A paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica endêmica na América Latina, sendo o Brasil o país com maior número de casos. A enfermidade é adquirida por meio da inalação de propágulos de fungos do gênero Paracoccidioides e afeta principalmente os pulmões. Anteriormente, nosso grupo mostrou que o tratamento de camundongos infectados com P. brasiliensis com uma dose da proteína de estresse térmico de 60kDa recombinante de P. brasiliensis (PbHsp60r) induzia um efeito prejudicial na PCM, aumentando carga fúngica e lesão pulmonar, quando comparado a animais infectados e tratados com o veículo. No presente trabalho, buscou-se determinar se outra forma de apresentação da PbHsp60r poderia gerar um efeito benéfico em camundongos infectados com P. brasiliensis. Optou-se pelo plasmídeo pVAX1 subclonado com o gene da PbHsp60 (pVAX1-PB_HSP60). Após subclonagem do gene, foi mostrado, por Western blot, que anticorpos específicos para PbHsp60 eram produzidos por camundongos imunizados com três doses da construção e que a proteína era sintetizada por células HEK293 transfectadas com pVAX1-PB_HSP60. O tratamento dos animais infectados com três doses de pVAX1-PB_HSP60 ou pVAX1 subclonado com Hsp65 de M. leprae (pVAX1-ML_HSP65), que reconhecidamente melhora a PCM experimental, induziu uma diminuição de carga fúngica e da lesão pulmonar quando comparado com animais infectados e tratados com pVAX1 ou PBS. Uma dose de uma dessas construções não induziu melhora significativa na PCM quando comparado aos controles. Como esperado, os animais infectados e tratados com uma dose da PbHsp60r tiveram uma piora dos parâmetros de infecção, o que curiosamente não foi observado com os animais tratados com três doses dessa proteína recombinante, cuja melhora foi muito similar a dos animais infectados e tratados com três doses das construções plasmidiais. Ao pesquisar porque uma dose induz piora da infecção, observouse que PbHsp60r induz morte de linfócitos esplênicos in vitro, em um mecanismo dependente de TLR4, proteína adaptadora TRIF e receptor 1 de TNF. Esses resultados abrem perspectivas de se avaliar a importância da morte de células da resposta imunológica no curso da infecção por P. brasiliensis. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis endemic in Latin America and Brazil, which holds most of the PCM cases. PCM is acquired through the inhalation of propagules of fungi from genus Paracoccidioides and mainly affects the lungs. We have previously shown that P. brasiliensis-infected mice treated with single dose of recombinant 60-kDa-heat shock protein from P. brasiliensis (rPbHsp60) had a worsening of infection when compared with animals only infected. In this study, we investigate whether the treatment of infected mice with PbHsp60 gene cloned into a plasmid (pVAX1-PB_HSP60) would render an efficient immune response and improvement of the disease. After cloning of the PbHsp60 gene, we first showed that immunization of mice with three doses of pVAX1-PB_HSP60 induced production of specific anti-PbHsp60 antibody and that pVAX1-PB_HSP60-transfected HEK293 cells synthesized the PbHsp60. Interestingly, mice treated with three doses, but not single dose, of pVAX1-PB_HSP60, and pVAX1 subcloned with Hsp65 from Mycobacterium leprae (pVAX1- ML_HSP65), which induces a beneficial effect in experimental PCM, had an improvement in fungal load and lung injury when compared with infected mice treated with pVAX1 or PBS. Unlike animals infected and treated with single dose of rPbHsp60, which had a worsening of infection parameters, treatment with three doses of rPbHsp60 interestingly induced a beneficial effect in the infected animals, as seen with the plasmid constructs. In investigating the causes of this worsening of PCM triggered by injection of a single dose of protein, we showed that rPbHsp60 induced the death of splenic lymphocytes in vitro in a mechanism dependent on Tolllike receptor 4, TRIF adapter protein and TNF receptor 1. These results open perspectives to evaluate the importance of cell death of the immune response in the course of P. brasiliensis infection.

A paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica endêmica na América Latina, sendo o Brasil o país com maior número de casos. A enfermidade é adquirida por meio da inalação de propágulos de fungos do gênero Paracoccidioides e afeta principalmente os pulmões. Anteriormente, nosso grupo mostrou que o tratamento de camundongos infectados com P. brasiliensis com uma dose da proteína de estresse térmico de 60kDa recombinante de P. brasiliensis (PbHsp60r) induzia um efeito prejudicial na PCM, aumentando carga fúngica e lesão pulmonar, quando comparado a animais infectados e tratados com o veículo. No presente trabalho, buscou-se determinar se outra forma de apresentação da PbHsp60r poderia gerar um efeito benéfico em camundongos infectados com P. brasiliensis. Optou-se pelo plasmídeo pVAX1 subclonado com o gene da PbHsp60 (pVAX1-PB_HSP60). Após subclonagem do gene, foi mostrado, por Western blot, que anticorpos específicos para PbHsp60 eram produzidos por camundongos imunizados com três doses da construção e que a proteína era sintetizada por células HEK293 transfectadas com pVAX1-PB_HSP60. O tratamento dos animais infectados com três doses de pVAX1-PB_HSP60 ou pVAX1 subclonado com Hsp65 de M. leprae (pVAX1-ML_HSP65), que reconhecidamente melhora a PCM experimental, induziu uma diminuição de carga fúngica e da lesão pulmonar quando comparado com animais infectados e tratados com pVAX1 ou PBS. Uma dose de uma dessas construções não induziu melhora significativa na PCM quando comparado aos controles. Como esperado, os animais infectados e tratados com uma dose da PbHsp60r tiveram uma piora dos parâmetros de infecção, o que curiosamente não foi observado com os animais tratados com três doses dessa proteína recombinante, cuja melhora foi muito similar a dos animais infectados e tratados com três doses das construções plasmidiais. Ao pesquisar porque uma dose induz piora da infecção, observouse que PbHsp60r induz morte de linfócitos esplênicos in vitro, em um mecanismo dependente de TLR4, proteína adaptadora TRIF e receptor 1 de TNF. Esses resultados abrem perspectivas de se avaliar a importância da morte de células da resposta imunológica no curso da infecção por P. brasiliensis. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis endemic in Latin America and Brazil, which holds most of the PCM cases. PCM is acquired through the inhalation of propagules of fungi from genus Paracoccidioides and mainly affects the lungs. We have previously shown that P. brasiliensis-infected mice treated with single dose of recombinant 60-kDa-heat shock protein from P. brasiliensis (rPbHsp60) had a worsening of infection when compared with animals only infected. In this study, we investigate whether the treatment of infected mice with PbHsp60 gene cloned into a plasmid (pVAX1-PB_HSP60) would render an efficient immune response and improvement of the disease. After cloning of the PbHsp60 gene, we first showed that immunization of mice with three doses of pVAX1-PB_HSP60 induced production of specific anti-PbHsp60 antibody and that pVAX1-PB_HSP60-transfected HEK293 cells synthesized the PbHsp60. Interestingly, mice treated with three doses, but not single dose, of pVAX1-PB_HSP60, and pVAX1 subcloned with Hsp65 from Mycobacterium leprae (pVAX1- ML_HSP65), which induces a beneficial effect in experimental PCM, had an improvement in fungal load and lung injury when compared with infected mice treated with pVAX1 or PBS. Unlike animals infected and treated with single dose of rPbHsp60, which had a worsening of infection parameters, treatment with three doses of rPbHsp60 interestingly induced a beneficial effect in the infected animals, as seen with the plasmid constructs. In investigating the causes of this worsening of PCM triggered by injection of a single dose of protein, we showed that rPbHsp60 induced the death of splenic lymphocytes in vitro in a mechanism dependent on Tolllike receptor 4, TRIF adapter protein and TNF receptor 1. These results open perspectives to evaluate the importance of cell death of the immune response in the course of P. brasiliensis infection.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5383.pdf: 8938173 bytes, checksum: 7745ba92d6e324eb3bfdfdadb149d797 (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / Macrobrachium amazonicum is an endemic species in South America, which has been exploited by artisanal fisheries in northern and northeastern Brazil. The overexploitation of this species has led to the decline of its natural stocks. This scenario affects the riverine communities and the genetic status of populations of this crustacean. In this context, the aquaculture emerges as a sustainable alternative to soften this impact over the natural stocks. A molecular view of adaptations and modifications in response to environmental variables is important for understanding the biology, distribution and capacity of this crustacean to adapt to different conditions and geographic regions, either in its natural habitat or in captivity. Considering these aspects, SNPs markers within fitness-related candidate gene emerge as promising tools for selection and detection of genetic structure in natural populations and to verify their correlation with complex traits of interest in farming. In this study, the aim was to investigate SNPs in the HSC70 (70-kilodalton Heat Shock Cognate) gene under two approaches: (1) the prospection and association of SNPs to growth traits in a captive population of M. amazonicum (CAUNESP); and (2) the SNPs prospection, characterization of the variability and genetic structure of two wild stocks of M. amazonicum (Tocantins and Paracauari rivers, both in Para state). To the firsty study, were carried out an experimental performance of these prawns, undergone to two stocking densities (normal and intensification conditions). Growth traits (total and abdominal length, and total abdominal and hepathopancreas weight) and sex were determined during the harvesting. The SNPs effects on these phenotypic variables were tested in a mixed model conducted