Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2003. / Thèse : 2003NAN1102. Titre provenant de l'écran-titre.

The occurrence and ecology of the apicomplexan parasite Toxoplasma gondii in arctic wildlife is not well understood. Transmission cycles, especially in terrestrial systems, are enigmatic because environmentally resistant oocysts, shed by felid definitive hosts, might be less responsible for transmission in the Arctic than in more southern latitudes. Toxoplasma gondii can also be transmitted through the food web by carnivory, and by transmission from mother to fetus during gestation, and these routes are thought to play a large role in the ecology of T. gondii in the Arctic. In this thesis, I examine T. gondii in a well-described part of the food web at Karrak Lake, Nunavut, in the central Canadian Arctic and through experimental infections of domestic waterfowl. In the field over 3 years, I sampled generalist carnovires (arctic foxes), migratory herbivores (Ross’s Geese and Lesser Snow Geese), and resident herbivores (lemmings). Using an occupancy modeling approach that accounted for imperfect detection, I compared commonly used serological assays to estimate prevalence of T. gondii antibodies in sera from arctic foxes and eluted blood on filter paper from Ross’s geese and Lesser Snow Geese and compared commonly used serological assays. I also used a naïve estimator to determine prevalence of T. gondii antibodies in sera from Ross’s Geese and Lesser Snow Geese, and blood on filter paper from lemmings. I detected antibodies against T. gondii in sera from arctic foxes (47-60%, depending on age category), Ross’s Geese (32%) and Lesser Snow Geese (28%). I also detected antibodies in blood on filter paper from Ross’s Geese (39% seropositive) and Lesser Snow Geese (36% seropositive) but not in lemmings. These findings suggest that light geese might introduce T. gondii to the Karrak Lake ecosystem with the annual spring migration and that oocyst transmission might not occur in the terrestrial system, because the parasite was not detected in resident rodents. For the in vivo experimental infections, we used a novel application of a multi-scale occupancy framework to determine within-host detection probability of T. gondii in experimentally inoculated domestic geese and then used those results to guide tissue sampling in wild Ross’s Geese and Lesser Snow Geese. In the experimental inoculation trial, the heart and brain had the highest detection probability for T. gondii through a real-time PCR with melt-curve analysis. Toxoplasma gondii DNA was not detected in tissues from wild geese, suggesting that the parasite was either not present, or methodological difficulties prevented its detection. The research presented in this thesis forms the groundwork for further T. gondii studies in this region.

Thesis (Ph.D.) - University of St Andrews, June 2007. / Restricted until 20th June 2009.

Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. 56-65. Publié aussi en version électronique.

