A Ciclosporina A (CsA) faz parte de um grupo de oligopeptidios cíclicos e hidrofóbicos, produzida naturalmente por fungos. Este composto além de ser um potente imunossupressor pode também apresentar uma série de outros efeitos fisiológicos como atividade antiinflamatória e antialérgica, ou mesmo efeitos anti fúngicos e antiparasitários. Partimos de uma genoteca genômica de L. (L.) major cepa Friedlin A1 (LmFA1) construída no cosmídio cLHYG, que teve o seu DNA transfectado em promastigotas para em seguida as células serem submetidas aos experimentos de superexpressão gênica em presença de concentrações crescentes de CsA. Foram selecionados dois loci capazes de conferir resistência a CsA. Um desses loci (contendo cerca de 30 - 40 kb) foi mapeado e caracterizado após análises do perfil de digestão com diferentes enzimas de restrição, e da transfecção de algumas deleções em células LmFA1, que após amplificação gênica, foram submetidas a testes funcionais em presença de CsA. Apesar de valores baixos dos índices de resistência obtidos com os testes funcionais, foi possível identificar nesse locus um gene que após seqüenciamento parcial de nucleotídeos e análises comparativas no banco genômico de leishmânia, revelou a presença de uma fase aberta de leitura contendo 1 844 aminoácidos que codifica para uma proteína de membrana pertencente a família das transportadoras ABC e que parece estar relacionada com a resistência a CsA. Essa proteína, denominada LmABC-CR1, possui alta identidade com uma transportadora ABC de L. (L.) tropica (95,5%), e baixa identidade (27,2%) com uma outra transportadora ABC de LmFA1 isolada por nosso grupo e relacionada com a resistência a Pentamidiana (PRP1). A análise molecular dos DNAs das espécies, L. (L.) amazonensis, L. (V.) braziliensis, L. (L.), chagasi e L. (L.) major demonstrou um relativo polimorfismo do gene LmABC-CR1 nestas espécies. O papel dessa nova proteína na resistência a CsA frente a diferentes espécies de leishmânia deverá ser melhor estudado / Cyclosporin A (CsA) is a cyclic hydrophobic oligopeptide naturally produced by fungus. Besides this drug is usually known as a potent immunosupressor, it also presents a couple of other physiologic activities as anti-inflammatory, anti-allergic, or even acting as fungicidal and anti-parasitic. Starting from an L. (L.) major Friedlin A1 (LmFA1) genomic library constructed into the cLHYG shuttle vector, DNA was transfected on promastigotes, and cells submitted to over expression in the presence of increasing concentrations of CsA. Two loci were selected capable to render cells CsA resistance after transfection.One of those loci (containing about 30 - 40 kb) was mapped after analyses of the restriction enzymes pattern, and characterized by transfection of its deletions in LmFA1 cells, which after gene amplification, were submitted to functional tests in the presence of CsA. In spite of low of resistance indexes values after functional tests, it was possible to identify a gene that after partial nucleotides sequencing and comparison with leishmania genomic bank data indicated the presence of an open reading containing 1 844 amino acids codifying a membrane protein from the ABC transporter family that seems to be related with CsA resistance (LmABC-CR1). LmABC-CR1 presents high identity (95,5%) with a L. (L.) tropica ABC transporter protein, and low identity (27,2%) with another LmFA1 ABC transporter (PRP1) isolated by us, and related with Pentamidine resistance. Southern blot analysis with L. (L.) amazonensis, L. (V.) braziliensis, L. (L.), chagasi and L. (L.) major genomic DNA shown a relative polymorphism of LmABC-CR1 gene in this species. The role of this new protein on the CsA resistance in leishmania species should be further studied

