Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2013-01-07T15:58:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Alessandra Orfanó.pdf: 10376056 bytes, checksum: 69183dcae9646089fc702958e90fc51d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-07T15:58:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Alessandra Orfanó.pdf: 10376056 bytes, checksum: 69183dcae9646089fc702958e90fc51d (MD5) / A malária é responsável por cerca de 350 a 500 milhões de casos clínicos anuais, permanecendo como um dos maiores problemas de saúde mundial. Estudos sobre a influência da microbiota intestinal do vetor no desenvolvimento do ciclo de vida dos parasitos vêm sendo desenvolvidos. Em mosquitos, as pesquisas vêm mostrando que infecções por bactérias do intestino podem inibir o desenvolvimento esporogônico dos parasitas da malária. No presente trabalho, o papel da microbiota intestinal do Aedes aegytpi infectado com Plasmodium gallinaceum foi avaliado. Os insetos foram submetidos a cinco diferentes antibióticos (canamicina, carbenicilina, espectinomicina, gentamicina e tetraciclina). Somente canamicina e carbenicilina tiveram efeito sob a infecção com o parasito. Para esses dois antibióticos e o controle, técnicas de cultivo bacteriano de isolamento e sequenciamento do DNA ribossomal 16S foram feitas. Asaia bogorensis, Asaia Krungthepensis, Asaia siamensis, Bacillus licheniformis e Chryseobacterium meningosepticum foram identificadas para o grupo controle. No grupo tratado com carbenicilina foram identificadas Chryseobacterium meningosepticum e uma bactéria da família Microbacteriaceae, e para o grupo com canamicina Microbacterium lacticum. Este trabalho sugere que a interação entre espécies de Asaia e C. meningosepticum são relevantes na resistência/suscetibilidade do A. aegypti ao P. gallinaceum. Para observar o efeito do tratamento com os dois antibióticos que mostraram efeito na infecção na expressão de peptídeos antimicrobianos, os níveis de gambicina e defensina foram medidos utilizando-se a técnica de Real-time PCR. Os níveis de defensina se mostraram super-expressos quando os mosquitos foram submetidos aos tratamentos com canamicina e carbenicilina, enquanto gambicina se mostrou super-expressa nos mosquitos tratados com canamicina e sub-expressa naqueles com carbenicilina. A expressão desses dois AMPs também foi medida quando esses grupos de insetos se alimentaram com sangue e com sangue infectado. Nossos resultados mostraram que a expressão de defensina e gambicina no grupo tratado com carbenicilina alimentado com sangue apresentou um aumento de 24h para 36h, e uma queda no grupo controle alimentado com sangue. Insetos tratados com canamicina infectados aumentaram a expressão de defensina 24h e 36h após a alimentação, diminuídas nos tratados com carbenicilina. É observada uma inibição do mRNA de gambicina no grupo carbenicilina infectado sugerindo assim que a ativação desse peptídeo não ocorre somente pelo parasita e necessita da ação da microbiota. Estes resultados indicam que as bactérias associadas ao intestino do A. aegypti tem um papel importante na infecção e resposta imune ao parasito. / Malaria is responsible for about 350 to 500 million clinical cases annually, remaining as one of the largest health problems worldwide. Studies on the influence of the vector gut microbiota in the life cycle of the parasites are being performed. In mosquitoes, studies have shown that infection with midgut microbiota may inhibit the sporogonic development of malaria parasites. Here, the role of intestinal microbiota of Aedes aegytpi infected with Plasmodium gallinaceum was assessed. The insects were subjected to five different antibiotics (kanamycin, carbenicillin, spectinomycin, gentamicin and tetracycline). Only kanamycin and carbenicillin had effect over the infection process. The response of treated groups and control was analyzed by: bacterial culture techniques of isolation and sequencing of 16S ribosomal DNA. Asaia bogorensis, Asaia krungthepensis, Asaia siamensis, Bacillus licheniformis and Chryseobacterium meningosepticum were identified for the control group. In the carbenicillin treated group Chryseobacterium meningosepticum and Microbacteriaceae family bacterium were identified. In the kanamycin treated group Lacticum microbacterium was found. This work suggests that the interaction between C. meningosepticum and Asaia species is relevant in the resistance/susceptibility balance in the A. aegypti/P. gallinaceum model. To observe the effect of treatment over the expression of antimicrobial peptides, gambicin and defensin levels were measured by Real-time PCR. Levels of defensin proved to be up-regulated when the mosquitoes were subjected to treatment with kanamycin and carbenicillin. Gambicin levels were be up-regulated in mosquitoes treated with kanamycin and down-regulated in those treated with carbenicillin. The expression of these two AMPs was also measured when these groups of insects were fed with blood and infected blood. Our results showed that the expression of defensin and gambicin in carbenicillin treated blood fed group increased between 24 to 36 hours, and decreased in the blood fed control group. Infected insects treated with kanamycin increased the expression of defensin between 24 to 36 hours after feeding, while it decreased in those treated with carbenicillin. An inhibition in the expression of gambicin in the infected group treated with carbenicillin was observed, suggesting that activation of these peptides does not occur only by the parasite, or microbial action, but by both. These results indicate that the microbiota associated with A. aegypti has an important role in infection and immune response to the parasite.

