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Os mosquitos pertencentes à família Culicidae (Diptera) desempenham importante papel como vetores de patógenos causadores de doenças que acometem o homem em várias partes do mundo (MARCONDES, 2001), causando um grande impacto socioeconômico e de saúde pública nas áreas em que ocorrem. Aspectos biológicos e comportamentais dos mosquitos também contribuem decisivamente para sua atuação como transmissor de patógenos que atingem as populações humanas. O repasto sanguíneo é um processo fisiológico fundamental no ciclo de vida destas espécies. Por outro lado, a alimentação sanguínea infectada causa mudanças no metabolismo das fêmeas recémingurgitadas, desencadeando a expressão diferencial de genes envolvidos em respostas imunológicas, como também de genes envolvidos em outros processos fisiológicos. Como um dos interesses de nosso grupo é estudar as alterações sofridas pelo inseto vetor após a infecção por patógeno, nesse trabalho o ponto de partida para esse estudo foi a escolha dos genes DV431431, DV340891 e DV411647 que nas análises in silico apresentaram expressão diferencial mediante a infecção por vírus da Dengue ou Plasmodium gallinaceum. Após experimentos de RT-PCR em tempo real, foi mostrado que apenas o gene DV411647 apresentou expressão elevada 48 horas após a alimentação sanguínea infectada tanto por P. gallinaceum como por vírus dengue. Na busca por uma função predita desse gene em mosquitos, nós utilizamos a ferramenta Editseq através do software DNAstar para traduzir o peptídeo que apresentou maior número de aminoácidos, e confrontamos através de Blastp com o banco de dados GenBank, obtivemos uma provável desidrogenase/redutase de cadeia curta (AAK55494). Experimentos de Western blot evidenciaram que esta proteína esta presente no intestino médio das fêmeas 72 horas após a alimentação com sangue infectado por vírus dengue tipo 2. / Mosquitoes belonging to the family Culicidae (Diptera) play an important role as vectors of disease-causing pathogens that affect humans in various parts of the world (Marcondes, 2001), causing a great socioeconomic impact and public health areas in which they occur. Biological and behavioral aspects of mosquito also contribute decisively to its role as a transmitter of pathogens that affect human populations. The blood meal is a fundamental physiological process in the life cycle of these species. On the other hand, the infected blood meal causes changes in the metabolism of newly engorged females, triggering the differential expression of genes involved in immune responses, as well as genes involved in other physiological processes. As one of the interests of our group is to study the changes undergone by the insect vector after infection with the pathogen, in this work the starting point for this study was the selection of genes DV431431, DV340891 and DV411647 that the in silico analysis showed differential expression by Dengue virus infection of Plasmodium gallinaceum.Após or RT-PCR experiments in real time, it was shown that only the gene DV411647 had high expression 48 hours after the blood meal infected by both P. gallinaceum as for dengue virus. In the search for a predicted function of this gene in mosquitoes, we use the tool Editseq by DNAstar software to translate the peptide with the highest number of amino acids, and confronted by blastp with the GenBank database, we obtained a probable dehydrogenase / reductase short chain (AAK55494). Western blot experiments showed that this protein is present in the midgut of females 72 hours after feeding with blood infected with dengue virus type 2.

