Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_daniela_fernandes_ramos.pdf: 1004504 bytes, checksum: d8fd2e285277928c8af06e08c3527471 (MD5) Previous issue date: 2012-11-30 / Bovine tuberculosis (BTB) caused by Mycobacterium bovis is an infectious disease of zoonotic which mainly affects cattle and buffaloes, and cause economic losses in the production of meat and milk in many countries. In Brazil, the official rates are at 1.3% of the national herd infected, corresponding to approximately 2.5 million animals. To contribute to the control of BTB, many molecular techniques have been developed in order to differentiate isolates and establish epidemiological correlations between them. Among these techniques, the most used are the Restriction Fragment Lenght Polymorphism (RFLP), Polymorphic Guanine-cytosine-Rich Sequence [1], Spoligotyping [2], Mycobacterial Interspersed Repetitive Units - Variable Number of Tandem Repeat (MIRU-VNTR) and Exact Tandem Repeat [3]. The spoligotyping and MIRU-VNTR are today considered standard methods of molecular techniques for typing of M. bovis. Both are based on PCR techniques that evaluate polymorphism in the number of repeat sequences present in the genome. Taking into account that the molecular characterization enables to increase our knowledge on the epidemiology of M. bovis and in tuberculosis control, this study aimed at the molecular characterization of isolates of M. bovis in the north and south of the Brazil, by isolating agent, identification of M. bovis by amplification of the region RD7 Multiplex PCR and genotyping using the techniques of spoligotyping, MIRU-VNTR and ETR. Nine-nine lymph nodes were collected from beef cattle in the north of the region and 162 dairy cattle in southern Brazil, and only 10 samples were positive for M. bovis in the north and 85 in the south region. Through analysis of molecular combination of spoligotyping and VNTR was possible to identify different genotypic patterns in the regions studied demonstrating the genetic diversity of M. bovis in our country. / A tuberculose bovina (BTB) causada pelo Mycobacterium bovis é uma doença infecto-contagiosa de caráter zoonótico que acomete principalmente bovinos e bubalinos, e causa prejuízos econômicos na produção de carne e leite em muitos países. No Brasil, os índices oficiais estão em 1,3% do rebanho nacional infectado, correspondendo a, aproximadamente, 2,5 milhões de animais. Visando contribuir para o controle da BTB, muitas técnicas moleculares vêm sendo desenvolvidas com o objetivo de diferenciar isolados e estabelecer correlações epidemiológicas entre eles. Dentre essas técnicas, as mais usadas são o Restriction Fragment Lenght Polymorphism (RFLP), Polymorphic Guanine-cytosine-Rich Sequence [1], Spoligotyping [2], Mycobacterial Interspersed Repetitive Units - Variable Number of Tandem Repeat (MIRU-VNTR) e Exact Tandem Repeat [3]. O spoligotyping e MIRU-VNTR são, hoje, considerados métodos padrões de técnicas moleculares para tipagem de M. bovis. Ambas são técnicas baseadas em PCR que avaliam o polimorfismo do número de sequências repetidas presentes no genoma. Levando em conta que a caracterização molecular possibilita aumentar nosso conhecimento na epidemiologia do M. bovis e no controle da tuberculose, este trabalho teve como objetivo a caracterização molecular de isolados de M. bovis da região norte e sul do Brasil, através do isolamento do agente, identificação de M. bovis pela amplificação da região RD7 por PCR Multiplex e genotipagem usando as técnicas de spoligotyping, MIRU-VNTR e ETR. Foram coletadas 99 linfonodos de bovinos de corte da região norte e 162 de bovinos de leite da região sul do Brasil, sendo que apenas 10 amostras foram positivas para M. bovis no norte e 85 na região sul. Através da análise molecular da combinação de spoligotyping e VNTR foi possível identificar diferentes padrões genotípicos nas regiões estudas demonstrando a diversidade genética de M. bovis no nosso país.

