A toxoplasmose é uma zoonose de distribuição mundial, altamente prevalente na população humana e animal. A doença é geralmente benigna e autolimitada, mas pode ocasionar déficits visuais graves em cerca de 2 a 3% dos indivíduos acometidos, e ainda, assumir formas graves e letais em pacientes imunossuprimidos e em fetos de gestantes com infecção aguda. As principais formas de transmissão da doença são o consumo de água e alimentos crus contaminados com oocistos e a ingestão de carne crua ou mal cozida contendo cistos teciduais do Toxoplasma gondii. Na literatura há relatos de vários surtos epidêmicos de toxoplasmose humana, porém a análise descritiva destes surtos é pontual e restrita, com informações isoladas em relação período de incubação e gravidade dos sintomas que poderiam estar relacionados à forma infectante do agente. No presente trabalho analisamos a influência da forma infectante do T. gondii no quadro da doença aguda humana, através de revisão sistemática das principais bases de dados bibliográficos na área de Saúde Pública (Cochrane, Embase, Food Sciences & Tech Abstracts, Lilacs, PubMed, Scopus e Web of Science), além de publicações em boletins epidemiológicos (Boletim Epidemiológico Paulista, Boletim Eletrônico Epidemiológico SVS) e anais de congressos nacionais e internacionais de áreas correlatas. As pesquisas nas bases de dados bibliográficos foram realizadas utilizando idiomas em português e inglês para os termos: surtos de toxoplasmose humana (human toxoplasmosis outbreak). Os critérios de inclusão dos estudos levaram em consideração artigos e resumos que relatassem surtos epidêmicos de toxoplasmose humana com descrição da forma infectante do agente e quadro clínico da doença. Na busca eletrônica inicial, foram obtidos 431 artigos referentes a surtos mundiais e nacionais de toxoplasmose humana, provenientes de diferentes formas de transmissão da doença, porém foram elegíveis para o trabalho somente 33 artigos, incluindo um surto ocorrido recentemente na região de Araraquara, Estado de São Paulo, cuja investigação epidemiológica foi conduzida por nossa equipe. A análise da revisão sistemática sugere que o número de casos confirmados nos surtos é maior quando a transmissão ocorre por oocistos, sendo o solo e a água associados a esta forma de transmissão. Quanto aos achados clínicos, a infecção por cistos parece induzir um período de incubação menor do que o observado para oocistos. Não houve relação da forma infectante com o sexo predominante e faixa etária nas populações amostrais. Os surtos foram descritos mais frequentemente nas Américas que em outros continentes. Estes dados sugerem que a forma infectante do T.gondii interfere no quadro da toxoplasmose aguda. / Toxoplasmosis is a zoonosis of worldwide distribution, highly prevalent in the human and animal population. The disease is usually benign and self-limiting but can cause severe visual deficits in about 2 to 3% of affected individuals, and also take serious and lethal in immunosuppressed patients and in fetuses of pregnant women with acute infection. The most important modes of transmission are consumption of water and uncooked food contaminated with oocysts and the ingestion of raw or undercooked meat containing tissue cysts of Toxoplasma gondii. In literature there are reports of several human toxoplasmosis outbreaks, but the descriptive analysis of these outbreaks is punctual and restricted, with isolated information regarding the incubation period and severity of symptoms that could be related to the infective form of the agent. In this study we analyze the influence of infective form of T. gondii in the context of acute human disease, through a systematic review of the major bibliographic databases in the area of Public Health (Cochrane, Embase, Food Sciences & Tech Abstracts, Lilacs, PubMed, Scopus e Web of Science), as well as publications in epidemiological bulletins (Boletim Epidemiológico Paulista, Boletim Eletrônico Epidemiológico SVS) and annals of national and international conferences in related areas. This research on bibliographic databases was performed using English and Portuguese languages for the terms: human toxoplasmosis outbreak (surtos de toxoplasmose humana). The inclusion criteria of the studies took into consideration articles and abstracts that reported outbreaks of human toxoplasmosis with description of the infective form of the agent and the clinical disease. In the initial electronic search, 431 articles were obtained regarding global and national outbreaks of human toxoplasmosis from different main forms of disease transmission, but were eligible to work only 33 articles, including a recent outbreak in the region of Araraquara State of São Paulo, which epidemiological investigation was conducted by our team. The analysis of systematic review suggests that the number of confirmed cases in outbreaks is greater when the transmission occurs by oocysts, and the soil and water are associated with this form of transmission. Regarding clinical findings, cysts infection seems to induce an incubation period less than that observed for oocysts. No relationship between the infective form with the predominant sex and age group in the sample populations. Outbreaks were reported more frequently in the Americas than in other continents. These data suggest that the infective form of T. gondii interferes in the context of acute toxoplasmosis.