Incluída dentre as doenças tropicais negligenciadas (DTNs), a leishmaniose se apresenta como um complexo de doenças de variados graus de gravidade, ocasionando desde uma lesão cutânea a uma progressiva infecção visceral fatal. O desenvolvimento de novas terapias é imprescindível, devido ao limitado e complexo arsenal terapêutico. Sendo assim, o presente projeto realizou o estudo in vitro e experimental em modelo de hamster infectado com L. (Leishmania) infantum de novas terapias para a leishmaniose visceral, utilizando três abordagens: i) reposicionamento de fármacos em uso na clínica para o tratamento de outras patologias; ii) sistemas de liberação controlada e sustentada de fármacos como os lipossomos e iii) avaliação de análogos sintéticos de naftoquinonas, bem como, análogos sintéticos de quelantes de ferro. O fármaco nitazoxanida (NTZ) foi amplamente estudado, apresentando atividade anti-Leishmania contra amastigotas intracelulares e um índice de seletividade (IS) de 2,5. Quando avaliado em modelo experimental, foi incapaz de reduzir a densidade parasitária no baço e fígado na forma livre, porém a encapsulação em lipossomos (NTZ-LP) conferiu maior direcionamento, resultando em uma eficácia de 50 e 82% no baço e fígado, respectivamente. A captação, in vitro, da NTZ-LP também foi avaliada em macrófagos sadios e infectados demonstrando uma ampla distribuição no citoplasma de ambos os grupos. Os parâmetros físico-químicos avaliados da NTZLP demonstraram uma formulação unilamelar, negativa com diâmetro inferior a 200nm. Estudos farmacocinéticos em modelo murino da NTZ e NTZ-LP demonstraram uma meia vida plasmática (T1/2) similar para ambas às formulações (6,5 minutos para NTZ e 8,7 minutos para NTZ-LP), porém tanto a exposição (AUC) e concentração plasmática máxima (Cmax) resultaram em valores quatro vezes maiores para os lipossomos, justificando a eficácia da formulação no estudo préclínico. Foi realizada ainda a triagem de 10 fármacos antihistamímicos, porém somente a cinarizina apresentou atividade no amastigota intracelular. O estudo experimental demonstrou que o fármaco foi incapaz de reduzir a densidade parasitária tanto no baço como no fígado dos animais, porém quando encapsulado em lipossomos foi observada uma eficácia de 54% apenas no fígado. Outros dois fármacos estudados apresentaram atividade anti-Leishmania, a amiodarona (antiarrítmico) e a sertralina (anti-depressivo). Apesar de a amiodarona ter apresentado potente atividade contra os amastigotas, com Concentração Efetiva 50% (CE50) de 0,5 ?M e um elevado IS de 56, não demonstrou atividade tanto no baço como no fígado no modelo experimental. Sertralina foi o fármaco mais promissor do trabalho, apresentando uma CE50 de 1,8 ?M e IS de 10, alcançando níveis de tratamento de 58% no baço e 87% no fígado dos animais. Novos compostos sintéticos também foram estudados. Dentre os 36 compostos análogos sintéticos de naftoquinonas, 14 demonstraram atividade contra as formas amastigotas intracelulares, destacando cinco compostos com IS >5. Ainda, os compostos sintéticos, quelantes de ferro, não foram capazes de eliminar o amastigota intracelular. O projeto teve como objetivo primordial a obtenção de um novo candidato a fármaco, livre ou encapsulado em lipossomos, que pudesse contribuir com novas perspectivas para estudos de novas terapias para a leishmaniose visceral. / Included among the neglected tropical diseases (NTDs), leishmaniasis present itself as a complex of varying degrees of serious diseases, resulting from a skin lesion to a progressive fatal visceral infection. The development of new therapies is essential, due to the limited and complex therapeutic arsenal. Thus, this project conducted the in vitro and in vivo studies using infected hamsters with L. (L.) infantum for new therapies against visceral leishmaniasis, using the three following approaches: i) drug repurposing; ii) controlled and sustained systems for drug delivery, such as liposomes, and iii) synthetic analogs of naphthoquinones, as well as, analogs of synthetic iron chelators. The nitazoxanide drug (NTZ) has been studied extensively, showing anti-Leishmania activity against intracellular amastigotes and selectivity index (SI) of 2.5. When it was evaluated in an experimental model, was unable to reduce the parasite burden in the spleen and liver in free form. However, when was encapsulated in liposomes (NTZ-LP), it has conferred higher direction, resulting in an efficiency of 50 to 82% in the spleen and liver, respectively. The in vitro uptake of NTZ-LP was evaluated in healthy and infected macrophages demonstrating a broad distribution in the cytoplasm of both groups. The NTZ-LP physical-chemical parameters were