A pasteurização do leite é obrigatória no Brasil e o sistema lento (65ºC/30 minutos) é o mais empregado na fabricação de queijos. Os parâmetros de tempo e temperatura empregados no mundo foram definidos após estudos sobre a resistência térmica do Mycobacterium tuberculosis e da Coxiella burnetti, reconhecidos como os microrganismos patogênicos, não formadores de esporos e que eventualmente podem estar presentes no leite cru, que apresentam a maior resistência térmica. Entretanto, não há estudos sobre a resistência térmica do M. bovis que circula nos bovinos no Brasil. Este estudo propôs-se a avaliar a resistência térmica (65ºC) de cinco espoligotipos de M. bovis, isolados de bovinos abatidos no estado de São Paulo, em leite integral experimentalmente contaminado. Leite UHT foi contaminado com M. bovis e, então, submetido a tratamento térmico em banho-maria a 65ºC por 30 minutos. Cada espoligotipo foi testado 3 vezes. As amostras foram retiradas do banho nos tempos 0 (o momento em que o leite atingiu 65ºC), 5, 10, 15, 20, 25 e 30 correspondendo ao tempo, em minutos, de tratamento térmico. O leite contaminado também foi analisado, para quantificação da carga inicial. O controle do processo envolveu o acompanhamento da temperatura do leite (um tubo com termômetro) e análise das enzimas fosfatase alcalina e peroxidase ao final do tratamento; para tal, amostras de leite cru foram tratadas juntamente com as amostras-teste. Para quantificação, foi realizada a diluição decimal seriada seguida da semeadura em duplicata em meio Stonebrink-Leslie (37ºC/45dias). Os resultados mostraram que foi na fase de aquecimento que ocorreu a maior taxa de morte. Houve diferença de resistência entre os espoligotipos ao processo que simulou a pasteurização lenta e o BR024 foi o mais resistente. Conclui-se que houve diferença da eficácia da pasteurização, de acordo com o espoligotipo testado, mas que os resultados precisam ser melhor investigados. / Milk pasteurization is mandatory in Brazil and the Low Temperature Long Time - LTLT - Pasteurization (62 to 65°C/30 min.) is normally used for cheese making. Permitted parameters were based on the reports of Myconbacterium bovis/tuberculosis inactivation made up to that time. Since then, just a few studies have been done to determine if the M. bovis in circulation nowadays among bovine population still presents the same pattern of inactivation. In this way, this study verified the behavior of recently isolated M. bovis against LTLT Pasteurization parameters reproduced in water bath. M. bovis isolated from bovines slaughtered in São Paulo State, Brazil. When milk reached 65°C the 0 tube was removed and refrigerated while the others taken out after 5, 10, 15, 20, 25 and 30 minutes and cooled. For controlling heat treatment a thermometer was adapted to one tube with 5 ml each of raw milk which were submitted together to heat treatment and used for analysis of peroxidase and alkaline phosphatase enzymes after 30 minutes of heat treatment. Milk samples were submitted to serial decimal dilution in peptone water (0.1%) and inoculated in the Stonebrink-Leslie media. After 45 days at 37°C, colonies were counted and the result expressed in CFU/ml. The results showed that heating phase determined more inactivation than the holding phase. The resentence was different between the spoligotypes that simulated the low pasteurization and BR024 was more resentence. The results enable us to speculate that in the worst scenario of natural contamination of the milk.

O Mycobacterium bovis causa a tuberculose bovina, doença zoonótica que propaga, provavelmente com baixa prevalência, em todo o território nacional e pode ser transmitida pelo leite. A adoção sistemática da pasteurização do leite contribuiu para a redução dos casos humanos da doença, mas em alguns países, como o Brasil, é comum o consumo de leite cru e de seus derivados, o que pode contribuir para ocorrência de casos humanos. A participação desse agente nos atuais índices de tuberculose humana, cujo principal agente é o M. tuberculosis, é pouco investigada, mas acredita-se que seja maior do que parece. As razões que contribuem para isso incluem o fato do tratamento humano ser o mesmo independentemente do agente,e as dificuldades e alto custo de distinguir as espécies. O método de diagnóstico \"gold standard\" em laboratório para Mycobacterium bovis em amostras clínicas é o isolamento do agente em meios como Stonebrink-Leslie ou similares. A riqueza em nutrientes dos meios, mais o lento metabolismo deste agente e o alto grau de contaminantes das amostras torna imprescindível o uso de descontaminantes que, via de regra, são tóxicos para o agente, dificultando o isolamento em amostras com níveis baixos do patógeno; cenário provável no caso do leite devido à mistura com o leite de animais sadios. Mas, a despeito de constituir-se uma importante zoonose transmitida pelo leite, não existe uma metodologia oficial para detecção desse agente em alimentos lácteos. Esses fatos justificam um estudo para avaliar o desempenho de meios líquidos, já utilizados em caros sistemas automatizados para detecção de micobactérias, como alternativa para um enriquecimento seletivo do M. bovis em amostras lácteas. Assim, amostras de leite integral esterilizado e de queijo tipo parmesão foram contaminadas com 10 a 100 UFC/ml ou g de M. bovis AN5 e enriquecidas em dois