Os principais marcadores sorológicos para o diagnóstico da toxoplasmose aguda ou recente são os anticorpos IgM específicos e anticorpos IgG de baixa avidez. Entretanto em alguns pacientes, anticorpos IgM e baixa avidez de anticorpos IgG podem persistir, ultrapassando o período da fase recente aguda contribuindo para erros de interpretação diagnóstica. No presente estudo, a eficiência diagnóstica do ensaio imunoenzimático foi avaliada, com o uso de frações antigênicas ou peptídeos sintéticos originados do antígeno ESA de T.gondii, denominados de SAG-1, GRA-1 e GRA-7. Foram estudadas frações isoladas e combinadas em múltiplos peptídeos antigênicos (MAP), visando estabelecer um perfil confiável para definição sorológica de toxoplasmose recente aguda em amostra única de soro. A melhor eficiência diagnóstica do ensaio foi encontrada com o uso da combinação de peptídeos SAG- 1,GRA-1 e GRA-7, denominada MAP1. A detecção de anticorpos IgG e IgM anti- MAP1 apresentou a melhor definição entre a fase recente aguda da fase recente não aguda na toxoplasmose. Nossos resultados mostraram que IgM anti-MAP1 poderá se constituir um marcador sorológico importante no aumento da eficiência diagnóstica da toxoplasmose recente aguda / The main serological marker for the diagnosis of recent toxoplasmosis is the specific IgM antibody, along with IgG antibodies of low avidity. However, in some patients these antibodies may persist long after the acute/recent phase, contributing to misdiagnosis in suspected cases of toxoplasmosis. In the present study, the diagnostic efficiency of ELISA was evaluated, with the use of peptides derived from T. gondii ESA antigens, named SAG-1, GRA-1 and GRA-7. In the assay referred to, we studied each of these peptides individually, as well as in four different combinations, as Multiple Antigen Peptides (MAP), aiming to establish a reliable profile for the acute/recent toxoplasmosis with only one patient serum sample. The diagnostic performance of the assay using MAP1, with the combination of SAG-1, GRA-1 and GRA-7 peptides, demonstrated better discrimination of the acute/recent phase from non acute/recent phase of toxoplasmosis. Our results show that IgM antibodies to MAP1 may be useful as a serological marker, enhancing the diagnostic efficiency of the assay for acute/recent phase of toxoplasmosis

Ao longo dos anos, a humanidade contribuiu para o surgimento de diversos patógenos, tornando-se vítimas de doenças transmitidas dos animais para o homem, as chamadas antropozoonoses. Dentre os animais, os tatus, mamíferos selvagens primitivos, apresentam características anatômicas e fisiológicas peculiares, que os tornam mais susceptíveis à diversas doenças e potenciais reservatórios de patógenos zoonóticos, relevantes para a saúde pública. O objetivo deste estudo foi avaliar a prevalência de cinco patógenos zoonóticos (Toxoplasma gondii, Trypanosoma cruzi, Leishmania spp, Mycobacterium leprae e Paracoccidioides brasiliensis) em quatro espécies de tatus; P. maximus, E. sexcinctus, D. novemcinctus e C. unicinctus do Pantanal e Cerrado do Mato-Grosso-do-Sul. Um total de 50 tatus foram analisados. Sendo, 43 amostras de soros de indivíduos de vida livre (16 Priodontes maximus; 17 Euphractus sexcinctus; 02 Dasypus novemcinctus e 08 Cabassous unicinctus) provenientes do Pantanal e 07 conjuntos de fragmentos de tecidos (pulmão, fígado e baço), de 06 E. sexcinctus e 01 (D. novemcinctus) atropelados em três rodovias do Cerrado do Mato-Grosso-do-Sul. Dos 43 indivíduos amostrados no Pantanal, 13/43 ou 30,23% apresentaram anticorpos anti-T. gondii; 01/43 ou 2,32% anti-T. cruzi e 4/43 ou 9,30% anti-Leishmania (L.) infantum chagasi. Amostras de fragmentos de orelha dos 43 indivíduos do Pantanal, e fragmentos de tecido (pulmão, fígado e baço) dos tatus do Cerrado, também foram analisadas para M. leprae e Leishmania spp através de biologia molecular, nas quais foram negativas. Dos tatus provenientes do Cerrado, analisados para P. brasiliensis, 07 ou 100% dos indivíduos foram positivos. Baseado nestes resultados, pode-se afirmar que os tatus apresentam uma relação e histórico de exposição a estes patógenos, seja através do contato com outras espécies, seres humanos ou condições