Os mosquitos pertencentes à família Culicidae (Diptera) desempenham importante papel como vetores de patógenos causadores de doenças que acometem o homem em várias partes do mundo (MARCONDES, 2001), causando um grande impacto socioeconômico e de saúde pública nas áreas em que ocorrem. Aspectos biológicos e comportamentais dos mosquitos também contribuem decisivamente para sua atuação como transmissor de patógenos que atingem as populações humanas. O repasto sanguíneo é um processo fisiológico fundamental no ciclo de vida destas espécies. Por outro lado, a alimentação sanguínea infectada causa mudanças no metabolismo das fêmeas recémingurgitadas, desencadeando a expressão diferencial de genes envolvidos em respostas imunológicas, como também de genes envolvidos em outros processos fisiológicos. Como um dos interesses de nosso grupo é estudar as alterações sofridas pelo inseto vetor após a infecção por patógeno, nesse trabalho o ponto de partida para esse estudo foi a escolha dos genes DV431431, DV340891 e DV411647 que nas análises in silico apresentaram expressão diferencial mediante a infecção por vírus da Dengue ou Plasmodium gallinaceum. Após experimentos de RT-PCR em tempo real, foi mostrado que apenas o gene DV411647 apresentou expressão elevada 48 horas após a alimentação sanguínea infectada tanto por P. gallinaceum como por vírus dengue. Na busca por uma função predita desse gene em mosquitos, nós utilizamos a ferramenta Editseq através do software DNAstar para traduzir o peptídeo que apresentou maior número de aminoácidos, e confrontamos através de Blastp com o banco de dados GenBank, obtivemos uma provável desidrogenase/redutase de cadeia curta (AAK55494). Experimentos de Western blot evidenciaram que esta proteína esta presente no intestino médio das fêmeas 72 horas após a alimentação com sangue infectado por vírus dengue tipo 2. / Mosquitoes belonging to the family Culicidae (Diptera) play an important role as vectors of disease-causing pathogens that affect humans in various parts of the world (Marcondes, 2001), causing a great socioeconomic impact and public health areas in which they occur. Biological and behavioral aspects of mosquito also contribute decisively to its role as a transmitter of pathogens that affect human populations. The blood meal is a fundamental physiological process in the life cycle of these species. On the other hand, the infected blood meal causes changes in the metabolism of newly engorged females, triggering the differential expression of genes involved in immune responses, as well as genes involved in other physiological processes. As one of the interests of our group is to study the changes undergone by the insect vector after infection with the pathogen, in this work the starting point for this study was the selection of genes DV431431, DV340891 and DV411647 that the in silico analysis showed differential expression by Dengue virus infection of Plasmodium gallinaceum.Após or RT-PCR experiments in real time, it was shown that only the gene DV411647 had high expression 48 hours after the blood meal infected by both P. gallinaceum as for dengue virus. In the search for a predicted function of this gene in mosquitoes, we use the tool Editseq by DNAstar software to translate the peptide with the highest number of amino acids, and confronted by blastp with the GenBank database, we obtained a probable dehydrogenase / reductase short chain (AAK55494). Western blot experiments showed that this protein is present in the midgut of females 72 hours after feeding with blood infected with dengue virus type 2.

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Insetos vetores apresentam diminuição na produção de ovos quando infectadas por plasmódios. Esse fenômeno foi demonstrado em diferentes modelos de laboratório utilizando mosquitos Aedes aegypti, Anopheles gambiae e Anopheles stephensi. Durante o desenvolvimento de Plasmodium gallinaceum ocorrer alterações em diferentes processos fisiológicos de Aedes aegypti, tais como redução nos níveis de ecdisona (precursora do hormônio 20-hidroxiecdisona) na hemolinfa e alterações nos níveis transcricionais em genes envolvidos com vitelogênese, transporte de lipídeos e resposta imune. Os dados obtidos também mostram alterações nas quantidades de proteínas hemolinfáticas minoritárias e majoritárias em fêmeas infectadas. Embora maior parte do desenvolvimento do parasita acontece no trato digestivo, outros tecidos como corpo gorduroso, ovários e hemolinfa são afetados. Além disso, nossos dados sugerem fortemente que o parasita utiliza a lipoforina como fonte nutricional durante a esporogonia. / Insect disease vectors show decreased fecundity when infected with Plasmodium. This phenomenon has already been demonstrated in laboratory models such as Aedes aegypti, Anopheles gambiae and Anopheles stephensi . Some physiological processes of Aedes aegypti suffer changes when the vector is infected with Plasmodium gallinaceum . The ecdysone (20-hidroxyecdysone hormone precursor) level in the hemolymph is reduced and genes involved on vitellogenesis, lipid transport and immune response have their transcriptional pattern changed. The data obtained also show that these modifications also occur with major and minor hemolymph proteins. The fat body, ovaries and hemolymph are affected during infection, even though, the parasite development occurs mainly in the midgut. In addition, our results strongly suggest that parasites use lipophorin as a nutritional source for sporogony.

Insetos vetores apresentam diminuição na produção de ovos quando infectadas por plasmódios. Esse fenômeno foi demonstrado em diferentes modelos de laboratório utilizando mosquitos Aedes aegypti, Anopheles gambiae e Anopheles stephensi. Durante o desenvolvimento de Plasmodium gallinaceum ocorrer alterações em diferentes processos fisiológicos de Aedes aegypti, tais como redução nos níveis de ecdisona (precursora do hormônio 20-hidroxiecdisona) na hemolinfa e alterações nos níveis transcricionais em genes envolvidos com vitelogênese, transporte de lipídeos e resposta imune. Os dados obtidos também mostram alterações nas quantidades de proteínas hemolinfáticas minoritárias e majoritárias em fêmeas infectadas. Embora maior parte do desenvolvimento do parasita acontece no trato digestivo, outros tecidos como corpo gorduroso, ovários e hemolinfa são afetados. Além disso, nossos dados sugerem fortemente que o parasita utiliza a lipoforina como fonte nutricional durante a esporogonia. / Insect disease vectors show decreased fecundity when infected with Plasmodium. This phenomenon has already been demonstrated in laboratory models such as Aedes aegypti, Anopheles gambiae and Anopheles stephensi . Some physiological processes of Aedes aegypti suffer changes when the vector is infected with Plasmodium gallinaceum . The ecdysone (20-hidroxyecdysone hormone precursor) level in the hemolymph is reduced and genes involved on vitellogenesis, lipid transport and immune response have their transcriptional pattern changed. The data obtained also show that these modifications also occur with major and minor hemolymph proteins. The fat body, ovaries and hemolymph are affected during infection, even though, the parasite development occurs mainly in the midgut. In addition, our results strongly suggest that parasites use lipophorin as a nutritional source for sporogony.