meios líquidos seletivos (MGIT e MGIT modificado), foram analisados nos dias 0, 7, 14, 21, 24, 28 e 32, mantidas em estufa a 37°C. Nessas datas, uma alíquota foi semeada em meio Stonebrink-Leslie e incubada a 37°C por 60 dias. No leite, houve crescimento exacerbado do M. bovis principalmente no MGIT modificado. No queijo, não foi possível isolar M. bovis de nenhuma amostra em MGIT modificado, devido à contaminação excessiva que deteriorou o meio de cultura. O MGIT modificado foi mais eficaz como enriquecimento para o Mycobacterium bovis, mas foi menos seletivo que o MGIT. Estudos futuros devem concentrar a investigação da curva de crescimento do agente na primeira semana de enriquecimento. / Mycobacterium bovis causes bovine tuberculosis, zoonotic disease raging, probably with low prevalence, throughout the national territory and can be transmitted through the milk. The systematic adoption of milk pasteurization helped reduce human cases of the disease, but in some countries, like Brazil, is the common consumption of raw milk and its derivatives, which may contribute to the occurrence of human cases. The participation of this agent in the current rates of human tuberculosis, the principal agent is M. tuberculosis, it is not investigated, but it is believed to be larger than it looks, the reasons contributing to this include the fact that human treatment is similar regardless of the agent and the difficulty / cost to distinguish between species. The diagnostic method \"gold standard\" for Mycobacterium bovis in clinical samples is the isolation of the agent means, Leslie as Stonebrink or the like. The species richness in nutrient media, over the slow metabolism this agent and the high degree of contamination of the samples makes indispensable using decontaminant that, as a rule, are toxic to the agent, making isolation in samples with low levels of the pathogen; scenario likely due to the milk mixture with the milk of healthy animals. But, despite constitute an important zoonosis transmitted by milk, there is no official method for detection of this agent in dairy foods. These facts justify a study to evaluate the performance of liquid media, as used in expensive automated systems for detection of mycobacteria, as alternative to a selective enrichment of M. bovis in milk samples. Thus, samples of sterilized milk and Parmesan cheese type were infected with 10 to 100 CFU / ml or g of M bovis AN5 and enriched in two selective liquid media (MGIT and modified MGIT) were analyzed on days 0, 7, 14, 21, 24, 28 and 32, maintaining at 37 ° C. On that date, an aliquot was plated on Stonebrink half- Leslie and incubated at 37 ° C for 60 days. In milk, there was overgrowth of M. bovis mainly in MGIT modified. Cheese, it was not possible to isolate M. bovis no sample in MGIT modified due to excessive contamination it deteriorated the culture medium. The modified MGIT was more effective as enrichment for Mycobacterium bovis, but was less selective than the MGIT. Future studies should focus on investigating the growth curve of the agent in the first week of enrichment.

A tuberculose é considerada um problema emergente de saúde pública. Este estudo tem como objetivo avaliar a associação da patogenicidade/virulência e propriedades imunomoduladoras de isolados clínicos de Mbv (cepas B2 e MP287/03) e Mtb (cepa Beijing 1471), e da cepa de Mtb H37Rv, como referência de virulência. Os isolados, MP287/03 e Beijing 1471, apresentaram maior virulência em relação às demais cepas, levando os camundongos à morte ainda na fase aguda de infecção. Foi verificada baixa produção de mediadores pró-inflamatórios nos animais infectados com o isolado MP287/03, enquanto nos infectados com o isolado Beijing 1471 os níveis destes mediadores foram exacerbados. O desbalanço na produção destes mediadores pode ter contribuído para morte precoce dos animais. Baseado nesse estudo, nós podemos concluir que as propriedades que conferem hipervirulência aos isolados clínicos de Mbv e Mtb estão principalmente relacionadas à alta capacidade de crescimento intracelular das bactérias, que parece ser pouco alterada pela presença de citocinas pró-inflamatórias. Sendo assim, as infecções por isolados hipervirulentos podem acarretar consequências semelhantes, mesmo quando associadas a diferentes padrões de modulação da resposta imune. / Tuberculosis is an emergent problem of public health. This study aimed to evaluate the association between pathogenicity/virulence and immunemodulatory ability of Mbv (B2 and MP287/03) and Mtb (Beijing 1471) clinical isolates, using H37Rv strain as reference of virulence. The virulence was assessed in C57BL/6 mice infected with a low dose of bacilli (~100 bacteria) via intratracheal route. MP287/03 and Beijing 1471 isolates showed higher virulence than all others strains, leading to mice death during the acute phase. It was verified low production of pro-inflammatory mediators in mice infected by MP287/03 bacteria, whereas in mice infected by Beijing 1471 bacteria were observed exacerbated levels of pro-inflammatory mediators. The disbalance of these mediators may have contributed to the early mouse death. Based on this study, we concluded that the properties that confer hypervirulence to Mbv and Mtb clinical isolates are primarily related to the high intracellular growth capacity of the bacteria, which seems to be marginally affected by the presence of pro-inflammatory cytokines. Therefore, the infection by hypervirulent isolates can lead to similar outcomes, even when associated to different patterns of modulation of the immune response.