ambientais onde ocorrem. Contudo, confirma-se a importância destas espécies para o entendimento dos ciclos de transmissão de patógenos e de forma estratégica, como indicadoras da saúde de um ecossistema em programas de investigação e monitoramento de doenças, especialmente as zoonoses. / Over the years mankind has contributed to the emergence of several diseases, while becoming victims of those passed among humans and other animals, known as zoonosis. Armadillos are primitive wild mammals who present peculiar anatomical and physiological characteristics which make them susceptible and potential reservoirs of zoonotic pathogens relevant to public health. The goal of the present study was to evaluate the prevalence of five zoonotic pathogens (Toxoplasma gondii, Trypanosoma cruzi, Leishmania spp., Mycobacterium leprae and Paracoccidioides brasiliensis) in four armadillo species (Priodontes maximus, Euphractus sexcinctus, Dasypus novemcinctus and Cabassous unicinctus) found in Pantanal and Mato-Grosso-do-Sul tropical savanna ecoregion, the Cerrado. A total of 50 armadillos were sampled: 43 free living individuals from Pantanal (16 P. maximus; 17 E. sexcinctus; 02 D. novemcinctus and 08 C. unicinctus) and 07 individuals found dead in three different roads of the Cerrado. Of the 43 individuals sampled in Pantanal, 13 (30.23%) presented T. gondii antibodies; 01 (2.32%) showed antibodies anti-T. cruzi; and 04 (9.30%) showed anti-Leishmania (L.) infantum chagasi antibodies. All 50 samples were also analyzed by molecular biology based on the polymerase chain reaction (PCR). None of the samples tested positive for M. leprae and Leishmania spp. And all seven or (100%) individuals from the Cerrado were tested positive for P. brasiliensis. The results suggest that the armadillos have been exposed to these pathogens, either by contact with other species, including humans or by their own environmental conditions in certain ecosystems. The armadillo species studied may have a greater susceptibility to these pathogens in the natural environment where they occur. Armadillos are key species in understanding diseases transmission cycle, especially regarding zoonotic pathogens and they can strategically act as an indicator of ecosystem health for research programs and zoonotic diseases monitoring.

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Toxoplasma gondii ist ein obligat intrazellulär lebender einzelliger Parasit, der sich durch ein breites Wirtsspektrum sowie lebenslang persistierende Infektionen bei Menschen und Tieren auszeichnet. T. gondii hat für ein langfristiges Überleben unterschiedliche Mechanismen entwickelt, die ein Gleichgewicht zwischen der Pathogenität des Erregers und der intakten Immunabwehr des Wirtes gewährleisten. In diesem Kontext stellt die Modulation von Signalwegen der Wirtszelle eine wichtige Überlebensstrategie von Toxoplasmen dar. Frühere Arbeiten mit murinen Monozyten haben gezeigt, dass T. gondii die Expression von MHC-Klasse-II-Molekülen auf der Oberfläche infizierter Wirtszellen hemmt und dadurch eine effektive Antigenpräsentation an T-Helfer-Lymphozyten verhindert. Das Ziel der vorliegenden Dissertation war es herauszufinden, inwieweit Toxoplasma gondii auch die Interferon-γ-induzierte MHC-Expression von Monozyten des Menschen vermindert. Analysen mittels Immunfluoreszenzfärbung und Durchflusszytometrie zeigten, dass sowohl primäre, aus PBMC des Menschen isolierte Monozyten als auch permanente humane Monozyten (THP-1) durch eine Infektion mit T. gondii in der Expression von HLA-A, -B, -C und HLA-DR, -DP, -DQ signifikant gehemmt werden. Das Ausmaß der Inhibition ist dabei von der Infektionsdosis des Parasiten abhängig und betrifft sowohl die HLA-Expression auf der Zelloberfläche als auch den intrazellulären HLA-Pool. Interessanterweise kann dieser Effekt auch durch hohe Konzentrationen des stimulierenden Zytokins Interferon-γ nicht aufgehoben werden. Es zeigt sich außerdem eine signifikant reduzierte Expression von HLA-DR, -DP, -DQ bei Parasit-negativen Zellen einer T. gondii-infizierten Kultur, was möglicherweise durch sezernierte Proteine des Parasiten oder durch die Produktion hemmender Zytokine durch infizierte Wirtszellen begründet sein kann. Die