A Toxoplasmose é uma zoonose cosmopolita que ocorre principalmente em indivíduos imunodeprimidos, gestantes e em pacientes em terapia anti-câncer. Na Medicina Veterinária, animais como ovelhas, cabras e porcos são seriamente afetados podendo ocorrer abortos e com isto perdas significativas em termos econômicos. Atualmente não se dispõem de vacinas contra a toxoplasmose, mas tem-se desenvolvido modelos animais em ratas e camundongos para o ensaio imunológico contra a enfermidade. Os modelos atualmente utilizados, possuem limitações, por exemplo, não é possível ensaiar no modelo rata um imunógeno de Toxoplasma gondii, uma vez que todas as linhagens de ratas disponíveis são resistentes. Portanto não se pode ensaiar desafios vacinais altamente exigentes neste modelo. Por isso é aconselhável contar com experimentos efetuados em diversas espécies animais. Está sendo proposto testar o Hamster (Mesocricetus auratus), com o intuito de estabelecer se é ou não um modelo que se aproxima das respostas esperadas nos humanos.Antes de se comprometer a custos muito elevados com ensaios finais de vacinações, o aconselhável é contar com ensaios em diversas espécies, pois os animais respondem de formas dIferentes aos mesmos imunógenos. Na transmissão congênita crônica dez Hamsters foram inoculados com 40 oocistos por via oral da cepa Me-49 do T.gondii e após sessenta dias foram postas para cruzarem com os machos. Obteve-se resultados promissores uma vez que a transmissão congênita aos seus filhotes nesta fase crônica da infecção foi nula. Na transmissão congênita aguda da infecção, obteve-se 42,9% de taxa de transmissão de T.gondii. Não foi observada a transmissão lactogênica, do toxoplasma, na fase aguda da infecção. / Taxoplasmosis is a cosmopolitan disease that causes a lot of damage to immunocompromised people, pregnant women, patients who have had transplants and people undergoing anticancer therapy. Animals like sheep, goats and pigs are seriously affected causing abortions and consequently significant economic losses. This is why, the importance of studing the transmission, the mechanisms of transmission and the forms of infection. Currently, vaccines against toxoplasmosis are not available, but animals’ models, in rats and mice, have been developed to an immune assay against this disease. These models considered to the study have some limitations, however it is not possible to apply a toxoplasma immune assay on a rat model, because it is a susceptible race and it has already been proven that rats are resistant to toxoplasma. We proposed to test the hamster (Mesocrisetua auratus) with the intention of establishing if it is or not one model that approaches the same results expected on human beings, therefore before compromising high costs with final assays of vaccinations, the advisable thing to do is to turn to assays on diverse species, because animals have different answers to the same immune. We intended to test hamster (Mesocrisetus auratus), with the intention of establishing if it is or no a model that approaches the expected ansewer from diferential ways to the same strains. In the chronic congenital transmit, in Hamsters was obtained promising results because yours creates didn’t present title when their organs (liver and lung), they were bioassayed in mice and twenty five days after they were bled and their serum tested with direct agglutination of Desmonts and Remington (1980), confirming that the passage wasn’t made during the gestation of females infected before the conception. In the sharp congenital transmission of the infection, it was obtained 42,9% that passed to their descendants antibodies of T. gondii. In the lactogenic transmission, wasn’t have title for T.gondii

Infections are a common co-morbidity in Alzheimer's disease (AD), and evidence suggests that infections can exacerbate neuroinflammation and increase cognitive decline in AD patients. In AD, immune changes are observed both in the central nervous system (CNS) and in the rest of the body. However, only a few studies have investigated immune responses to infection in AD. Here, two extensively studied infections, Toxoplasma gondii (T. gondii) and Trichuris muris (T. muris) were used to investigate infection in AD. T. gondii is a protozoan parasite which is common globally, including in the developed world where AD cases are increasing dramatically. Infection with T. gondii starts in the gut, before becoming systemic and then infecting the CNS, where the parasite forms a chronic cyst infection. In contrast, T. muris is a nematode parasite, which remains localised to the gut. Notably, T. gondii is known to alter neuroinflammation and behaviour. T. gondii forms cysts preferentially in the areas of the brain commonly affected by AD, such as the hippocampus, which therefore makes it an interesting model to study co-morbidity. AD is often associated with advanced age. As we age, our immune system declines, and an important unanswered question is whether age impacts on the immune response to infection. This is of particular significance when considering chronic infections such as T. gondii, which require immune surveillance to prevent parasite recrudescence. Therefore, the aim of this thesis was to investigate infection in AD by determining: whether the immune response to an infection is altered in AD; whether the immune response to an infection in AD differs with age; what the effects of infection are on neuroinflammation, pathology and behaviour in AD; what are the effects of chronic infection with T. gondii. Immune responses to infection were altered in both the 3xTg-AD and the APP PS1 mouse models of AD, including increased inflammation and weight loss in AD mice following infection. Although older (eleven to twelve-month-old) 3xTg-AD mice showed some alterations in cytokine responses following infection, overall there were no major difference compared to younger (five to six-month-old) animals. Additionally, infection was found to alter neuroinflammation in both 3xTg-AD and APP PS1 mice, though differently. In 3xTg-AD mice, microglia activation increased following infection with T. gondii and T. muris, showing that infection did not need to be in the brain to alter neuroinflammation. In APP PS1 mice, a decrease in microglia activation occurred after infection with T. gondii, which was accompanied by an increase in IL-1alpha production and increased amyloid beta levels in APP PS1 mice following infection. However, no changes were found in behaviour following infection with T. gondii or T. muris in AD mouse models. Finally, chronic T. gondii infection was investigated in the TgF344-AD rat, which was established as a suitable AD model with both amyloid and tau pathology in which to study chronic infection. This work adds to a growing body of literature to suggest that infections are detrimental to AD patients, and that future measures to decrease morbidity could focus on further study of infections in AD, and the development of strategies to better prevent infections in AD patients.