evaluated and showed a unilamellar formulation, negative and with diameter lower than 200nm. Pharmacokinetics studies in the murine model with NTZ and NTZ-LP showed a half-life (T1/2) similar for both formulations (6.5 minutes to NTZ and 8.7 minutes to NTZ-LP). However, the exposure (AUC) and maximum plasma concentration (Cmax), resulted, for the liposomes values, four times higher, which justify the efficacy of liposomal formulation in preclinical study. Additionally, 10 antihistamines drugs were evaluated, but only cinnarizine showed activity in the intracellular amastigotes. The experimental study showed that the drug was unable to reduce the parasite burden in both, spleen and liver infected animals. Nevertheless, when it was encapsulated in liposomes, a 54% efficacy, only, in the liver was observed. Other two drugs were studied relating Leishmania activity: amiodarone (antiarrhythmic) and sertraline (antidepressant). Although amiodarone have shown potent activity against amastigotes with Effective Concentration 50% (EC50) of 0.5 ?M and a high SI of 56, no activity was seen in spleen and liver in the experimental model. On the other hand, sertraline was the most promising drug, showing an IC50 of 1.8 ?M and SI of 10, increasing the treatment levels of 58% in the spleen and 87% in the liver of the animals. Novel synthetic compounds were also studied. Among 36 synthetic analogues of naphthoquinones, 14 demonstrated activity against intracellular amastigotes, highlighting five compounds with SI>5. Moreover, synthetic analogues of iron chelators were not able to eliminate intracellular amastigotes. The project had as its primary objective the attainment of a new drug candidate, free or encapsulated into liposomes, and it could contribute with new perspectives for studies towards novel therapies against visceral leishmaniasis.

As chaperonas moleculares da família Hsp70 desempenham funções cruciais nas células de todos os organismos vivos, de procariotos a eucariotos. Nestes, estão presentes em todos os compartimentos celulares e nas mitocôndrias é expressa uma isoforma própria (mtHsp70), que participa dos processos enovelamento e maturação de proteínas bem como de sua importação para a matriz mitocondrial. Diante da crescente demanda de pesquisa sobre doenças tropicais negligenciadas, foi tomado como objeto de estudo neste trabalho uma Hsp70 mitocondrial de Leishmania braziliensis (LbmtHsp70) com o intuito de caracterizá-la estrutural e funcionalmente em comparação à ortóloga humana com maior identidade: a mtHsp70 também chamada de mortalina, GRP75, HspA9 ou PBP74. A LbmtHsp70 foi purificada em sua forma enovelada, em sistema monodisperso apresentando dados hidrodinâmicos condizentes com a forma monomérica, foi testada sua estabilidade quanto à influência de nucleotídeos de adenosina (ATP e ADP) à sua estrutura e, por fim, foram feitos ensaios para avaliar sua atividade ATPásica e de energia de interação com nucleotídeos. De forma geral, a LbmtHsp70 é bastante similar à mortalina, como pode ser evidenciado pelos resultados obtidos com algumas particularidades. / The molecular chaperones from the Hsp70 family perform critical cell roles in all organisms, from prokaryotes to eukaryotes. In the last ones, they are found in all cell compartments and a particular isoform is expressed in the mitochondria, where it carries out folding and maturation processes as well as the import of proteins to the mitochondrial matrix. In face of the growing demand for research about neglected tropical diseases, in this study a Hsp70 from Leishmania braziliensis\'s mitochondria was taken as object of study for further structural and functional characterization in comparison to the human orthologous which presents the highest identity to LbmtHsp70: the mtHsp70 also known as mortalin, GRP75, HspA9 or PB74. LbmtHsp70 was obtained in folded state in monodisperse system with hydrodynamic data consistent to monomeric conformer, stability and adenosine nucleotides influence to its structure were analyzed, and were performed assays for ATPase activity and nucleotide interaction energy. In a general way LbmtHsp70 is very similar to mortalin as can be shown through the results, but with some peculiarities.