by the Proc Mixed of the SAS program. Twelve SNPs were identified. Among them, only two SNPs (C256T and T907C) and two haplotypes (H7 and H10) presented effects of interest. These effects comprised several traits, including density and population class interactions. The most important effects were found in the normal density of the farming and on females. SNPs effects were not detected in high stocking density treatment. xix So, this fact excludes the possibility of using this information to the farming intensification of M. amazonicum. However, these results consist of relevant information for the development of high performing culture lines of M. amazonicum by Marker Assisted Selection. The SNPs effects on females may indicate the involvement of the HSC70 gene in the reproductive development of the species. In the second study, 13 SNPs were characterized in the Tocantins river population and six SNPs in the Paracauari river population. No significant deviation from Hardy Weinberg equilibrium was found. However, linkage disequilibrium was detected among some pairs of SNP loci. Both stocks showed high haplotype diversity. The haplotype diversity was 0.712 and 0.596 for the Tocantins and Paracauari river populations, respectively. These values were significantly different between the populations (P ≤ 0.05). AMOVA indicated that almost all variability occurs within the populations and these stocks are not genetically differentiated (FST = -0,00048). Apparently, if based on the diversity and the absence of genetic structure information, the anthropic action has not caused drastic effects on the genetic status of these two populations of M. amazonicum. These results prove that SNP markers within HSC70 gene are useful in establishing strategies for managing breeding programs as well as programs for the conservation of the species focus of this study. / O Macrobrachium amazonicum e uma especie endemica da America da Sul que tem sido muito explorada pela pesca artesanal principalmente nas regioes norte e nordeste brasileira. A superexploracao da especie tem levado a diminuicao dos estoques naturais, afetando as relacoes socioeconomicas de populacoes ribeirinhas e o status genetico deste crustaceo. Nesse contexto, a aquicultura surge como uma alternativa sustentavel para amenizar este impacto nos estoques naturais. Uma visao molecular das adaptacoes e modificacoes em resposta as variaveis ambientais e importante para se entender a biologia, distribuicao e capacidade que este crustaceo possui para se adaptar a diferentes condicoes e regioes geograficas, quer seja em seu habitat natural ou em cativeiro. Um modo de resposta a essas situacoes e a adaptacao atraves de mudancas na composicao genetica de populacoes como resultado da selecao. Considerando estes aspectos, marcadores SNPs (Polimorfismos de Base Unica) localizados em genes candidatos relacionados ao fitness surgem como ferramentas promissoras para deteccao de selecao e estruturacao genetica em populacoes naturais, bem como para verificar a sua correlacao com caracteristicas complexas de interesse na aquicultura. No presente trabalho objetivou-se estudar SNPs no gene da HSC70 (forma constitutiva do gene da Proteina do Choque Termico de 70 kDa) em duas abordagens: (1) a prospeccao e associacao destes SNPs as caracteristicas de crescimento em uma populacao cativa de M. amazonicum (CAUNESP); e (2) a prospeccao de SNPs, caracterizacao da variabilidade e estruturacao genetica de duas populacoes naturais de M. amazonicum (rios Tocantins e Paracauari, ambos no Para). Para o primeiro estudo, desenvolveu-se um experimento de desempenho zootecnico destes camaroes, submetidos a duas densidades de estocagem (condicao normal e de intensificacao). No momento da despesca, mensuraram-se variaveis de crescimento (comprimentos total e abdominal e pesos total, abdominal e do hepatopancreas) e determinou-se o sexo dos individuos. Os efeitos dos SNPs sobre estas variaveis fenotipicas foram testados em modelo xvii linear misto, conduzidos pelo Proc Mixed do programa SAS. Dentre 12 SNPs identificados nesta populacao, houve efeito de interesse para dois SNPs (C256T e T907C) e dois haplotipos (H7 e H10), efeitos estes que compreendem varias caracteristicas de crescimento, incluindo interacoes de densidade e classe populacional. Os efeitos mais importantes foram encontrados na densidade normal de cultivo e nas femeas. O fato de nao terem sido detectados efeitos significativos de SNPs na alta densidade de estocagem neste primeiro estudo exclui a possibilidade de uso desta informacao para a intensificacao do cultivo do M. amazonicum. De qualquer maneira, estes resultados consistem de informacao relevante para aplicacao no desenvolvimento de linhagens com alto potencial de crescimento, atraves da Selecao Assistida por Marcadores. O efeito detectado nas femeas pode ser indicio do envolvimento do gene da HSC70 com o desenvolvimento reprodutivo da especie. Na segunda abordagem feita, detectouse 13 SNPs na populacao do rio Tocantins e seis na populacao do rio Paracauari. Todos os SNPs apresentaram-se sem desvios do equilibrio de Hardy-Weinberg, porem em alguns pares de locos SNPs foi detectado desequilibrio de ligacao. As duas populacoes apresentaram alta diversidade haplotipica. A diversidade de haplotipos para a populacao do rio Tocantins foi 0,712 e para a populacao do rio Paracauari foi 0,596, diferindo significativamente entre as populacoes (P ≤ 0,05). A AMOVA indicou que toda a variabilidade esta presente dentro das populacoes, fazendo com que estas duas populacoes nao estejam diferenciadas geneticamente (FST = - 0,00048). Aparentemente, baseando-se somente nas informacoes de diversidade e na ausencia de estrutura genetica, a acao antropica nao tem causado efeitos drasticos no status genetico destas duas populacoes de M. amazonicum. Estes resultados provam que marcadores SNPs localizados no gene da HSC70 sao uteis no estabelecimento de estrategias de manejo em programas de selecao genetica, bem como em programas de conservacao da especie foco deste estudo.