HLA-Expression in in vitro-infizierten und nicht-infizierten primären Monozyten wurde darüberhinaus zwischen T. gondii-negativen Individuen und Spendern mit chronischer Toxoplasmose verglichen. Chronisch mit T. gondii infizierte Blutspender wurden serologisch anhand von spezifischen IgG-Antikörpern identifiziert. Durchflusszytometrische Analysen zeigten, dass Monozyten aus chronisch mit T. gondii infizierten Blut-Spendern signifikant mehr HLA-A, -B, -C und HLA-DR, -DP, -DQ exprimieren als Monozyten aus Toxoplasma-negativen Spendern. Eine Erklärung für diese gesteigerte MHC-Expression könnte eine Dominanz bestimmter Monozyten-Subpopulationen in Abhängigkeit vom Infektionsstatus ihres Spenders sein. Die Expression von HLA-A, -B, -C und HLA-DR, -DP, -DQ wird jedoch sowohl bei Monozyten von T. gondii-positiven als auch nicht-infizierten Individuen durch eine Infektion mit Toxoplasmen in vitro signifikant inhibiert. Analysen mit Hilfe von RT-qPCR zeigten deutlich, dass T. gondii mit der HLA-DR-, -DP-, -DQ-Expressions-Kaskade interferiert und die Synthese der Transkripte von IRF-1 und CIITA dosisabhängig inhibiert. Außerdem sind die Transskripte für HLA-A und HLA-DRα in infizierten Monozyten deutlich reduziert. Dies legt die Annahme nahe, dass T. gondii die Aktivierung von STAT1-abhängigen Promotoren effektiv inhibiert und so die Synthese der sich anschließenden HLA-Expressionskaskade supprimiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit eröffnen interessante Ansätze für weitere Untersuchungen, insbesondere eine genauere Charakterisierung von Monozyten-Subpopulationen bei T. gondii-positiven Individuen sowie die Erforschung einer möglicherweise gesteigerten Immunreaktivität gegen andere Infektionserreger im Rahmen einer chronischen Toxoplasmose.

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Toxoplasmosis is a zoonotic disease caused by Toxoplasma gondii, often leading to functional, biochemical and structural changes, especially in the central nervous system. These changes are usually accompanied by a marked immune-inflammatory response, in immunocompetent hosts. Primary infections with T. gondii stimulate production of high levels of interleukins, such as IL-12 and IFN-γ, by cells of the innate immune system, being central efforts to resistance to the disease. In terms of immune response, the purinergic and cholinergic systems have some well-defined properties, but we still without much information on the interrelation of these properties with toxoplasmosis. Thus, the objectives of this study were to evaluate the activities of the (1) E-NTPDase and E-ADA in lymphocytes; (2) AChE on total blood and lymphocytes, and BChE on serum, using the RH (virulent) strain of T. gondii, with sampling on day 5 and 10 post-infection (pi); and (3) assess the purine levels and E-ADA activity in brain, using strains RH and Me-49 (cystogenic). First assessment´s result demonstrated that the hydrolysis of ATP and ADP was increased, as well as the E-ADA activity also was increased. In the second experiment, there was an increase in AChE activity on lymphocytes and on whole blood. Finally, on the third experiment, it was found, in infection with RH, a significant increase of ATP, ADP, AMP, adenosine, hypoxanthine and xanthine levels, along with a reduction of inosine levels. Animals infected with the strain Me-49 showed increased concentrations of ATP and ADP, followed by a reduction of nucleotides and nucleosides levels. Regarding to E-ADA activity, it was observed a reduction on its activity on RH infection, and initially for Me-49 infection; however, E-ADA increased its activity, for this cystogenic at the end of the third experiment. The evaluations of E-NTPDase and E-ADA activities led to the preposition that their hydrolytic activity would be linked to a mechanism of protection against secondary tissue damage, possibly generated by an exacerbated response against T. gondii infection. Additionally, the data of AChE activity, in corresponding samples, confirm the onset of a pro-inflammatory response, corroborating with the hypothesis of necessity of a modulation mechanism. On brain tissue, the experimental model using RH strain repeated its pro-inflammatory pattern, with