As alterações ambientais antrópicas são os principais fatores de emergência ou reemergência de doenças infecciosas. A leishmaniose cutânea é uma doença que está relacionada, em caráter epidêmico, com episódios de desmatamento. No entanto, o caráter endêmico da doença ocorre quando o homem se encontra próximo de áreas florestais já colonizadas. O Pontal do Paranapanema é uma área onde ocorreu intenso desmatamento e a mata nativa remanescente está representada pelo Parque Estadual Morro do Diabo e alguns fragmentos florestais. Casos de leishmaniose cutânea em humanos são comuns na região, principalmente em áreas marginais de floresta. O objetivo deste trabalho foi realizar um levantamento da fauna flebotomínica e de mamíferos silvestres potencialmente reservatórios no Parque Estadual Morro do Diabo e alguns fragmentos da região, buscando avaliar se o tamanho do fragmento tem influência na ocorrência das espécies e na freqüência de Leishmania sp, através da técnica da PCR. Foram capturadas 26 espécies de flebótomos e sete espécies de mamíferos silvestres. O gênero Brumptomyia foi predominante em quase todas as áreas florestais, com exceção da borda do Parque, que apresentou dominância de Nyssomyia neivai. Os resultados das análises da PCR demonstraram quatro espécies de mamíferos portadores de Leishmania sp, Akodon cursor, Dasyprocta azarae, Didelphis albiventris e Oligoryzomys sp. As amostras de pools de flebotomíneos apresentaram resultados negativos. Não foi observada diferença significativa na freqüência de mamíferos infectados em relação ao tamanho da área florestal. / Anthropogenic environmental changes are the main factors of emergence or reemergence of infectious diseases. Cutaneous leishmaniasis is a disease that is related, in an epidemic form, with episodes of deforestation. However, the endemicity of the disease occurs when the man is close to forest areas already colonized. The Pontal of Paranapanema is an area where massive deforestation has occurred and the remaining native forest is represented by the Morro do Diabo State Park and a few forest fragments. Cases of cutaneous leishmaniasis in humans are common in the region, especially in marginal areas of forest. The aim of this study was a survey of sand flies and mammals potentially reservoirs, in Morro do Diabo State Park and some fragments of the region, seeking to assess whether the fragment size has an influence on species occurrence and frequency of Leishmania, through the PCR technique. We captured 26 species of sandflies and seven species of wild mammals. The genus Brumptomyia was prevalent in almost all forest areas, except the edge of the park, which showed dominance of Nyssomyia neivai. The results of PCR analysis revealed four species of mammals suffering from Leishmania, Akodon cursor, Dasyprocta azarae, Didelphis albiventris and Oligoryzomys sp. Samples of sandfly pools tested negative. There was no significant difference in the frequency of infected mammals in relation to the size of the forest.