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-04-17T13:24:29Z No. of bitstreams: 1 Tese_BCM_DanielaCamargosCosta.pdf: 7549515 bytes, checksum: 6b70f7b5c83b5461482f80c7c7b76f8a (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-04-17T13:34:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_BCM_DanielaCamargosCosta.pdf: 7549515 bytes, checksum: 6b70f7b5c83b5461482f80c7c7b76f8a (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-04-17T13:34:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_BCM_DanielaCamargosCosta.pdf: 7549515 bytes, checksum: 6b70f7b5c83b5461482f80c7c7b76f8a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:34:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_BCM_DanielaCamargosCosta.pdf: 7549515 bytes, checksum: 6b70f7b5c83b5461482f80c7c7b76f8a (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / No Brasil, os casos de malária humana concentram-se na região amazônica. Entretanto, casos autóctones da doença têm sido relatados em diferentes regiões de Mata Atlântica. Sugere-se que a manutenção destes casos envolva a presença de macacos infectados. Nas regiões sul e sudeste do país circula o parasito de primatas Plasmodium simium, semelhante ao parasito de humanos P. vivax. No entanto, pouco se conhece sobre o parasito simiano e a sua proximidade morfológica, imunológica e genética com o P. vivax dificulta sua caracterização. Diante da necessidade de uma melhor compreensão da malária simiana, propôs-se neste trabalho realizar um levantamento da doença do ponto de vista clínico, molecular e imunológico em primatas de Mata Atlântica, dos estados Santa Catarina, Paraná e Mato Grosso do Sul. Em SC, foi observada uma taxa de infecção malárica pelo PCR de 35% em animais de vida livre e 4% em animais de cativeiro. Todos os animais do PR e MS foram negativos. Entretanto, em todos os estados foi identificado por meio do ELISA, uma reatividade de anticorpos contra as proteínas recombinantes PvDBPII, PvMSP-119 e PvAMA-1. Ainda, anticorpos presentes no soro de bugios foram capazes de bloquear a interação PvDBP-DARC, com uma relação positiva entre a reatividade no ELISA e presença de anticorpos bloqueadores. Além disso, a interação específica PvDBP-DARC em amostras de bugios ruivos sugere que o parasito P. simium possui uma proteína ortóloga a PvDBP e dessa forma, compartilhe a mesma via de invasão que o P. vivax. A análise de microssatélites demonstrou alelos novos e exclusivos, trazendo perspectivas para a diferenciação das populações do parasito. Através da análise da diversidade genética das sequências obtidas de P. simium foi possível caracterizar polimorfismos conservados, sendo alguns deles nunca descritos em P. vivax. Contudo, apesar destes polimorfismos, a reconstrução da filogenia baseada nos genes DBP, MSP-1 e 18S não permitiu a separação das espécies, o que reforça a proximidade genética entre os parasitos e aponta para uma transferência de hospedeiros recente. Finalmente, a presença de símios infectados em áreas de Mata Atlântica sugere que os primatas possam atuar como reservatórios da doença, uma vez que casos humanos já foram descritos nas cidades estudadas. / In Brazil, human malaria is concentrated in the Amazon region. However, autochthonous cases of the disease have been reported in the Atlantic Forest region. It has been hypothesized that these cases occurs due to accidental transmission from infected primates. Plasmodium simium is a parasite that circulates amongst primates in the southern and southeastern regions of Brazil. Critically, due to morphological, immunological and genetic similarities, it has not been possible to differentiate them. Faced with the need to obtain a deeper understanding of the relationship between human and simian Plasmodia, in this study we conducted a survey of plasmodia infection in the primates of regions of rainforest in Santa Catarina, Paraná and Mato Grosso do Sul states. In SC we identified plasmodia infection in 35% of wild animals, and in 4% of animals in captivity. However, for animals from all states, we successfully identified antibodies against the recombinant proteins PvDBPII, PvAMA-1 and PvMSP119 using ELISA. Moreover, antibodies in the serum of red howler monkeys blocked the interaction of PvDBP and its receptor DARC, with a correlation between a positive ELISA result and the presence of blocking antibodies. Furthermore, the specific interaction between DARC-PvDBP suggested that the simian parasite protein, an ortholog of PvDBP, was able to bind to the DARC receptor and thus, probably shares the same route of invasion as the P vivax merozoite in the human reticulocyte. The genotyping analysis of the simian parasites uncovered new and unique alleles for each host, furthering prospects for differentiation between populations of the human and simian parasites. By analyzing the genetic diversity between the P. vivax and P. simium variants of this protein and also MSP-1, it was possible to characterize conserved polymorphisms in P. simium, some of them never described for P. vivax. However, despite these polymorphisms, the reconstruction of phylogeny based on DBP, MSP-1 and 18S genes did not allow for separation between the two species, confirming the high degree of genetic similarity between the parasites and also suggesting a recent host transfer, as previously hypothesized. Finally, the presence of infected primates in the Atlantic Forest highlights the likelihood that these animals could act as a reservoir for malaria, as human cases have been reported in the cities studies during this work.