A toxoplasmose é uma das enfermidades parasitárias mais difundidas entre as transmissíveis. Novos aspectos parecem justificar o reaparecimento da questão da toxoplasmose, uma vez que ela vem sendo diagnosticada em um número crescente de pacientes com imunossupressão devida a várias causas tais como doenças malignas, transplantes de órgãos e principalmente, a Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AIDS). Mais de 50% da população humana mundial acha-se infectada pelo Toxoplasma gondii com variações determinadas por fatores climáticos, sócio-econômicos, tipo de contato com animais, em especial o gato e costumes alimentares relacionados ao consumo de carnes. O T. gondii é um protozoário que infecta praticamente todas as espécies animais. A caprinocultura é uma atividade bastante exercida no Estado, sendo que representa 0,4% de sua atividade pecuária total. O objetivo deste trabalho foi avaliar o papel desempenhado pela espécie caprina na transmissão do T.gondii. A amostragem foi estratificada por idade e gênero. Foram analisadas 360 amostras de soros de caprinos, através da técnica de Hemaglutinaçao Indireta (HAI) e Imunofluorescência Indireta (IFI). Os resultados obtidos pela HAI estimam uma freqüência de 19 % de soro-positividade e pela IFI de 30%, o que representa índices elevados. Em relação a Hemaglutinação Indireta, na variável gênero, foi observada uma freqüência de 20,1% de soropositividade para os machos e 19,3% para as fêmeas, enquanto que na variável idade, os resultados demonstraram freqüências de 16,5% para os indivíduos jovens e 21,1% para os adultos. No que tange à Imunofluorescência Indireta, a variável gênero demonstrou uma freqüência de 14,44% de soropositivos para os machos e 15,56% para as fêmeas. Na variável idade, através desta mesma técnica, observou-se uma freqüência de soropositividade de 13,06% para indivíduos jovens e de 16,94% para indivíduos adultos. Ao compararem-se as duas técnicas os dados obtidos revelam uma associação significativa entre elas, com uma índice de co-positividade para a HAI de 78,6% e de co-negatividade de 81,7%. O índice Kappa utilizado para medir o grau de concordância entre as duas técnicas foi igual a 0,5% que evidencia um grau de concordância moderado entre as técnicas, recomendando, desta forma o uso cauteloso da HAI na espécie caprina. Os dados obtidos nos permitem concluir que os caprinos criados na região estudada podem ser fonte de transmissão de T. gondii.