Foram testados complexos de rutênio trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- ou PF6- e L = imN, 4-pic, isn, py, pz, L - hist, nic, imC, P(OEt)3, SO3-2) e [Ru(NO)Hedta)] como agentes antiproliferativos contra o parasito Leishamania major. Os complexos onde L = imN, pz, 4-pic, py, isn, e P(OEt)3 exibem IC50pro na faixa de 36 (L = imN) a 280μM (L= isn). A curva de crescimento das formas promastigotas, incubadas com os compostos mais promissores, trans-[RuNO(NH3)4L](BF4)3 (L= imN, pz, py, 4-pic), foi avaliada por meio de contagem de células viáveis e por ensaio colorimétrico (MTT). Uma relação entre os valores de k-NO e efeito antipromastigota segue a seguinte ordem: imN>4-pic>pz>py. Foi observado um aumento na inibição do crescimento das formas promastigotas incubadas com o complexo trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3](PF6)3 na presença de ácido ascórbico, confirmando o mecanismo de nitrosilação dos complexos utilizados. O complexo trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 e o sal de Angeli (Na2N2O3) exibiram efeitos similares frente as formas amastigotas intracelulares. O composto trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 apresentou efeito antileishmania em experimentos in vivo. A reação entre trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- or PF6- and L = imN, 4-pic, py, isn, P(OEt3)) e excesso de L-cisteína foi investigada e os seus produtos analisados. HNO e NO0 foram encontrados como produtos da redução do ligante nitrosônio. Esta reação ocorre em varias etapas com a formação dos complexos trans-[Ru(NH3)4LN(O)SR]n-1 e trans-[Ru(NH3)4LN(O)(SR)2]n-2 cujo as constantes de formação k1 (1,7×107 - 2,2×104 mol-1Ls-1) e k2 (3,3×104 - 4,9×101mol-1Ls-1) foram calculados para L = P(OEt)3, 4-pic, py e isn). Estas espécies podem sofrer reações subseqüentes com dissociação de HNO e NO. Exceto para L = P(OEt3), a reação não ocorre quando CH+>= 1×10-6 mol L-1. Em solução onde CH+ = 4×108 mol L-1, a reação ocorre principalmente segundo: trans-[RuNO(NH3)4L]+3 + 2RS- + H2O → trans-[Ru(NH3)4L(H2O)]2+ + RSSR + NO- Para L = P(OEt3), e em meio ácido, NO0 é preferencialmente o produto da redução do ligante NO+: trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3]+3 + RSH + H2O → trans-[Ru(NH3)4P(OEt)3(H2O)]2+ + ½ RSSR + NO0 + H+ Os resultados experimentais em solução sugerem que ambas as espécies NO e HNO podem ser responsáveis pelo efeito antiparasitário dos nitrosilos de rutênio aqui estudados. A relação entre a concentração das espécies NO/HNO será determinada pelas condições de pH do meio e concentração do redutor. / Ruthenium complexes type trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- or PF6- and L = imN, 4-pic, isn, py, pz, L- hist, nic, imC, P(OEt)3, SO32-), and [RuNO(Hedta)] were tested as antiproliferative agents against the Leishmania major parasite. The complexes where L = imN, pz, 4-pic, py, isn, and P(OEt)3 exhibited IC50pro ranging from 36 for trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 to 280 μM for trans-[RuNO(NH3)4isn](BF4)3. The growth rate of the promastigote forms incubated with the most promising compounds, trans-[RuNO(NH3)4L](BF4)3 (L= imN, pz, py, 4-pic) had been evaluated trough motile cell counting and colorimetric assay (MTT). The trend between k-NO values and the antipromastigote effect follows the order: imN>4-pic>pz>py. An increase on the inhibition of the promastigote forms growth by the trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3](PF6)3 and trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 species was observed when the ruthenium complexes and ascorbic acid were simultaneously incubated, confirming the nitrosylation behavior of these complexes. Inhibitory effects of the trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 and of the Angeli\'s salt (Na2N2O3) were similar on the intramacrophage amastigote form grown. Encouraged by the antileishmanial effect of the complex trans-[RuNO(NH3)4imN](BF4)3 observed in vitro, in vivo experiments were carried out in infected BALB/c mice. The reaction between trans-[RuNO(NH3)4L](X)3 (X = BF4- or PF6- and L = imN, 4-pic, isn, P(OEt)3) and excess of L-cysteine was investigated and the products analysed. HNO and NO are the products of nitrosonium ligand reduction. This reaction yields the complexes trans-[Ru(NH3)4LN(O)SR]n-1 and trans-[Ru(NH3)4LN(O)(SR)2]n-2 which present k1 (1,7×107 - 2,2×104 mol-1Ls-1) and k2 (3,3×104 - 4,9×101mol-1Ls-1) for L = P(OEt)3, 4-pic, py e isn). This species react with RS- producing HNO and/or NO. Exception for L = P(OEt)3, this reaction does not occurs when CH+>= 1×10-6 mol L-1. For solution in which CH+ = 4×10-8 mol L-1, the reaction occur mainly trough: trans-[RuNO(NH3)4L]+3 + 2RS- + H2O → trans-[Ru(NH3)4L(H2O)]2+ + RSSR + NO- For L = P(OEt)3, and in acid media, NO0 is preferentially the reduction product of NO+ ligand. trans-[RuNO(NH3)4P(OEt)3]+3 + RSH + H2O → trans-[Ru(NH3)4P(OEt)3(H2O)]2+ + ½RSSR + NO0 + H+ The experimental results from solution studies suggest that both NO and HNO could be responsible for the antiparasitaric effect of these ruthenium nitrosyl. The concentration ratio of NO/HNO could be dictated by the local conditions of pH.