data of this pattern better observed in a long run, when the results of Me-49 study were evaluated. On Me-49 infection model, it was observed an increase in extracellular ATP, at the beginning of infection, with histopathology data showing inflammatory infiltrate and identification of tissue cysts later on the experiment. Finally, in this last period, it was observed a decrease in purine´s concentration, most likely as a result of the aggravation of local cellular condition, due to the disease´s evolution. Therefore, it was possible to observe that there was a direct involvement of purinergic and cholinergic systems on immunomodulation of experimental toxoplasmosis, with virulent or cystogenic strains, contributing to the establishment of an adequate immune response on the parasite, and also to a mechanism of tissue damage reduction, which is normally associated with direct parasite damage and excessive immune response. / A toxoplasmose é doença zoonótica causada pelo Toxoplasma gondii, podendo levar à alterações funcionais, bioquímicas e estruturais, especialmente no sistema nervoso central. Estas, geralmente, são acompanhadas por uma marcante resposta imunoinflamatória em hospedeiros imunocompetentes. Infecções primárias com T. gondii estimulam a produção de altos níveis de citocinas, tais como IL-12 e IFN-γ, pelas células do sistema imune inato, consistindo em um ponto principal no controle do parasito e resistência a doença. Em se tratando de resposta imune, os sistemas purinérgico e colinérgicos possuem algumas propriedades bem definidas, porém sem muitas informações sobre a inter-relação destes com a toxoplasmose. Desta maneira, os objetivos deste estudo foram avaliar as atividades (1) da E-NTPDase e E-ADA em linfócitos; (2) da AChE no sangue total e linfócitos, e BChE no soro; utilizando a cepa RH (virulenta) do T. gondii; e (3) avaliar os níveis de purinas e atividade da E-ADA no cérebro, utilizando-se as cepas RH e Me-49 (cistogênica). Os resultados da primeira avaliação demonstraram que a hidrólise do ATP e ADP foram aumentadas, bem como a atividade da E-ADA também esteve aumentada. No segundo experimento, observou-se um aumento na atividade da AChE nos linfócitos e no sangue total. Por fim, no terceiro experimento, verificou-se na infecção com a cepa RH um aumento nos níveis de ATP, ADP, AMP, adenosina, hipoxantina e xantina, e redução nos níveis de inosina. Nos animais infectados com a cepa Me-49, observaram-se inicialmente um aumentos nas concentrações de ATP e ADP, seguido de uma redução na concentração dos nucleotídeos e nucleosídeos. Em relação à atividade da E-ADA, verificou-se uma redução na infecção pela cepa RH, e inicialmente para a cepa Me-49, porém a E-ADA aumentou suas atividades para esta cepa cistogênica no final do experimento. A avaliação das atividades da E-NTPDase e E-ADA levou a preposição de que seus comportamentos hidrolíticos estariam ligados a um mecanismo de proteção contra danos teciduais secundários, possivelmente gerados respostas exacerbadas a infecção pelo T. gondii. Adicionalmente, os dados da atividade da AChE, em amostras correspondentes, comprovaram o estabelecimento de uma resposta pró-inflamatória, corroborando com a hipótese da necessidade de um mecanismo de modulação. No tecido cerebral, a cepa RH repetiu o seu comportamento pró-inflamatório, e este comportamento pode ser analisado em longo prazo, no estudo que envolveu a cepa Me-49. Neste modelo, observou-se um aumento do ATP extracelular no início da infecção, como dados de histopatologia mostrando infiltrado inflamatório e a identificação de cistos teciduais tardiamente. Por fim, neste último período, observou-se uma diminuição na concentração das purinas, muito provavelmente em consequência da agravação da condição celular local em decorrência da evolução da infecção. Desta forma, foi possível se observar que existe uma participação direta dos sistemas purinérgico e colinérgico na imunomodulação da toxoplasmose experimental com cepas virulenta ou cistogênica, contribuindo para a instalação de uma resposta imune celular adequada ao parasito, e para um mecanismo de redução de danos teciduais associados a danos parasitários diretos e a resposta imune exacerbada.