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2013-06-14T13:04:04Z No. of bitstreams: 1 dissertação_final_Fernanda Rezende1.pdf: 11790769 bytes, checksum: c513dea1d65a522e22458b1ce1b6e3e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-14T13:04:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação_final_Fernanda Rezende1.pdf: 11790769 bytes, checksum: c513dea1d65a522e22458b1ce1b6e3e5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Os mosquitos da espécie Anopheles (Nyssorhynchus) aquasalis, Curry 1932 são vetores da malária humana nas Américas. Desde o ano de 2004, esse vetor tem sido mantido em colônia no Laboratório de Malária do Centro de Pesquisas René Rachou (Lamal), Fiocruz-MG, onde tem sido utilizado para estudos de interação parasito-vetor. Na natureza, as larvas desses insetos desenvolvem-se em água salobra e, no insetário de criação do Lamal utiliza-se água do mar na proporção de 1:10 em água da torneira. No ano de 2008, observou-se uma queda significativa na produção de mosquitos da colônia, devido, principalmente, à mortalidade excessiva de larvas. As larvas, de 3º e 4º estádios, apresentavam características morfológicas semelhantes àquelas relacionadas com contaminação por bacilos entomopatogênicos. Como algumas bactérias do gênero Bacillussão patogênicas às larvas de mosquitos, o objetivo do presente trabalho foi identificar a (as) espécie (es) responsável (is) pela mortalidade das larvas de Anopheles aquasalis, bem como identificar as toxinas envolvidas nessa mortalidade. Através da caracterização morfológica e molecular foi possível identificar o Bacillus sphaericuscomo contaminante na colônia de criação de Anopheles aquasalis. Visando uma comparação inter-insetários, analisou-se ainda amostras de três insetários distintos, sendo a presença dos bacilos identificadas em dois desses. Pela técnica de PCR buscou-se amplificar as 5 toxinas mais frequentes das estirpes de B. sphaericus(BinA, BinB, Mtx1, Mtx2 e Mtx3 ), sendo que apenas 3 (família das MTxs) foram detectadas nas amostras estudadas. Os resultados dos ensaios biológicos confirmaram a toxidade destas toxinas para as larvas de 3º e 4º estádios. Os ensaios biológicos realizados identificaram as estirpes isoladas do Laboratório de Malária como de alta toxicidade para o Anopheles aquasalis. Em resumo, este trabalho foi o primeiro a demonstrar a ocorrência de contaminação natural por bacilos entomopatogênicos em colônias de mosquitos mantidas em insetário e a caracterizar as toxinas envolvidas nesta contaminação. Espera-se que estes resultados possam contribuir para traçar estratégias de monitoramento e controle de contaminação em insetários de experimentação. / Mosquitoes of the species Anopheles (Nyssorhynchus) aquasalis, Curry 1932 are vectors of human malaria in the American continent. Since 2004, this vector has been kept in colony at the Malaria Laboratory in René Rachou Research Center (Lamal), Fiocruz-Minas, where it has been used for studies on vector-parasite interaction. In nature, these insects' larvae grow in brackish water and, in the creation insectarium of Lamal sea water is used in the proportion 1:10 in tap water. In 2008, a significant decrease was observed in the production of mosquitoes of the colony, mostly due to the excessive mortality of larvae. These larvae, from 3rd and 4 th stage, showed morphologic characteristics similar to those related to contamination by entomopathogenic bacillus. As somebacteria from genus Bacillusare pathogenic to mosquitoes' larvae, the purpose of the present work was to identify the species responsible for the mortality of Anopheles aquasalislarvae, as well as identify the toxins included in this mortality. Through morphologic andmolecular characterization, it was possible to identify Bacillus sphaericusas contaminant in the creation colony of Anopheles aquasalis. Seeking an inter-insectariums comparison, samplesof three distinct insectariums were still analyzed, and the presence of Bacillus sphaericuswas identified in two of them. Using the technique of PCR, an amplification of the5 most frequent in the lineage of B. sphaericus(BinA, BinB, Mtx1, Mtx2 e Mtx3) was tried, with only 3 (MTxs families) being identified in the studied samples. The results of biologic trials confirmed the toxicity of these toxins for larvae in 3rd and 4th stage. In addition, the biologic trials identified the isolated lineages of the Malaria Laboratory as of high toxicity for Anopheles aquasalis. In short, this is a pioneer work, since it was the first to show the occurrence of natural contamination by entomopathogenic bacillus in colonies of mosquitoes maintained in insectariums and to characterize the toxins involved in this contamination. It is expected that these results might contribute to trace strategies in order to monitor and control contamination in experimentation insectariums.