Leishmania spp. são protozoários parasitas transmitidos a vertebrados pela picada de insetos flebotomíneos fêmeas. Apresentam duas formas principais em seu ciclo de vida: promastigotas e amastigotas. Os promastigotas vivem no intestino do hospedeiro invertebrado. Os amastigotas vivem preferencialmente no interior de macrófagos, fagócitos profissionais capazes de destruir patógenos. Para isso, são capazes de burlar a atividade microbicida desses macrófagos, sobreviver e se multiplicar em seu interior. Essa capacidade se deve a diversas moléculas produzidas pelo parasita, denominadas fatores de virulência, que ajudam em sua internalizarão e proliferação na célula hospedeira. A proteína LaLRR17 de Leishmania (L.) amazonensis recebeu esse nome porque contém em sua região central seis repetições ricas em leucina (LRRs) e por seu gene se localizar no cromossomo 17. Os motivos LRR de diversos organismos estão normalmente envolvidos em interações proteicas. A LaLRR17 é expressa em promastigotas e amastigotas, e foi detectada no citoplasma do macrófago infectado. Parasitas superexpressores dessa proteína apresentaram aumento da infectividade in vitro. Acreditamos que a proteína LaLRR17 participa de interações com moléculas de macrófagos, e que essas interações estão associadas à virulência dessa proteína. No entanto, não eram conhecidas moléculas do macrófago interagiam com a LaLRR17. O Phage Display é uma técnica baseada na expressão de proteínas sintéticas nos capsídeos de fagos que tem sido utilizada para identificação de ligantes de proteínas. A aplicação do Phage Display sobre a LaLRR17 recombinante permitiu identificar potenciais ligantes dessa proteína no macrófago, e aliada a cromatografia de afinidade, apontou diversos candidatos que podem participar do aumento de virulência conferido pela LaLRR17, entre eles o mais promissor, GRP78 do macrófago, que tem papel efetivo na fagocitose da Leishmania mediada pela LaLRR17. / Leishmania spp. are protozoan parasites transmitted to vertebrates by the bite of female phlebotomine insects. They present two main forms in their life cycle: promastigotes and amastigotes. Promastigotes live in the gut of the invertebrate host. The amastigotes live preferably in macrophages, \"professional phagocytes\" capable of destroying pathogens. They are able to circumvent the microbicidal activity of macrophages, survive and multiply inside them. This ability is due to several molecules produced by the parasite, called virulence factors, which help their internalization and proliferation inside the host cell. The protein LaLRR17 of L. (L) amazonensis was named because contains in its central region six leucine-rich repeats (LRRs) and its gene locates on chromosome 17. LRR motifs of various organisms are usually involved in protein-protein interactions. LaLRR17 is expressed in promastigotes and amastigotes, and was detected in the cytoplasm of the infected macrophage. Parasites overexpressing this protein showed increased infectivity in vitro. We believe that LaLRR17 participates in interactions with macrophages molecules, and that these interactions are associated with the virulence this protein. However, we do not know which molecules from the macrophage interact with LaLRR17. Phage Display is a technique based on the expression of synthetic proteins in phage capsids that has been used to identify protein binders. The application of Phage Display on recombinant LaLRR17 allowed the identification of potential ligands of this protein in the macrophage, and allied to affinity chromatography, pointed out several candidates that could participate in the increased virulence conferred by LaLRR17, among them the most promising macrophage GRP78, which plays an effective role in LaLRR17-mediated Leishmania phagocytosis.