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-03-27T15:52:21Z No. of bitstreams: 1 analuizadasilvaalbertoni.pdf: 1260028 bytes, checksum: cc0af4aab8dc00d61833430e0eb2ce88 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-04-09T19:21:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 analuizadasilvaalbertoni.pdf: 1260028 bytes, checksum: cc0af4aab8dc00d61833430e0eb2ce88 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-09T19:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 analuizadasilvaalbertoni.pdf: 1260028 bytes, checksum: cc0af4aab8dc00d61833430e0eb2ce88 (MD5) Previous issue date: 2017-08-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A obesidade é uma doença crônica multifatorial caracterizada pelo excesso de gordura corporal e por um estado inflamatório de baixo grau, conhecido como metainflamação. Atualmente, é um dos principais problemas de saúde pública do mundo. Dados da OMS indicam que 13% da população mundial é obesa e no Brasil, o índice subiu para 17,9% da população em 2014. Fatores genéticos, dieta, desordens metabólicas, como intolerância à glicose, dislipidemias, hipertensão arterial sistêmica, desbalanço hormonal e mudanças na microbiota intestinal, são gatilhos da inflamação envolvendo adipócitos. O tecido adiposo obeso é caracterizado pelo aumento da infiltração de macrófagos, sendo estes uma fonte importante de inflamação neste tecido. Fatores transcricionais com propriedades imunorregulatórias estão envolvidos em processos inflamatórios e na adipogênese. PPARγ é um importante receptor ativado por ligantes lipídicos, regulador central da adipogênese, com funções na ativação de células do sistema imune e no metabolismo lipídico. Dados de nosso grupo demonstraram que ativação de PPARγ induz a biogênese de organelas dinâmicas denominadas Corpúsculos Lipídicos (CLs) durante infeção micobacteriana. Estas organelas possuem funções ativas no estoque de lipídios para geração de energia, síntese de membrana, síntese de mediadores inflamatórios, sinalização celular e inflamação. Além disso, os CL em macrófagos funcionam como sítios para sobrevivência de patógenos, como as micobactérias. Apesar do impacto da obesidade em doenças metabólicas e cardiovasculares ser bem compreendido, os mecanismos envolvidos na relação entre adipócitos e macrófagos infectados com patógenos intracelulares não são conhecidos, sendo este esclarecimento o objetivo de nosso estudo. Para isso, diferencianciamos células NIH3T3-L1 em adipócitos e utilizamos o sobrenadante obtido, para estimular macrófagos peritoneais infectados ou não com M. bovis BCG. Nós avaliamos a biogênese de corpúsculos lipídicos, expressão de PPARγ, síntese e secreção de citocinas, adipocinas e NO. Os resultados comprovaram que a diferenciação de células NIH3T3-L1 em adipócitos é um processo eficiente que envolve mudanças na morfologia celular e acúmulo de Corpúsculos Lipídicos. O estímulo de macrófagos com sobrenadante de adipócitos potencializou a biogênese de CLs, assim como a expressão de PPARγ, na presença de infecção micobacteriana. Nos tempos de 6 e 48 horas de estímulo com sobrenadante e infecção, a produção de TNF-α também foi potencializada, porém um decréscimo significativo foi observado no tempo de 24 horas. Quanto aos níveis de IL-10, um aumento foi observado na presença de infecção e estímulo com sobrenadante nos três tempos analisados. Além disso, apenas no tempo de 24 h observamos a secreção de nitrito de modo significativo pelos macrófagos peritoneais infectados, efeito este independente do estímulo com sobrenadante. Quanto às adipocinas, importantes no desenvolvimento da obesidade e síndrome metabólica, analisamos os níveis de leptina produzida pelos macrófagos que não foram significativos, enquanto a produção de adiponectina, apresentou-se aumentada nos macrófagos controles estimulados com sobrenadante, efeito este, que foi inibido durante a infecção por BCG. Assim, nossos resultados sugerem, um efeito modulador de fatores secretados por adipócitos na ativação de macrófagos, atribuídos a formação de corpúsculos lipídicos, expressão de PPARγ, síntese de citocinas como TNF-α e IL-10 e uma modulação negativa da produção de adiponectina durante a infecção por M. bovis BCG. / Obesity is a chronic multifactorial disease characterized by excess of body fat and a low- grade inflammatory state, known as meta-inflammation. It is currently one of the world's leading public health problems. WHO data indicate that 13% of the world population is obese, in Brazil, the obesity index was 17.9% of the population in 2014. In addition to genetic factors, diet and metabolic disorders, such as glucose intolerance, dyslipidemia, systemic arterial hypertension, hormonal imbalance and changes in the intestinal microbiota have been proposed as triggers for inflammation involving adipocytes. Recent studies have shown that obese adipose tissue is characterized by increased infiltration of macrophages, suggesting that these are an important source of inflammation in this tissue. Transcriptional factors with immunoregulatory properties are involved in inflammatory processes and adipogenesis. Such as the PPARγ, is a receptor