Durante a infecção por Trypanosoma cruzi, o sistema endócrino exerce importante influência no direcionamento da resposta imune do hospedeiro. A prolactina é um dos diversos hormônios envolvidos em uma série de complexas interações com o sistema imunológico, participando diretamente do processo de imunorregulação. As pesquisas relacionadas com a administração de hormônios em modelos experimentais infectados por T. cruzi visam comprovar a modulação dos mecanismos de defesa por estas substâncias e contribuem para a busca de novas terapias auxiliares e melhorias no tratamento convencional da Doença de Chagas. O objetivo deste trabalho foi elucidar o papel da prolactina na modulação do sistema imune durante a fase aguda da doença de Chagas experimental, através da administração desta substância em ratos Wistar jovens infectados com a cepa Y de T.cruzi. O envolvimento e o perfil de ativação das células de defesa durante a infecção aguda foram analisados, utilizando-se ensaios de linfoproliferação, apoptose de linfócitos e análise de marcadores celulares. Além disso, outros parâmetros imunológicos também foram avaliados, entre eles, citocinas intracelulares IFN-?, TNF-?, IL-4 e IL-10, quimiocina MCP-1 e óxido nítrico. Os animais submetidos ao tratamento com prolactina apresentaram redução significativa na parasitemia sanguínea, bem como diminuição na apoptose celular e elevados percentuais de células essenciais na resposta imune do hospedeiro frente ao parasita. Desta forma, os dados obtidos neste trabalho demonstram os efeitos estimulatórios da prolactina e corroboram a ideia da utilização de substâncias imunomoduladoras no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, que possam promover o equilíbrio da resposta imune do hospedeiro frente à infecção, prevenindo os possíveis danos teciduais observados tanto na fase aguda como crônica da doença de Chagas. / During the course of infection by Trypanosoma cruzi, the host immune system is involved in distinct, complex interactions with the endocrine system, and prolactin (PRL) is one of several hormones involved in immunoregulation. Numerous studies have demonstrated that the modulation of the immune system with the administration of regulatory hormones in different experimental models infected with T. cruzi, are very important inciting the investigation of new therapies for Chagas\' disease. The role of PRL as a possible factor in the modulation of the immune response was the target of this study using as animal model young rats infected with the Y strain of T. cruzi, in the attempt to demonstrate the relationship between the neuroendocrine system and the immune response involved in the acute phase of the experimental Chagas\' disease. For this purpose, some immune parameters were analyzed: dosages of cytokines IFN-?, TNF-?, IL-4, IL-10 and chemokine MCP-1, phenotypic analysis of cell subsets by flow cytometry, production of nitric oxide, lymphoproliferation and apoptosis of splenocytes. Therapy with PRL caused a significant decrease in parasitemia during the acute phase. PRL also triggered an increase in the percentage of cells of the innate and adaptive immune response and decreased apoptosis. Thus, the data obtained in this study corroborate the idea of using substances such as PRL in the development of new therapeutic strategies that can modulate the inflammatory response, contributing to the balance of the host body against infection, preventing the possible tissue damage observed in both acute and chronic Chagas\' disease.

O objetivo central desta dissertação de mestrado foi analisar se, pela sua resposta ao interferon-g (IFNg), as células não leucocitárias contribuem ao controle dos protozoários Trypanosoma cruzi, Plasmodium chabaudi AS e Plasmodium berghei ANKA. O IFNg é uma citocina que promove a ativação de diversos tipos de leucócitos, a sua ação sobre as células mononucleares fagóciticas merece um destaque especial. Apesar de conhecermos os pormenores do papel desta citocina na ativação dos leucócitos, desconhecemos se o IFNg exerce ação ativadora sobre as células estruturais (não leucocitárias), ou seja, sobre as células não profissionais da resposta imune. A nossa hipótese de trabalho é que, no caso dos parasitas intracelulares, o IFNg poderia reforçar a ação sinalizadora e efetora das células estruturais infectadas. Por outro lado, em ambas as situações de parasitas intracelulares e extracelulares, o IFNg, ao agir sobre diversas células estruturais, poderia induzir