Sendo uma patologia prevenível e tratável, o importante na toxoplasmose congênita é o diagnóstico precoce, fundamental para intervenção terapêutica imediata. Em Cascavel-PR a soroepidemiologia da toxoplasmose foi avaliada em 334 soros de gestantes, com prevalência de 54% e risco de 2,5%aa de infecção aguda. Para monitorar e instrumentar o pré-natal através da triagem de gestantes soronegativas por acompanhamento mensal foi desenvolvido um teste imunocromatográfico para detecção de anticorpos IgG anti-Toxoplasma gondii. (TIC-toxo). Conjugados de ouro coloidal com diferentes extratos antigênicos do agente e os reagentes controle e teste da reação foram preparados e avaliados por imunofiltração e controles intraexperimentais, incluindo microscopia eletrônica, sendo. selecionados na padronização o conjugado de ouro de 6nm recoberto com 2,5 ug/A 540nm de ouro de extrato antigênico alcalino de T. gondii, na linha teste da membrana, a Proteína A de S.aureus e na linha controle, o anticorpo anti-T. gondii,. No ensaio foram testadas 70 amostras de soro em duplicata, sendo 35 reagentes e 35 não reagentes, comparando com ELISA comercial, ELISA in house e IFI. Sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e eficiência do TIC-Toxo foram, respectivamente: 88,6% (IC 72,3-96,3), 80,0% (IC 62,5-90,9), 81,6% (IC 65,1-91,7), 87,5% (IC 70,1-95,9) e 0,8429, havendo concordância e reprodutibilidade (Kappa=0,712171) entre o TIC-toxo e os métodos clássicos. O teste desenvolvido é rápido, de baixo custo, de fácil execução em única etapa para uso ambulatorial, precedendo a confirmação laboratorial, na triagem de gestantes ou grupos específicos, permitindo especialmente, o manejo adequado das gestantes de Cascavel em risco de toxoplasmose congênita. / As preventable and treatable condition, the main goal in congenital toxoplasmosis is early diagnosis, essential for adequate therapy. We study seroepidemiology of toxoplasmosis in 344 sera samples from pregnant women of Cascavel, PR, Brazil. By consistent serology, we demonstrate 54% prevalence and a 2.5% risk of acute infection/year, using several approaches. For supply the antenatal office care, it would be important a quick immunochromatographic assay for detection of anti T.gondii</I. IgG antibodies (TIC-Toxo), to be applied in the follow up of pregnant women at risk of infection. To develop the TIC-Toxo assay, we evaluate and standardize the gold particle conjugate adsorbed with several types of tachyzoite extracts, aside to specific reagents for the control and test area of the strip test, by immunofiltration assays, with several quality control steps including electron microscopy. Those analysis provide data for defining the reagents for mass production of TIC-Toxo, constructed with 6 nm colloidal gold conjugate recovered with 2.5ug/A540 of alcaline extract from T.gondii tachyzoites, with S.aureus Protein A at test dot and anti-T.gondii antiserum at control dot. Seventy sera samples were blind tested, 35 positive and 35 negative, comparing to ELISA and IFA assays. Sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value and accuracy were respectively: 88,6% (IC 72,3-96,3), 80,0% (IC 62,5-90,9), 81,6% (IC 65,1-91,7), 87,5% (IC 70,1-95,9) e 0,8429, with good agreement of TIC-Toxo and other assays (Kappa=0,712171), with good intra and inter test reproducibility. This TIC-Toxo is a quick, low cost, one step assay and easily performed, to be used for prenatal ambulatory diagnosis of toxoplasmosis, preceding the laboratorial confirming diagnosis and allowing adequate care of pregnant women or others selected groups at risk of acute toxoplasmosis and fetal congenital disease, specially at Cascavel-Pr.