Submitted by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2012-07-31T13:08:46Z No. of bitstreams: 2 Tese_AlteracoesHematologicasHistopatologicas.pdf: 2492282 bytes, checksum: 0dfe6d90eb350199cad05e1fd21fa858 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-07-31T13:09:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese_AlteracoesHematologicasHistopatologicas.pdf: 2492282 bytes, checksum: 0dfe6d90eb350199cad05e1fd21fa858 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-31T13:09:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_AlteracoesHematologicasHistopatologicas.pdf: 2492282 bytes, checksum: 0dfe6d90eb350199cad05e1fd21fa858 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / FAPERJ - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Malária é uma das doenças infecciosas de maior causa de morte no mundo. Modelos experimentais são necessários para melhor compreensão de mecanismos envolvidos na patogênese de doenças e desenvolvimento de novos tratamentos. Galinhas infectadas com Plasmodium gallinaceum fornecem bom modelo de malária devido a proximidade filogenética com o Plasmodium de humano assim como aspectos clínicos comuns, como a malária cerebral. O presente estudo objetivou investigar a participação do óxido nítrico no desenvolvimento da malária aviária, através do tratamento ou não com aminoguanidina (AG - inibidor da enzima Óxido Nítrico Sintase) in vivo de galinhas infectadas experimentalmente com P. gallinaceum. Foi verificado sobrevida, hematologia clássica, bioquímica sérica e patologia nos animais no percurso da infecção. Observou-se maior sobrevida nos animais tratados com AG, apesar de parasitemias mais elevadas. Houve ainda diminuição nos parâmetros hematológicos e aumento no Volume Corpuscular Médio de hemácias, indicando resposta medular para anemia. Linfopenia e trombocitopenia foram detectadas em animais infectados, com menor proporção nos animais tratados. Monócitos, linfócitos e heterófilos apresentaram aumento de tamanho e alterações que indicam ativação. Trombócitos também aumentaram de tamanho durante a infecção e apresentaram morfologia atípica. Os animais tratados mostraram lesões mais brandas nas secções histopatológicas de cérebro, fígado e baço, além de produção diminuída de NO, mesmo em alta parasitemia, em relação aos animais não tratados. Esses resultados confirmam a participação do mediador químico óxido nítrico na patogênese da malária no modelo experimental aviário. / Malaria causes major losses to human populations in the world. Experimental models are needed for a better understanding of the pathological mechanisms of the diseases and the development of new treatments. Chickens infected with Plasmodium gallinaceum constitute an adequate malaria model due to the phylogenetic proximity of this parasite to human Plasmodium as well as similarities in disease manifestation, as cerebral malaria. The aim of the present study was to investigate the role of nitric oxide in avian malaria development in chickens experimentally infected with P. gallinaceum, treated or not with aminoguanidine (AG - nitric oxide synthase inhibitor). Survival, classical hematology, serum biochemistry and pathology was assayed during the development of the disease. The greatest survival was observed in animals treated with AG that also presented higher parasitemia. Decrease in hematological parameters and Mean Corspucular Volume of erythrocytes increase was showed, indicating bone marrow response to anemia. Lymphopenia and thrombocytopenia were detected in infected animals, but not at the same proportion in treated animals. Monocytes, lymphocytes and heterophils showed an increase in size and changes that indicated activation. Thrombocytes were also higher with the infection and with atypical morphology. Treated animals showed fewer lesions in histological sections of brain, liver and spleen, and NO production decreased, principally during high parasitemia, compared to untreated animals. These results characterize the participation of the chemistry mediator nitric oxide in the pathogenesis of malaria in the avian model.