a produção de mediadores inflamatórios (citocinas, quimiocinas, etc) que contribuiriam direta ou indiretamente à remoção/controle do parasita. A nossa abordagem tem sido o estudo da infecção por estes protozoários em quimeras de medula óssea B6/IFNgRKO, nas quais as células não leucocitárias são deficientes em receptores para IFNg e as células leucocitárias são normais. A análise por imunofluorescência de cortes histológicos mostrou uma alta expressão de IFNgR pelas células estruturais do coração dos animais B6 e quimeras controle B6/B6, mas nenhuma expressão deste receptor nos cortes histológicos correspondentes de animais IFNgRKO e quimeras experimentais B6/IFNgRKO, apesar de grande parte dos leucócitos dos animais deste último grupo ter se tornado IFNgR+. Após infecção pelo T. cruzi, o coração e músculo esquelético dos animais quiméricos B6/IFNgRKO mostraram maior carga parasitária e menor intensidade dos infiltrados 8 inflamatórios do que aqueles dos animais quiméricos B6/B6, resultados que sugerem o envolvimento das células estruturais no controle do parasita e promoção do recrutamento leucocitário. Na infecção pelo Plasmodium chabaudi AS a análise comparativa dos grupos IFNgRKO e quimera B6/IFNgRKO mostrou que no início da infecção as curvas de parasitemia destes grupos são idênticas sugerindo que nesta fase da infecção a presença do IFNgR nos leucócitos em pouco contribui na evolução da parasitemia. Por outro lado, a análise comparativa dos grupos quimera B6/IFNgRKO e quimera B6/B6 mostrou níveis mais elevados de parasitemia e maior índice de mortalidade nos animais B6/IFNgRKO, sugerindo que as células estruturais participam no controle do parasita através da sua resposta ao IFNg. Entretanto, em uma experiência preliminar de infecção pelo Plasmodium berghei ANKA não observamos grandes diferenças entre os animais dos grupos B6/IFNgRKO e B6/B6, não somente no que se refere à curva de parasitemias, como também na indução de morte precoce decorrente de malária cerebral. / The main purpose of our work was to analyze if by their response to Interferon-g (IFN-g), the non-leucocyte cells are able to control Trypanosoma cruzi, Plasmodium chabaudi AS and Plasmodium berghei ANKA protozoans. IFNg was described as a cytokine that promote activation on different types of leucocytes, its action on mononuclear phagocytic cells is important. Despite the fact that this cytokine activate leucocytes, it is unknown whether IFNg activates the structural cells (non-leucocytes), that is, the non-professional cells of the immune response. Our hypotheses suggest that in the case of intracellular parasites, IFNg could help the infected structural cells by increasing their signaling and effect actions. In addition, during the response against intracellular and extracellular parasites, IFNg could induce the production of inflammatory mediators by these cells guaranteeing direct or indirectly the parasite clearance. In the present study, we analyzed the infection of diferente protozoans on bone marrow B6/IFNgRKO chimeras, in which the non-leukocyte cells are deficient in IFNg receptor and the leukocyte cells are normal. Immunofluorescence analyses of histological sections revealed a high expression of IFNgR on the structural cells from the heart of B6 and control chimeras B6/B6 animals, but non-expression of this receptor on histological sections from IFNgRKO and experimental chimeras B6/IFNgRKO, despite the fact that a great part of leucocytes from the last group of animals express the receptor. After T. cruzi infection, the cardiac and skeletal muscle from B6/IFNgRKO chimera animals showed a huge amount of parasite and less infiltration inflammatory than B6/B6 animals, suggesting that the structural cells are involved in the parasite control and leukocyte recruitment. During Plasmodium chabaudi AS infection, comparative analyses from IFNgRKO and 10 B6/IFNgRKO groups showed that parasitemia curves at the early phase are similar, suggesting that during this phase IFNgR expression on leukocytes are not important. On the other hand, parasitemia and mortality levels on B6/IFNgRKO and B6/B6 groups were higher than those on B6/IFNgRKO animals, determining that structural cells participate during the course of infection through their response to IFNg. However, when B6/IFNgRKO and B6/B6 animals were infected with Plasmodium berghei ANKA no significantly difference was observed between these groups related to the course of parasitemia and cerebral malaria.