activated by lipid ligands, central regulator of adipogenesis, with functions in the immune cells activation and lipid metabolism. Data from our group, demonstrated that PPARγ activation induces the biogenesis of dynamic organelles, the Lipid Droplets (LD) during mycobacterial infection. These organelles have functions in lipid storage for energy generation, membrane synthesis, inflammatory mediators synthesis, cell signaling and inflammation. Moreover, the LD in macrophages are niches for the pathogens survival. Although the impact of obesity on metabolic and cardiovascular diseases is understood, the mechanisms involved in the interactions between adipocytes and macrophages infected with intracellular pathogens are not known. In this study we differentiated NIH3T3-L1 cells into adipocytes and used the supernatant obtained to stimulate peritoneal macrophages infected or not with M. bovis BCG. We analyze the lipids droplets formation, PPARγ expression, cytokine, adipokines and NO synthesis. The results have shown that NIH3T3-L1 cells differentiation into adipocytes is an efficient process involving changes in cell morphology and LD storage. The macrophages stimulation with adipocyte supernatant was able to potentiated LD biogenesis, as well as, PPARγ activation, during mycobacterial infection. After 6 and 48 hours of stimulation and infection, the TNF-α levels were also potentiated, although a significant decrease was observed after 24 hours of infection. The IL-10 levels, was increase in the presence of infection and supernatant stimulation at 6, 24 and 48 hours after infection. To nitrite analysis, we observe that after 24 h of infection, there was an increase of levels secreted by macrophages, however this effect was independent of the supernatant stimulation. The adipokines, as leptin and adiponectin, are important factors in the obesity and metabolic syndrome development. Therefore, we analyzed the levels of leptin and adiponectin produced by macrophages during BCG infection. The Leptin levels were not detect, while adiponectin production, was increased in the control macrophages in presence of supernatant, an effect that was inhibited during BCG infection. Thus, our results suggest a modulating effect of secreted factors by adipocytes on the macrophages activation, attributed to the lipid droplets formation, PPARγ expression, cytokines synthesis as TNF-α and IL-10 and a dowmodulation of adiponectin during M. bovis BCG, infection.

Le fer est un oligoélément indispensable pour tout organisme vivant. Le taux de fer systémique est régulé par la fixation de l’hepcidine, hormone synthétisée majoritairement par le foie mais également par les macrophages, à la ferroportine seul exporteur du fer. L’expression de ces deux protéines est régulée par le taux de fer et les processus inflammatoires. Des mécanismes d’acquisition et de séquestration du fer sont mis en place respectivement par le pathogène et l’hôte durant l’infection et régulent en parallèle l’expression de l’hepcidine et la ferroportine. Les travaux de recherche effectués dans le cadre de ma thèse ont porté d’une part sur un aspect fondamental à améliorer nos connaissances du mécanisme de régulation de l’axe hepcidine - ferroportine en condition inflammatoire et analyser l’influence du fer sur la réponse immune au niveau des macrophages; d’autre part une deuxième partie de mes recherches s’est orientée vers une étude plus appliquée du rôle du fer dans la réponse immune induite par une infection mycobactérienne. Nous montrons que l’expression de l’hepcidine et de la ferroportine est différentiellement régulée en corrélation avec la polarisation des macrophages via les voies de signalisation intracellulaires PI3K et autres kinases. Le fer influence la polarisation des macrophages et module ainsi la réponse inflammatoire, et représente aussi un signal de danger capable de stimuler une voie MyD88-dépendante. Enfin, la réponse à l’infection Mycobacterium. bovis BCG est modulée par un régime modérément enrichi en fer, réduisant la charge bactérienne et l’inflammation. / Iron is an essential trace element for all organisms. In mammals, systemic iron homeostasis relies on hepcidin, a peptide hormone synthesized by liver but also macrophages with defensing properties, and its target, the cell iron exporter ferroportin. Iron content and inflammation regulate hepcidin and ferroportin expression in mammals. During infection, pathogens develop sophisticated mechanisms for iron acquisition and sequestration. In response, host regulates the bioavailability of iron through hepcidin and ferroportin expression. First, this work contributes to improve our fundamental knowledge on hepcidin and ferroportin regulation during inflammation and analyzes the influence of iron in macrophages immune response. Second, the role of iron in response to mycobacterial infection was investigated. We show that hepcidin and ferroportin expression was regulated differentially in correlation with macrophages polarization through intracellular signaling pathways involving PI3K and others kinases. In addition, iron influenced macrophages polarization leading to a decrease of inflammatory response with a potent effect on MyD88 pathway stimulation. Finally, we showed that moderate iron-rich diet modulated Mycobacterium bovis BCG response reducing the bacterial burden and inflammation.