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2013-01-25T15:26:20Z No. of bitstreams: 1 Armando_de_Menezes_Neto.pdf: 3814357 bytes, checksum: 6fdde9d3852e34ff90fb510ffa3e7cc3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-25T15:26:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Armando_de_Menezes_Neto.pdf: 3814357 bytes, checksum: 6fdde9d3852e34ff90fb510ffa3e7cc3 (MD5) Previous issue date: 2008 / Durante o ciclo de vida dos parasitos causadores da malária, uma das fases cruciais é o desenvolvimento sexual e a conseqüente invasão do epitélio intestinal do hospedeiro invertebrado. Proteínas dos estágios do ciclo esporogônico podem ser alvos para vacinas Bloqueadoras de Transmissão (TBVs). Uma das proteínas micronemais que já demonstrou ser um alvo promissor para a inibição do desenvolvimento de oocistos e, portanto, da transmissão, é a WARP (von Willebrand Factor A Domain Related Protein), uma proteína secretada, aparentemente envolvida com a adesão e locomoção dos parasitos. Estudos recentes demonstraram que WARP é sujeita à repressão traducional em macrogametócitos de P. berghei, com o seu mRNA sendo silenciado pela proteína DOZI através da formação de uma ribonucleoproteína. Os objetivos deste estudo foram i) Analisar o perfil de expressão da proteína WARP nos estágios sexuais de P. gallinaceum, ii) Comparar o perfil de transcrição de WARP, durante o desenvolvimento sexual, com perfis de alguns genes relacionados à regulação da expressão ou à invasão epitelial, e iii) Avaliar o potencial da proteína WARP como um candidato à vacina através da análise do seu padrão de expressão. O domínio vWA de PfWARP foi produzido como uma proteína recombinante que foi usada para a produção de anticorpos policlonais. Foram realizados experimentos de microscopia confocal usando estes anticorpos para se detectar WARP em estágios sexuais cultivados de P. gallinaceum. RT-PCR foi usada para detectar WARP e os outros genes estudados a partir de amostras de sangue contendo gametócitos e a partir de intestinos de Aedes fluviatilis infectados, coletados até 24 horas após a alimentação. A proteína WARP pode ser detectada desde os estágios iniciais do desenvolvimento de oocinetos, em zigotos recém-fertilizados, até as formas maduras alongadas. Em zigotos, sua expressão parece ser intra-vesicular e localizada na periferia citoplasmática, próxima à membrana celular, e em oocinetos maduros, WARP apresenta uma distribuição granular com concentração focal na região apical, corroborando sua localização micronemal. Seu transcrito foi detectado, por RT-PCR, em gametócitos de P. gallinaceum. Ainda, o transcrito para a proteína PgDOZI também foi detectado em gametócitos, indicando que a repressão traducional possa ser um mecanismo de regulação gênica também nesta espécie, e que WARP seja, provavelmente, um de seus alvos de regulação. Esta é a primeira vez que a proteína WARP é detectada tão prematuramente durante o desenvolvimento de oocinetos e a primeira evidência de expressão dos genes DOZI, α-Tubulina e MAOP em P. gallinaceum. / During the life cycle of malaria parasites, one of the most crucial phases is the sexual development and the consequential midgut invasion of the invertebrate host. Proteins from stages of sporogonic cycle could be target for Transmission Blocking Vaccines (TBVs). One of the micronemal proteins that has already been shown as a promising target for inhibiting oocysts development, and therefore transmission, is the von Willebrand Factor A Related Protein (WARP), a secreted ookinete protein thought to be involved in parasite adhesion and locomotion. Recent studies have demonstrated that WARP is subjected to repressed translation in macrogametocytes of P. berghei, with its mRNA being silenced by the DOZI protein through the formation of a ribonucleoprotein. The goals of this study were i) to analyze the expression profile of the WARP protein during sexual stages of P. gallinaceum, ii) to compare WARP’s transcription profile, during sexual development, with other genes involved in regulation of expression or midgut invasion, and iii) to evaluate the potential deployment of the WARP protein as a vaccine candidate based on its expression pattern. The vWA domain from PfWARP was produced as a recombinant protein that was used to raise polyclonal antibodies. Confocal microscopy was carried out using these antibodies to detect WARP in cultured Plasmodium gallinaceum sexual stages. RT-PCR was used to detect WARP and the other studied genes from samples of blood containing gametocytes and from infected midguts of Aedes fluviatilis mosquitoes up to 24 hours post feeding. The WARP protein can be detected since the early stages of ookinete development, in newly fertilized zygotes, up to the mature palmate-shaped forms. In zygotes it appears to have an intra-vesicular expression and to be located in the cytoplasm’s periphery in close proximity to the cellular membrane, and in the mature ookinetes, WARP presents an intracellular granular distribution with focal concentration towards the apical end, corroborating its micronemal localization. Its transcript was detected in P. gallinaceum gametocytes by using RT-PCR. Also, the transcript for the PgDOZI protein was detected in gametocytes, indicating that repressed translation might be a gene expression regulating mechanism for this species also, and that WARP might be one of the targets. This is the first time that the protein WARP is detected so early in ookinete development, and it is the first evidence for the expression of DOZI, α-Tubulin and MAOP in P. gallinaceum.