O controle do parasita na fase crônica da infecção por Trypanosoma cruzi se dá principalmente por uma resposta mediada por anticorpos, uma resposta celular TH1 e uma resposta mediada por linfócitos T CD8. Na fase crônica, co-existem linfócitos T CD8 com fenótipo CD8Low CD45RCLow (CD8LL que apresentam marcadores de células sensibilizadas pelo antígeno) junto com células CD8High CD45RCHigh (CD8HH, que em grande parte apresentam fenótipo de célula naive). Células CD8High CD45RCLow (CD8HL) podem ser também observadas. As células CD8LL se apresentam no camundongo independente da cepa de T. cruzi infectante. Verificou-se que na sua grande maioria as células CD8LL tem fenótipo de células em repouso, baixa expressão de CD62L baixa expressão de CD127 (CD62LLOWCD127LOW), sendo estas as características de células efetoras de memória (EM). Este tipo celular ainda pode chegar a expressar marcadores de células NK de significado incerto. Observa-se, na análise funcional, que na estimulação in vitro das células CD8 com anticorpos anti-CD3/CD28 há uma recuperação baixa de CD8 por provável morte por AICD. Este fato é reforçado pelo aumento da ligação à anexina nas células sobreviventes, bem como através da expressão de CD69. Estudos anteriores relataram que o número de células CD8 diminuía após desafio in vivo com o parasita; porém o observado foi uma diminuição das células CD8LL na estimulação inespecífica in vivo com Poli-IC, um ligante de TLR-3. O desafio in vivo com antígeno de tripanossoma na cavidade pleural ocasiona uma migração preferencial de células CD8 e entre estas migram células de fenótipos CD8LL e CD8HL. No entanto, ao contrário do esperado, este estímulo resulta em uma diminuição da expressão de CD69 nas células CD8 infiltrantes. Visando determinar in vivo o papel protetor das células CD8, em um primeiro momento células de baço total foram tranferidas para camundongos sadios e, após a infecção com T. cruzi, observou-se um controle parcial da infecção, caracterizado por um retardo no pico de parasitemia e diminuição na intensidade de infecção, evidenciando um papel protetor parcial in vivo. Na determinação de fatores envolvidos na geração e manutenção das células CD8LL, observou-se que os camundongos deficientes em CD28, INOS ou CD4 têm geração normal de células CD8LL. Os camundongos IL-12p40-KO têm uma deficiência parcial na geração de células CD8LL. Já os camundongos deficientes em INF-gama, por sua vez, possuem uma deficiência acentuada destas células, apesar de que a diminuição poderia se dever a um aumento da necessidade periférica. Por outro lado, os camundongos IL-12p40-KO e INF-gama-KO desenvolvem um quadro neurológico sub-agudo progressivo, onde as células CD8 infiltrantes na medula espinhal apresentam um fenótipo misto CD8LL e CD8HL, e não são anérgicas, por sinal. / The control of the parasite in the chronic phase of infection by Trypanosoma cruzi occurs mainly by an antibody response mediated by a TH1 response and a cellular response mediated by CD8 T lymphocytes. In the chronic phase, co-exist with CD8 T lymphocyte phenotype CD8Low CD45RCLow (CD8LL showing markers of cells sensitized by antigen) with cell CD8High CD45RCHigh (CD8HH which have largely naive cell phenotype). Cells CD8High CD45RCLow (CD8HL) can also be observed. CD8LL cells were present in mice independent of the strain of T. cruzi infecting. It was found that in most cells CD8LL cell phenotype is at rest, low expression of CD62Llow expression of CD127 (CD62LLOWCD127LOW), which are the characteristics of effector memory cells (MS). This cell type can still get to express markers of NK cells of uncertain significance. There is, in functional analysis, which in vitro stimulation of CD8 cells with anti-CD3/CD28 antibodies there is a low recovery of CD8 by probable death IACD. This fact is reinforced by the increase in connection anexina cells survived, and through the expression of CD69. Previous studies reported that the number of CD8 cells decreased after in vivo challenge with the parasite, but the observed was a decrease in cell CD8LL the nonspecific stimulation in vivo with poly-IC, a ligand of TLR-3. The challenge with antigen in vivo of trypanosome in the pleural cavity causes a preferential migration of CD8 cells and between the migrating cells CD8LL phenotypes and CD8HL. However, unlike the expected, this stimulation results in a decrease in the expression of CD69 on CD8 cells infiltrating. To determine the in vivo protective role of CD8 cells in a first time total spleen cells were transferred to healthy mice and after infection with T. cruzi, there was a partial control of infection, characterized by a delay in peak parasitemia and decrease in intensity of infection, indicating a partial protective role in vivo. In determining the factors involved in the generation and maintenance of cells CD8LL, it was observed that mice deficient in CD28, iNOS and generation have normal CD4 cell CD8LL. The mouse IL-12p40-KO have a partial deficiency in the generation of cells CD8LL. But the mice deficient in INF-gamma, which in turn have a marked deficiency of these cells, although the decrease could be due to increased peripheral need. Moreover, the mice IL-12p40-KO and INF-gamma-KO develop a progressive neurological sub-acute, where the infiltrating CD8 cells in the spinal cord showed a mixed phenotype CD8LL and CD8HL, and are not anergic, by signal.