En France, pays officiellement indemne de tuberculose bovine depuis 2001, l’infection persiste dans certaines zones, dont les Pyrénées-Atlantiques-Landes, où les niveaux d’infection observés chez les bovins et les blaireaux font craindre un fonctionnement particulier de ce système multi-hôtes pour Mycobacterium bovis, agent de la tuberculose bovine. L’objectif de cette thèse a été de mieux comprendre les mécanismes de transmission de M. bovis au sein du système bovins-blaireaux dans cette zone. L’analyse statistique du risque d’infection localement concomitante chez les blaireaux et les bovins a montré l’importance de variables environnementales liées à la survie de la bactérie dans le sol, telles que le microrelief et le pourcentage de sable dans le sol de surface, ainsi que celle de variables associées aux mouvements des blaireaux. L’analyse du réseau de contacts entre élevages bovins, incluant des contacts directs liés au commerce ou au voisinage au pâturage et des contacts indirects induits par un voisinage avec des domaines vitaux de blaireaux, a montré l’aspect multifactoriel de la transmission de M. bovis entre élevages. Enfin, la modélisation dynamique de la transmission de M. bovis dans le système bovins-blaireaux a suggéré une interface asymétrique entre blaireaux et bovins dans notre zone d’étude, les terriers étant pour la plupart infectés suite à l’exposition des blaireaux à une pâture dont le sol était contaminé par un bovin infectieux, alors que les modes de contamination des élevages se partageaient entre l’exposition des bovins à un élevage infectieux voisin de pâture, et la contamination de ces pâtures par un blaireau infectieux. La validation du modèle dynamique proposé doit encore être poursuivie. L’ensemble de nos résultats permet cependant de conclure à l’importance de prendre en compte tous les mécanismes de propagation dans la lutte contre la tuberculose bovine dans la zone. Le modèle développé est destiné à devenir un outil permettant de préciser les rôles épidémiologiques des bovins et des blaireaux et de simuler différentes stratégies de contrôle, pouvant inclure la vaccination des blaireaux. / France is officially free from bovine tuberculosis since 2001, but this infection is still persistent in some areas, including Pyrénées-Atlantiques - Landes. There, both cattle and badgers were found infected, suggesting that this multi-host system might have a particular functioning regarding Mycobacterium bovis (the main agent for bovine tuberculosis in France) transmission. The objective of the thesis was to better understand M. bovis transmission mechanisms throughout the badger-cattle system in this area. The statistical analysis of the local risk of the badger and cattle concomitant infection showed the importance of environmental variables such as microrelief and sand proportion of the topsoil as well as variables depicting badger movements. The analysis of the contact network between farms (that included direct contacts due to trade and to neighbouring pastures and indirect contacts due to the vicinity with badger home ranges) showed a multifactorial aspect of the transmission between farms in our study area. Finally, the dynamic modelling of M. bovis transmission throughout the badger-cattle system suggested an asymmetric interface where the infection of badgers due to soil contaminated by infected cattle was predominant, whereas, for the infection of cattle, the soil contaminated by infected badgers had a similar importance as the presence of infectious cattle on the neighbouring pastures. Our dynamic model validation should be continued. Nevertheless, our whole range of results underlined the importance of targeting all transmission mechanisms for infection control. The model we proposed is a tool designated to assess both cattle and badgers’ epidemiological roles as well as to simulate different control strategies, that could include badgers’ vaccination.

Introdução: A imunoterapia intravesical com o bacilo de Calmette-Guérin (BCG) é o tratamento adjuvante de escolha no câncer superficial de bexiga. Recentemente, os estudos do mecanismo imunoterápico do BCG têm permitido identificar as reações imunológicas e os genes associados ao efeito antitumoral, possibilitando a produção de vacinas recombinantes, possivelmente mais efetivas e com menos efeitos colaterais. Com esses objetivos, associou-se o componente pertussis (S1PT) ao BCG, criando uma variante recombinante (rBCG-S1PT) com capacidade para promover uma resposta imune direcionada ao tipo T helper 1 (Th1), o que poderá elevar a eficácia antitumoral do imunoterápico. Objetivo: Avaliar comparativamente o efeito antitumoral do rBCG-S1PT e do BCG no modelo experimental de carcinoma urotelial de bexiga. Métodos: O estabelecimento do modelo murino ortotópico e singênico de tumor vesical foi realizado através da implantação transuretral das células tumorais de bexiga da linhagem MB49 de camundongo C57BL/6. Experimento I Os animais (modelo experimental) foram divididos em três grupos, os quais receberam 4 aplicações semanais de rBCG-S1PT, BCG, ou soro fisiológico (grupo controle), por via intravesical. Após 7 dias da última aplicação, foram extraídos o baço e a bexiga, com o intuito de inferir o peso tumoral. Em seguida, as bexigas foram submetidas à avaliação do padrão de resposta imunológica e exame anátomo-patológico e imunohistoquímico. Experimento II Realizado como descrito no Experimento