L'étude de la composition des protéines en domaines est une étape clé pour la détermination de ses fonctions. Pfam est l'une des banques de domaines les plus répandues où chaque domaine est représenté par un HMM profil construit à partir d'un alignement multiple de protéines contenant le domaine. La méthode classique de recherche des domaines Pfam consiste à comparer la séquence cible à la librairie complète des HMM profils pour mesurer sa ressemblance aux différents modèles. Cependant, appliquée aux protéines d'organismes divergents, cette méthode manque de sensibilité. L'objectif de cette thèse est d'apporter de nouvelles méthodes pour améliorer le processus de prédictions des domaines plus adaptées à l'étude des protéines divergentes. Les premiers travaux ont consisté en l'adaptation et application de la méthode CODD, récemment proposée, à l'ensemble des pathogènes de la base de données EuPathDB. Une base de données nommée EupathDomains (http://www.atgc-montpellier.fr/EuPathDomains/) recensant l'ensemble des domaines connus et ceux nouvellement prédits chez ces pathogènes a été mise en place à l'issue de ces travaux. Nous nous sommes ensuite attachés à proposer diverses améliorations. Nous proposons un algorithme ''CODD_exclusive'' qui utilise des informations d'incompatibilité de domaines pour améliorer la précision des prédictions. Nous proposons également une autre stratégie basée sur l'utilisation de règles d'association pour la détermination des co-occurrences de domaines utilisées dans le processus de certification. La dernière partie de cette thèse s'intéresse à l'utilisation des méthodes profil/profil pour annoter un génome entier. Couplée à la procédure d'annotation par co-occurrence, cette approche permet une amélioration notable en termes de nombre de domaines certifiés et également en termes de précision. / The determination of protein domain composition provides strong clues for the protein function prediction. One of the most widelyused domain scheme is the Pfam database in which each family is represented by a multiple sequence alignment and a profileHidden Markov Model (profile HMM). When analyzing a new sequence, each Pfam HMM is used to compute a score measuring the similarity between the sequenceand the domain. However, applied to divergent proteins, this strategy may miss several domains. This is the case for all eukaryotic pathogens, where noPfam domains are detected in half or even more of their proteins.The main objective of this thesis is to develop methods to improve the sensitivity of Pfam domain detection in divergent proteins. We first adapted the recently proposed CODD method to the whole set of pathogens in EupathDB. A public database named EupathDomains (http://www.atgc-montpellier.fr/EuPathDomains/) gathers known and new domains detected by CODD, along with the associated confidence measurements and the GO annotations.We then proposed other methods to further improve domain detection in these organisms. We proposed ''CODD_exclusive'' algorithm that integrates domain exclusion information to prune false positive domains that are in conflict with other domains of the protein. We also suggested the use of association rules to determine the correlations between domains and used these informations in the certification process.In the last part of this thesis, we focused in the use of profile/profile methods to predict protein domains in a whole genome. Combined with the co-occurrence informations, it achieved high sensitivity and accuracy in predicting domains.