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O objetivo desse estudo foi investigar aspectos da resposta imune humoral e celular em caprinos infectados experimentalmente com cepas TOX 31 e RH de T. gondii. Comparou-se a eficiência dos métodos de ELISA indireto e Imunofluorescência Indireta (IFI) na detecção de anticorpos IgG específicos. Para avaliar a resposta imune celular, quantificou-se a concentração de IFN-gama nos sobrenadantes de cultura das células do sangue periférico. Ao todo foram utilizados 21 caprinos sem raça definida divididos em três grupos: um controle e dois grupos experimentais infectados com as cepas RH e TOX 31, respectivamente. A cinética da resposta imune humoral à infecção experimental foi avaliada através de anticorpos específicos. A comparação da proficiência entre o ELISA e o teste padrão ouro, IFI, apresentou sensibilidade de 70% e uma específicidade de 96,5%, demonstrando a boa eficiência do ELISA para detectar os verdadeiros negativos, isto é, diferenciar os animais infectados daqueles sem infecção. Em ambos os grupos de animais infectados observou-se uma rápida resposta imune humoral, com uma soroconversão para anticorpos da classe IgG no 15° dia, com níveis séricos máximos de anticorpos específicos aparecendo no sexagésimo dia após a infecção. Em relação a resposta imune celular, a estimulação “in vitro” com os antígenos contendo diferentes concentrações de proteína, induziram alta produção de IFN-gama nos animais infectados com ambas as cepas. Embora o antígeno nas três concentrações tenha estimulado a síntese e secreção dessa citocina em animais infectados, apenas as concentrações com 1 e 2 µg de antígeno do lisado total de T. gondii produziram resultados estatisticamente significativos. As células dos animais não infectados após estímulo antigênico frente às três diferentes concentrações apresentaram baixa produção de IFN-gama. O estudo histopatológico dos linfonodos submandibulares dos animais infectados com T. gondii apresentaram hiperplasia linfóide folicular discreta e hemorragia subcapsular, que coincidiu com os resultados sorológicos. / Toxoplasma gondii is considered one of the main causes of infectious abortions in goats. As coccidia forming tissue cysts, is a public health problem, since it can be transmitted to humans through the consumption of contaminated meat and milk. The aim of this study was to investigate aspects of the humoral and cellular immune response in infected goats experimentally with strains 31 and TOX T. gondii RH. It compared the efficiency of indirect ELISA and indirect immunofluorescence (IIF) on detection of specific IgG antibodies. To evaluate the cellular immune response was quantified the concentration of IFN-gamma in the culture supernatants of peripheral blood cells. Altogether we used 21 goats mongrel divided into three groups: one control and two experimental groups infected with the RH strain TOX and 31, respectively. The kinetics of humoral immune response to experimental infection was assessed using specific antibodies. Comparison between ELISA proficiency and gold standard test IFA showed a sensitivity of 70% and a specificity of 96.5%, showing good efficiency ELISA to detect true negatives, i.e., to differentiate infected animals from those without infection. In both groups of animals infected observed rapid humoral immune response, with seroconversion to IgG antibodies on day 15 with peak serum levels of specific antibodies appearing on the sixtieth day after infection. Regarding the immune response, stimulation "in vitro" with the antigens containing different protein concentrations induced a high production of IFN-gamma in animals infected with both strains. Although the antigen in three concentrations has stimulated the synthesis and secretion of this cytokine in infected animals, only concentrations at 1 and 2 ug total of antigen T. gondii lysate produced statistically significant results. The animal cells uninfected after antigenic stimulus front at three different concentrations showed low production of IFN-gamma. Histopathological study of the submandibular lymph nodes of animals infected with T. gondii had mild follicular lymphoid hyperplasia and subcapsular hemorrhage, which coincided with the serological results.