Toxoplasma gondii, parasite digestif des Félidés, est l'agent de la toxoplasmose, maladie pouvant être grave voire mortelle en cas d'infection fœtale ou chez l'immunodéprimé. Les traitements actuellement disponibles permettent de prévenir ou traiter la plupart des cas, mais peuvent présenter un risque d'effets indésirables relativement sévères et ne permettent pas de détruire les kystes responsables de l'infection chronique et du risque de réactivation chez l'immunodéprimé. Les aminoacyl-ARNt synthétases (aaRS) sont des enzymes essentielles au mécanisme de traduction, où elles participent au chargement d'un acide aminé sur une molécule dédiée d'ARN de transfert, une étape initiale du processus de synthèse protéique. Un gène codant une protéine homologue de p43, un partenaire protéique de certaines aaRS chez les Eucaryotes supérieurs, a été identifié dans le génome de T. gondii. La localisation subcellulaire post-invasion de Tg-p43 montre qu'il ne s'agit pas d'une cytokine sécrétée, contrairement à son homologue humaine ; au contraire, son immunopurification a révélé son association à quatre aaRS, les Méthionyl-, Glutamyl-, Glutaminyl- et Tyrosyl-ARNt synthétases, qui constituent donc le premier complexe multi-aaRS (MARS) décrit chez les parasites Apicomplexes, de localisation exclusivement cytoplasmique. La présence inattendue de la Tyrosyl-ARNt synthétase soulève plusieurs questions sur le plan de l'organisation et de l'assemblage du complexe. Des images de microscopie électronique et des analyses biochimiques soulignent l'hétérogénéité et la structure relâchée du complexe et confirment les récentes données issues des complexes MARS purifiés chez d'autres organismes. L'inactivation du gène Tg-p43 n'induit pas de modifications phénotypiques majeures (capacité d'invasion, prolifération) ni de diminution de la virulence ou de la kystogénèse en modèle murin. Les résultats sur la caractérisation du MARS ont été complétés par une approche thérapeutique. Un criblage in vitro de candidats-médicaments présélectionnés in silico pour inhiber la Glutaminyl-ARNt synthétase toxoplasmique a permis de mettre en évidence un composé parasitostatique, inhibiteur de la croissance des tachyzoïtes, avec une toxicité sur les cellules hôtes in vitro relativement faible. Ce travail de thèse pose les bases moléculaires et structurales du complexe MARS chez T. gondii. Il permet également d'aborder dans une certaine mesure l'histoire évolutive de ce complexe. Sa fonction biologique reste cependant un mystère ; le rôle de Tg-p43 dans le contrôle post-transcriptionnel, voire d'autres fonctions biologiques, est probablement trop subtil pour être mesuré dans nos conditions expérimentales. Le versant thérapeutique de ce travail constitue une étude préliminaire pouvant servir de point de départ pour la recherche de médicaments anti-toxoplasmiques ciblant les aaRS, qui constituent assurément des cibles thérapeutiques intéressantes. / Toxoplasma gondii, a parasite of felids gut, is responsible for toxoplasmosis, a disease that can induce severe sequelae or death in the foetus or immune-depressed patients. Currently available treatments can prevent or cure most of the cases, but are at risk for side effects and cannot suppress cysts, which cause the chronic disease and are responsible for disease when the immune status is altered. Aminoacyl-tRNA synthetases (aaRS) are essential for translation, by charging tRNA with cognate aminoacids, a preliminary step of the protein synthesis process.A gene coding for a protein homologous to p43 (which interacts with a subset of aaRSs in higher eukaryotes) was identified in the genome of T. gondii. Following its epitope tagging, we show that Tg-p43 is not secreted nor exported beyond the vacuole as a cytokine, as it is for its human counterpart; however, biochemical analysis of the Tg-p43 interactome reveals four aaRSs as interacting partners, namely Methionyl-, Glutamyl-, Glutaminyl- and Tyrosyl-tRNA synthetases. This is the first description of the multi-aaRS (MARS) complex in the Apicomplexa phylum; it is strictly localized in the parasite cytoplasm. The unexpected presence of the Tyrosyl-tRNA synthetase in the complex raises several questions about how the complex is organised and assembled, and also evolved. Electronic microscopy along with size exclusion chromatography shows heterogeneity and loose structure of the complex, similarly to recent data characterizing higher eukaryotic complexes. Disruption of the complex by knocking-out of the gene Tg-p43 does not induce detectable phenotypic modification, nor