Pi. fischeri, 0.011, in Embu, for Pi. fischeri , 0.103 and for the new trap in Iporanga, for Ny. intermedia, 7.9 and for Pi. fischeri, 0.11. In the laboratory: infective life expectancy (Einf): Ny. intermedia (0.84 days) and Pi. fischeri (0.89 days); proportion of females fed on the hamster: Ny. intermedia (0.67) and Pi. fischeri (0.77) and median of the duration of the gonotrophic cycle for both species, of 5 days; and proportion of females infected by promastigotes which attained infective form (b) for Ny. intermedia (0.90) and Pi. fischeri (0.59). The vectorial capacity obtained with the Disney trap for Ny. intermedia in Iporanga was 0.0027 and for Pi. fischeri, 0.00089 and in Embu for Pi. fischeri, 0.0083 and for the new trap only in Iporanga, Ny. intermedia (0.8) and Pi. fischeri (0.0089). Conclusion The vectorial capacity measured by the new and the Disney traps presented considerable differences. For Ny. intermedia in Iporanga the value of the former was 296.3 times greater than that of the Disney and for Pintomyia fischeri it was 10 times greater. In the comparison between traps of the same kind, in Iporanga for Ny. intermedia the value of vectorial capacity obtained with the Disney trap was 3.03 times greater than that of Pi. fischeri and in the new trap it was 89.9 times greater. For Pintomyia fischeri, the vectorial capacity obtained with Disney (Embu) was 9.3 times greater than that for Iporanga. The vectorial capacity of Pi. fischeri (Embu) was 3.07 times greater than that of Ny. intermedia (Iporanga). Possibly both species are active in the transmission of ACL in the state of São Paulo. In Iporanga Ny. intermedia acts in a much more incisive way than Pi. fischeri. On the other hand, in Embu, where Ny. intermedia was not captured, the Pi. fischeri population presented a vectorial capacity greater than that of Ny. intermedia (Iporanga) when assessed by the same type of trap for the calculation of vector density.