No Brasil, leishmanioses são causadas por 7 espécies de Leishmania. Assim, um diagnóstico diferencial se torna relevante. Este trabalho tem como objetivos avaliar condições de armazenamento de amostras, métodos de extração de DNA e desenvolver protocolos de diagnóstico de leishmanioses. O tratamento de amostras com tampão NET produziu os melhores resultados e os métodos de extração não influenciaram a qualidade dos testes. Com os alvos testados por PCR, os melhores resultados foram alcançados com a utilização do 18S e o emprego da técnica de nested PCR com esse alvo aumentou a sensibilidade de detecção. A utilização de PCR multiplex com alvos 18S e g6pd foi capaz de detectar parasitas e discriminar seu subgênero. A aplicação da técnica HRM sobre mutações do 18S foi precisa na discriminação de L. chagasi e mutações no gene g6pd permitiram a discriminação de L. amazonenses, L. braziliensis e subgênero L. (Viannia). Este trabalho propõe protocolos de conservação de amostras, extração de DNA e ensaios de identificação de Leishmania, testados em amostras padronizadas. / In Brazil, leishmaniasis is caused by 7 Leishmania species. Thus, a differential diagnosis becomes relevant. This work aims are to evaluate samples storage conditions, methods of DNA extraction and develop diagnostic protocols for leishmaniasis. Treatment of samples with NET buffer produced the best results and extraction methods did not affect the quality of PCR tests. Regarding PCR targets tested, the best results were achieved using 18S gene and the use of nested PCR increased detection sensitivity. The use of multiplex PCR targeting 18S and g6pd genes enabled Leishmania detection and subgenus discrimination. The implementation of HRM technique on 18S mutations was accurate to discriminate L. chagasi and mutations in the g6pd allowed discrimination of L. amazonenses, L. braziliensis and L. (Viannia) subgenus. This work proposes sample conservation and DNA extraction protocols for Leishmania detection, tested on standard sampling protocols, and identification using HRM technique.

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.

Este trabalho investigou a ocorrência de infecções causadas por Plasmodium spp. e Leishmania spp. em primatas neotropicais mantidos em cativeiro e de vida livre, oriundos de regiões impactadas pelo homem nos biomas Mata Atlântica e Amazônia. Os agentes parasitários investigados são responsáveis por processos zoonóticos que acometem humanos, animais domésticos e selvagens, com significativas perdas ambientais e econômicas. Amostras biológicas foram colhidas e submetidas para análise parasitária por testes sorológicos e moleculares. Com relação aos plasmódios, os resultados alcançados sugerem a transmissão de Plasmodium spp. entre os primatas de cativeiro e de vida livre. No estado de São Paulo, nossos dados apontam para a circulação de P. malariae e P. simium, sendo este último encontrado em Callicebus nigrifrons. Na Amazônia, nossos dados indicam a circulação de P. brasilianum. Com relação às leishmanias, demonstramos que circula entre os primatas de cativeiro do estado de São Paulo a L. (L.) chagasi, as L. (L.) amazonenses e as leishmanias do complexo Viannia. Na região amazônica, 5,2% (1/19) foram positivos no PCR de sangue para L. (L.) chagasi. Os resultados deste trabalho podem subsidiar abordagens sanitárias públicas e veterinárias com relação aos primatas neotropicais existentes no estado de São Paulo e nas regiões Amazônicas. / This study investigated the occurrence of infections caused by Plasmodium spp. and Leishmania spp. in neotropical primates. Specimens were obtained both in captivity and in the wild in regions impacted by human activities in the Atlantic Forest and Amazon, Brazil. The pathogens investigated are responsible for significant zoonotic processes that affect humans, domestic and wild animals, with significant economic and environmental losses. The samples were collected and submitted for analysis by serological and molecular tests. The results suggest the transmission of Plasmodium spp. in primates from captive to those in the wild. In São Paulo state our data point for the presence of P. malariae and P. simium, this latter being found in Callicebus nigrifrons. In the Amazon, our data indicate the presence of P. brasilianum. Leishmania (L.) chagasi, L. (L.) amazonensis and the Leishmania Viannia complex circulates among the captive primates in São Paulo state. In the Amazon, 5.2% (1/19) of the primates sampled were detected by PCR as positive for L. (L.) chagasi. The results of this work may improve animal and public health approaches in relation to the neotropical primates in the regions studied.