I, porém os animais foram acompanhados por 60 dias para análise de sobrevida. Experimento III Este ensaio foi realizado como descrito anteriormente, porém não foi realizada a implantação tumoral, para controle dos achados imunológicos e anátomo-patológicos. Resultados: A taxa média de implantação tumoral foi de aproximadamente 90% dos animais inoculados. Obtivemos redução das médias dos pesos vesicais dos grupos BCG e rBCG-S1PT (p<0,001). Nos dois grupos tratados com os imunoterápicos observou-se aumento significativo da expressão de TNF-, a qual foi mais intensa com o uso do rBCGS1PT (p<0,05). A IL-10 também teve aumento significante de sua expressão no grupo BCG recombinante (p<0,01). Os esplenócitos provenientes dos camundongos que foram tratados com imunoterápicos diminuíram a viabilidade das células tumorais MB49, sendo que este efeito foi mais intenso no grupo rBCG-S1PT. O grupo de animais tratados com rBCG-S1PT apresentou aumento significativo da sobrevida em relação aos outros grupos (Experimento II). As aplicações dos imunoterápicos em animais sem tumor (experimento III) não revelaram diferenças histológicas em relação ao grupo controle e o padrão de resposta imunológica encontrado sugere uma tendência à resposta Th1. Conclusão: Obtivemos sucesso no estabelecimento do modelo murino ortotópico singênico de tumor vesical. O imunoterápico rBCG-S1PT apresentou mais benefícios no tratamento do tumor vesical ortotópico em camundongos em relação ao BCG, como também maior redução da viabilidade das células tumorais in vitro. A cepa rBCG-S1PT apresentou elevação significativamente maior das citocinas da resposta imune Th1 em relação aos demais grupos. Concluimos, então, que os dados apresentados sugerem a possibilidade deste recombinante proporcionar melhor controle clínico do tumor vesical em humanos que a imunoterapia com BCG / Introduction: The intravesical immunotherapy with bacillus Calmette-Guérin (BCG) is the adjuvant treatment of choice in superficial bladder cancer. Recently, studies of the mechanism of BCG have identified the immune reactions favorable and the genes responsible for the antitumor effect, enabling the production of recombinant vaccines, possibly more effective and with fewer side effects. With those goals, the pertussis toxin (S1PT) was combined to BCG, creating a recombinant variant (rBCG-S1PT) with the capacity to promote an immune response targeted to the T helper type 1 (Th1), which may increase the effectiveness of its antitumor effect. Objective: Compare the antitumor effects of rBCG-S1PT and BCG in an experimental model of bladder cancer. Methods: The development of the animal model of bladder cancer was conducted by transurethral instillation of bladder tumor cell line MB49 of the mouse strain C57BL/6, setting the orthotopic and syngeneic murine model. Experiment I - The animal models were divided into three groups, which received 4 weekly intravesical applications of rBCG-S1PT, BCG, or saline (SF - control group). After 7 days of the last instillation, splenectomy was performed for splenocyte culture and the bladders extracted and weighed in order to infer the tumor weight. Then, the bladders were divided into two pieces. The first was used for molecular analysis to assess the pattern of immune response. The second was sent to histopathological analysis. Experiment II - Held as described in Experiment I, but the animals were monitored for 60 days for analysis of survival. Experiment III - This test was carried out as previously described (Experiment I), but with no tumor cells instillation. Results: The rate of tumor implantation was 90% of the animals submitted to tumor inoculation. We obtained reduction of the average weights of bladder in groups BCG and rBCG-S1PT ((p<0,001). In both groups treated with immunotherapy, there was an increase of expression of interleukins TNF-, which was more intense in the group treated with rBCG-S1PT (p<0,05). There was also increased expression of IL-10 in the recombinant BCG (p<0,01). The splenocytes from animals that received immunotherapies had reduced tumor cells viability, more intensely demonstrated in the rBCG-S1PT group. The analysis of survival showed a significant increase in the group of animals treated with rBCGS1PT (Experiment II). The instillation of immunotherapeutic agents in animals without tumor did not demonstrate histological differences when compared to the control group and the immunological response pattern was similar to that of Experiment I (Experiment III). Conclusion: The establishment of the syngeneic orthotopic animal model was successful. The immunotherapy with rBCG-S1PT demonstrated more benefits than BCG in the treatment of bladder cancer in mice, reducing the bladder weight, increasing survival, and reducing tumor cells viability in vitro. The immune response obtained with the rBCG-S1PT expressed higher cytokines related to Th1. All this data may indicate that this recombinant agent may promote better bladder tumor control than BCG imunotherapy