alterations of the virulence and cystogenesis in a murine model.Alongside the study on the MARS complex, we used an in silico approach to screen for new compounds to inhibit T. gondii Glutaminyl-tRNA synthetase. We thus identified one parasitostatic compound that was able to significantly slow down parasite growth while having a relatively low in vitro toxicity against the human host cell. The function of the MARS in T. gondii still remains unknown; the role of Tg-p43 in the post-transcriptional control or any other biological function is probably too subtle to be measured under our experimental conditions. However, our data help to some extent to better measure the evolutionary history of the MARS family. The therapeutic side of this work, although preliminary, may serve as a base for anti-T. gondii drug discovery focusing on aaRS inhibitors, which are obviously good candidate targets.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:55:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Julyana Cerqueira Buery.pdf: 1204466 bytes, checksum: 2e1ec738786efff7edad033dca906666 (MD5) Previous issue date: 2013-03-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo tem como objetivo analisar a prevalência e incidência anual da infecção assintomática causada pelo protozoário Toxoplasma gondii. Avaliou-se 311 amostras provenientes de 79 indivíduos residentes em área rural do município de Santa Teresa, no estado do Espírito Santo. Os dados demográficos, socioeconômicos e de fatores associados à infecção foram coletados utilizando questionários, que foram atualizados trimestralmente. A seleção dos indivíduos foi realizada a partir de uma coorte pré-existente, referente ao estudo de casos assintomáticos de malária na região montanhosa do estado. Após seleção dos participantes, o plasma foi coletado trimestralmente para realização da sorologia anti-T. gondii pela técnica de ELISA e complementado a investigação, o teste de avidez de IgG dos indivíduos positivos foi executado para avaliação da taxa de soroconversão nessa coorte. A prevalência de infecção pelo Toxoplasma gondii na comunidade foi de 67,1% e a incidência foi de 6,2 por 100 pessoas-ano de observação. Não foi encontrada uma associação estatisticamente significativa entre os indivíduos que tiveram contato com gatos e nem entre o consumo de carne de porco ou carneiro, mesmo crua ou mal cozida, e a toxoplasmose. Segundo a análise multivariada, o único fator de risco que está relacionado com a infecção parece ser o aumento da idade dos indivíduos (OR = 1,086). Confirmando dados da literatura, a análise estatística mostrou que a cada ano que passa, os indivíduos estão 8,6% mais propensos a adquirir toxoplasmose. Este estudo confirma que os habitantes de comunidades rurais da região montanhosa do Espírito Santo são altamente expostos ao Toxoplasma gondii e possuem pouquíssimo conhecimento sobre a doença, o que os torna vulneráveis a exposição / This study aims to analyze the prevalence and annual incidence of asymptomatic infection caused by the protozoan Toxoplasma gondii. Three hundred and eleven samples were evaluated from 79 individuals living in rural areas of Santa Teresa city, in the state of Espírito Santo. Demographic and socioeconomic data and factors associated with infection were collected using questionnaires, which were updated quarterly. The selection of subjects was made from a pre-existing cohort, based in a study of asymptomatic malaria cases in the mountainous region of the state. After selection of the participants, plasma was collected quarterly for performing the serologic tests anti-T. gondii using ELISA techniques and, in addition, IgG avidity was tested for positive samples to evaluate the rate of seroconversion in this cohort. The prevalence of T. gondii infection in this community was 67.1% and the incidence was 6,2 per 100 person-year of observation. There was no statistically significant association between individuals who had contact with cats or between the consumption of pork or lamb meat, even raw or undercooked, and toxoplasmosis. According to multivariate analysis, the only risk factor related with infection seems to be an increasing age (OR = 1.086). Confirming published data, the statistical analysis showed that, for each year that passes, the individuals are 8.6% most likely to acquire toxoplasmosis. This study confirms that the inhabitants of rural communities in the mountainous region of the Holy Spirit are highly exposed to Toxoplasma gondii and have little knowledge about the disease, which makes them vulnerable to exposure