Orientador: Prof. Dr. Vani Xavier de Oliveira Junior / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. / Plasmodium gallinaceum, por Maciel e colaboradores, iniciaram-se estudos para viabilizar a sua possivel utilizacao como farmaco. Nosso grupo de pesquisa sintetizou e testou alguns peptideos derivados da angiotensina II, dos quais foram obtidos trabalhos com resultados promissores. Com base nos resultados publicados e no intuito de encontrar um antimalarico eficaz foi proposto, no presente trabalho, um estudo com novos peptideos derivados da angiotensina II visando a atividade antiplasmodica em esporozoitas de Plasmodim gallinaceum e em esquizontes (forma de anel), na fase eritrocitica de Plasmodium falciparum. Os peptideos utilizados nesse trabalho foram sintetizados pelo metodo da fase solida, nas estrategias Fmoc e t-Boc, purificados por HPLC e caracterizados por LC/ESI-MS, sendo sua conformacao estudada por CD. Os estudos da atividade litica foram realizados utilizando esporozoitas maduros extraidos de glandulas salivares de mosquitos Aedes aegypti infectados. Os esporozoitas foram incubados com os peptideos por 1 hora a 37 oC e a integridade da membrana foi monitorada por microscopia de fluorescencia. Os ensaios no ciclo eritrocitico de Plasmodium falciparum foram realizados (in vitro) utilizando uma concentracao de 10-8 mol L-1 dos peptideos, em uma cultura na forma de esquizonte sincronizada da cepa W2 de Plasmodium falciparum, mantendo 5% de hematocritos e 2% de parasitemia num periodo de 24 horas a 37 oC sob atmosfera gasosa controlada. Desses resultados foi observado que os peptideos ciclicos apresentaram conformacao do tipo dobra-¿ÀII e foram mais ativos em esporozoitas de Plasmodium gallinaceum, com atividades acima de 90%. Os estudos na invasao de eritrocitos infectados dos peptideos lineares apresentaram atividade equipotente a Ang II, com 49% de celulas nao infectadas e tambem apresentaram atividade acima de 90% em Plasmodium gallinaceum. Os peptideos mais ativos nao apresentaram resposta contractil, nem favorecem a hemolise. Esse tipo de abordagem auxilia no entendimento da participacao de cada residuo de aminoacido na atividade biologica, abrindo novas perspectivas para o desenho de novos quimioterapicos, que possam contribuir com avancos para drogas eficazes. / Angiotensin II antiplasmodial property against Plasmodium gallinaceum sporozoites was related by Maciel et. al. Studies were made to enable its possible use as a drug due to vasopressor activity. Our research group synthesized and tested some peptides related to angiotensin II, and we obtained promising results. Based on published results and in order to report an effective antimalarial we propose here a study of new peptides related to angiotensin II to evaluate the antiplasmodial activity in Plasmodim gallinaceum sporozoites and in erythrocytic phase schizonts of Plasmodium falciparum (ring-forms). The peptides used in this work were synthesized by Solid Phase, Fmoc and t-Boc strategy, purified by HPLC, characterized by LC/ESI-MS, and the conformational studies were performed by Circular Dichroism. Studies of lytic activity were performed using mature sporozoites recovered from salivary glands of infected Aedes aegypti mosquitoes. The sporozoites were incubated with the peptides for 1 hour at 37 oC and membrane integrity was monitored by fluorescence microscopy. The red blood cells schizont invasion in vitro assay were performed in a synchronous schizont medium culture of Plasmodium falciparum W2 strain maintaining 5% hematocrit and 2% parasitemia in a period of 24 hours at 37 oC under controlled gaseous atmosphere. From these results we observed that cyclic analogs that tend to a â-turn conformation were equipontent to angiotensin II, with 49% of no infected cells and also presented activity above 90% in Plasmodium gallinaceum. The most active short peptide presented neither contractile response nor hemolysis. These kinf of approach lead us to understanding the role of each amino acid residue in biological activity. It opens new perspectives to new drugs design that can contribute to advances for effective drugs.