A tuberculose é uma das principais preocupações da Organização Mundial da Saúde, principalmente após o surgimento da AIDS que alavancou os índices da doença, sendo considerada a principal causa de morte por um único agente. Além do M. tuberculosis, agente responsável pela doença em humanos, outra manifestação importante é a tuberculose em bovinos causada pelo M. bovis, que também apresenta importância epidemiológica, devido à transmissão para o homem pela ingestão de alimentos contaminados, e a escassez de dados com relação à sua prevalência na população. Programas de controle da doença nos rebanhos bovinos existem em todo o mundo, e os maiores índices da doença encontram-se nos países em desenvolvimento. Estes programas estão baseados na identificação dos animais positivos, por meio de testes de tuberculina e sacrifício dos mesmos. Lesões encontradas em exames post-mortem podem ser submetidas a estudos bacteriológicos para o isolamento e identificação do agente e histopatológicos para a caracterização da lesão, os quais demandam meses para a sua conclusão. Com o advento da biologia molecular, novos métodos são propostos para a diminuir o tempo do diagnóstico de meses para poucos dias. Com o intuito de proporcionar um panorama das novas metodologias moleculares, como a técnica de PCR, empregadas no diagnóstico da tuberculose bovina, realizou-se uma revisão bibliográfica, apresentando as vantagens e dificuldades das mesmas. Apesar dos avanços alcançados com estas técnicas, a padronização de métodos viáveis para a rotina de diagnóstico laboratorial ainda não foi obtida, sendo essencial o investimento em pesquisas com o objetivo de solucionar estas barreiras. / Tuberculosis is one of the main concern of World Health Organization, especially after the appearance of the AIDS that increased the rate of this disease that is the principal cause of death by one unique agent. Besides the tuberculosis caused by M. tuberculosis in human being, the disease caused by M. bovis in man shows epidemiological importance by its transmission trough contaminated food and the requirement of datas about its prevalence in human being. Control programs of bovine tuberculosis are present worldwide and the major rates of the disease are found in developing countries. This programs are based on test-and-slaughter, defined by the application of tuberculin test to cattle and slaughter of positive animals. Tuberculous lesions founded at post mortem inspection can be analyzed by bacteriological methods for isolation and identifying of the agent and histopathological examination that both require several days to conclusion. After the advent of molecular biology, new methods have been proposed to reduce the time of diagnostic from moths to few days. With the meaning to provide an overview of the new molecular methods applied to the bovine tuberculosis diagnosis, as PCR method, a review as carried out showing those advantages and difficulties. Although the advances reached by these techniques, the standardization of viable methods to the routine laboratory diagnosis couldn?t be reached and the investment in researches is essential to solve these barriers.

A tuberculose bovina, cujo agente etiológico é o Mycobacterium bovis, é uma zoonose de caráter crônico que representa uma das principais enfermidades em rebanhos bovinos. Devido às perdas consideráveis de bacilos viáveis nos processos de descontaminação, e também pelo consumo de várias semanas entre o isolamento primário e a identificação final da espécie, métodos moleculares funcionam como metodologia diagnóstica auxiliar à bacteriologia clássica. Estes métodos têm ampla aplicação no diagnóstico e tipificação da tuberculose bovina, no entanto, a baixa sensibilidade quando aplicados diretamente sobre homogeneizados de tecidos tem limitado sua difusão como método diagnóstico de rotina. A solução do problema, ao que tudo indica, passa por métodos de extração mais eficientes e menos vulneráveis aos fatores inibidores da amplificação. Assim, foram selecionadas 60 lesões granulomatosas de 60 bovinos condenados em abatedouro, 30 positivas ao isolamento de Mycobacterium bovis (padrão ouro positivo) e 30 negativas (padrão ouro negativo). Dessas lesões foram obtidos homogeneizados que foram submetidos a diferentes protocolos de extração de DNA, que por sua vez foram todos submetidos ao mesmo protocolo de amplificação. Os resultados mostraram que o protocolo de BOOM et al. (1990) modificado apresentou sensibilidade superior ao isolamento de M. bovis pelo método clássico. / The bovine tuberculosis, whose etiological agent is the Mycobacterium bovis, is a major zoonosis of cattle, of chronical course. Due to the expressive loss of viable bacilli during the decontamination processes and the long period between the primary isolation and the final identification of the specie, molecular methods are being used as auxiliary diagnostic methods to the classical bacteriology. These methods have a broad scope of application in the diagnosis and typification of bovine tuberculosis. However, the low sensibility when applied directly to tissue homogenates have limited its application as routine diagnostic method. The answer to this problem, as it seems, is the development of extraction methods that are more efficient and less vulnerable to inhibition factors of amplification. Therefore, 60 granulomatous lesions of 60 condemned bovines at abattoir were selected, 30 Mycobacterium bovis isolation positives (positive gold standard), and 30 negatives (negative gold standard). The homogenates were obtained from these lesions and were subjected to different DNA extraction protocols, all of which were submitted to the same amplification protocol. The results showed that BOOM et al. (1990) modified protocol showed superior sensibility than the M. bovis isolation through the classical method.