A Toxoplasmose é uma zoonose cosmopolita que ocorre principalmente em indivíduos imunodeprimidos, gestantes e em pacientes em terapia anti-câncer. Na Medicina Veterinária, animais como ovelhas, cabras e porcos são seriamente afetados podendo ocorrer abortos e com isto perdas significativas em termos econômicos. Atualmente não se dispõem de vacinas contra a toxoplasmose, mas tem-se desenvolvido modelos animais em ratas e camundongos para o ensaio imunológico contra a enfermidade. Os modelos atualmente utilizados, possuem limitações, por exemplo, não é possível ensaiar no modelo rata um imunógeno de Toxoplasma gondii, uma vez que todas as linhagens de ratas disponíveis são resistentes. Portanto não se pode ensaiar desafios vacinais altamente exigentes neste modelo. Por isso é aconselhável contar com experimentos efetuados em diversas espécies animais. Está sendo proposto testar o Hamster (Mesocricetus auratus), com o intuito de estabelecer se é ou não um modelo que se aproxima das respostas esperadas nos humanos.Antes de se comprometer a custos muito elevados com ensaios finais de vacinações, o aconselhável é contar com ensaios em diversas espécies, pois os animais respondem de formas dIferentes aos mesmos imunógenos. Na transmissão congênita crônica dez Hamsters foram inoculados com 40 oocistos por via oral da cepa Me-49 do T.gondii e após sessenta dias foram postas para cruzarem com os machos. Obteve-se resultados promissores uma vez que a transmissão congênita aos seus filhotes nesta fase crônica da infecção foi nula. Na transmissão congênita aguda da infecção, obteve-se 42,9% de taxa de transmissão de T.gondii. Não foi observada a transmissão lactogênica, do toxoplasma, na fase aguda da infecção. / Taxoplasmosis is a cosmopolitan disease that causes a lot of damage to immunocompromised people, pregnant women, patients who have had transplants and people undergoing anticancer therapy. Animals like sheep, goats and pigs are seriously affected causing abortions and consequently significant economic losses. This is why, the importance of studing the transmission, the mechanisms of transmission and the forms of infection. Currently, vaccines against toxoplasmosis are not available, but animals’ models, in rats and mice, have been developed to an immune assay against this disease. These models considered to the study have some limitations, however it is not possible to apply a toxoplasma immune assay on a rat model, because it is a susceptible race and it has already been proven that rats are resistant to toxoplasma. We proposed to test the hamster (Mesocrisetua auratus) with the intention of establishing if it is or not one model that approaches the same results expected on human beings, therefore before compromising high costs with final assays of vaccinations, the advisable thing to do is to turn to assays on diverse species, because animals have different answers to the same immune. We intended to test hamster (Mesocrisetus auratus), with the intention of establishing if it is or no a model that approaches the expected ansewer from diferential ways to the same strains. In the chronic congenital transmit, in Hamsters was obtained promising results because yours creates didn’t present title when their organs (liver and lung), they were bioassayed in mice and twenty five days after they were bled and their serum tested with direct agglutination of Desmonts and Remington (1980), confirming that the passage wasn’t made during the gestation of females infected before the conception. In the sharp congenital transmission of the infection, it was obtained 42,9% that passed to their descendants antibodies of T. gondii. In the lactogenic transmission, wasn’t have title for T.gondii

A toxoplasmose é uma das enfermidades parasitárias mais difundidas entre as transmissíveis. Novos aspectos parecem justificar o reaparecimento da questão da toxoplasmose, uma vez que ela vem sendo diagnosticada em um número crescente de pacientes com imunossupressão devida a várias causas tais como doenças malignas, transplantes de órgãos e principalmente, a Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AIDS). Mais de 50% da população humana mundial acha-se infectada pelo Toxoplasma gondii com variações determinadas por fatores climáticos, sócio-econômicos, tipo de contato com animais, em especial o gato e costumes alimentares relacionados ao consumo de carnes. O T. gondii é um protozoário que infecta praticamente todas as espécies animais. A caprinocultura é uma atividade bastante exercida no Estado, sendo que representa 0,4% de sua atividade pecuária total. O objetivo deste trabalho foi avaliar o papel desempenhado pela espécie caprina na transmissão do T.gondii. A amostragem foi estratificada por idade e gênero. Foram analisadas 360 amostras de soros de caprinos, através da técnica de Hemaglutinaçao Indireta (HAI) e Imunofluorescência Indireta (IFI). Os resultados obtidos pela HAI estimam uma freqüência de 19 % de soro-positividade e pela IFI de 30%, o que representa índices elevados. Em relação a Hemaglutinação Indireta, na variável gênero, foi observada uma freqüência de 20,1% de soropositividade para os machos e 19,3% para as fêmeas, enquanto que na variável idade, os resultados demonstraram freqüências de 16,5% para os indivíduos jovens e 21,1% para os adultos. No que tange à Imunofluorescência Indireta, a variável gênero demonstrou uma freqüência de 14,44% de soropositivos para os machos e 15,56% para as fêmeas. Na variável idade, através desta mesma técnica, observou-se uma freqüência de soropositividade de 13,06% para indivíduos jovens e de 16,94% para indivíduos adultos. Ao compararem-se as duas técnicas os dados obtidos revelam uma associação significativa entre elas, com uma índice de co-positividade para a HAI de 78,6% e de co-negatividade de 81,7%. O índice Kappa utilizado para medir o grau de concordância entre as duas técnicas foi igual a 0,5% que evidencia um grau de concordância moderado entre as técnicas, recomendando, desta forma o uso cauteloso da HAI na espécie caprina. Os dados obtidos nos permitem concluir que os caprinos criados na região estudada podem ser fonte de transmissão de T. gondii.