As células da linhagem macrofágica são fundamentais na infecção por T. cruzi. Além do reconhecimento por PRRs, a interação com anticorpos e/ou complemento facilita a internalização. Avaliamos o papel in vivo e in vitro de IgM e IgG específicas na saída de parasitas Sylvio X10/4 do sangue, um clone miotrópico de T. cruzi que causa infecção sem parasitemia patente. Devido à sua saída espontânea, estudamos a remoção no sexto dia de infecção, momento em que a parasitemia subpatente aumenta. Camundongos foram infectados e tratados com soro normal (NMS), soro crônico (B6) e soro de animais CD28KO crônicos (que produzem somente IgM). O grupo tratado com soro de CD28KO apresentou uma remoção significativa, porém menos eficiente do que com soro crônico (B6). Tais resultados foram reproduzidos em estudo in vitro na invasão de macrófagos (derivados de medula óssea ou do peritônio) com os distintos tratamentos. Concluímos que os macrófagos são fundamentais na remoção dos parasitas e os anticorpos, não somente IgG, mas também os da classe IgM reforçam este processo. / The cells of the macrophage lineage are essential for the infection by T. cruzi. Besides the recognition by PRRs, interaction with antibodies and/or complement facilitates internalization. We evaluated the role in vivo and in vitro of specific IgM and IgG in the blood output of parasites Sylvio X10/4, clone myotropic of T. cruzi which causes infection without patent parasitemia. Due to its spontaneous exit, we studied the removal on the sixth day of infection, when the parasitemia subpatent increases. Mice were infected and treated with normal mouse serum (NMS), chronic serum (B6) and serum from CD28KO chronic mice (which produce only IgM). The group treated with CD28KO serum showed a significant removal, but less efficiently than with chronic serum (B6). These results were reproduced in vitro study on the invasion of macrophages (derived from bone marrow or peritoneum) with these different treatments. We conclude that macrophages are essential in the removal of parasites and antibodies, not only IgG, but also IgM enhance this process.

A importância de aminoácidos em tripanossomatídeos vai além da síntese de aminoácidos, envolvendo processos tais como a diferenciação, osmorregulação e metabolismo energético. A disponibilidade dos aminoácidos envolvidos nestas funções depende, entre outras coisas, de seu transporte na célula. Aqui, caracterizamos o transporte de glutamato e GABA do parasita protozoário humano Trypanosoma cruzi. No transporte de glutamato dados cinéticos amostram um único sistema saturável com uma Km de 0.30 mM e uma velocidade máxima de 98.34 pmoles min-1 per 2 x 107 células para epimastigotas é 20 pmoles min-1 per 2 x 107 células para trypomastigotas, e uma Vmax de 84.45 pmoles/min/20x106 células com uma Km de 0.4 mM para o sistema de transporte de GABA. O transporte não apresentou alterações em condições de jejum de até 3 horas. Aspartato, alanina, glutamina, asparagina, metionina, oxaloacetato é alfa-cetoglutarato competiram com o substrato em concentrações dez vezes em excesso na incorporação de glutamato. Interessantemente, o transporte de glutamato aumentou fortemente na presença de GABA. O transporte de glutamato foi fortemente dependente do pH, mas não de concentrações de Na+ e K+ no meio extracelular, e o transporte de GABA foi fortemente dependente de K+. Estes dados foram consistentes com uma sensibilidade do sistema de transporte a um ionóforo (FCCP), sugerindo que o transporte é levado por um gradiente de concentração de H+ na membrana plasmática nos dois sistemas de transporte. O transporte de glutamato e GABA aumentou linearmente com a temperatura na faixa de 15 a 40o C. / The role of amino acids in trypanosomatids goes beyond protein synthesis, involving processes such as differentiation, osmoregulation and energy metabolism. The availability of the amino acids involved in those functions depends, among other things, on their transport into the cell. Here we characterize a glutamate transporter and GABA transport from the human protozoan parasite Trypanosoma cruzi. In the glutamate transport, data kinetics show a single saturable system with a Km of 0.30 mM and a maximum velocity of 98.34 pmoles min-1 per 2 x 107 cells for epimastigotes and 20 pmoles min-1 per 2 x 107 cells for trypomastigotes, and, a Vmax de 84.45 pmoles/min/20x106 cells and a Km of 0.4 mM for GABA transport system. Transport was not affected by parasite nutrient starvation for up to 3h in the two transport system. Aspartate, alanine, glutamine, asparagine, methionine, oxaloacetate and alpha-ketoglutarate competed with the substrate in 10-fold excess concentrations in the glutamate incorporation. Interestingly, the glutamate transport was strongly increased in the presence of GABA. Glutamate uptake was strongly dependent on pH, but not on Na+ or K+ concentrations in the extracellular medium, and the GABA transport was strongly dependent of K+. These data were consistent with the sensitivity of the system to the H+ ionophore carbonyl cyanide p-trifluoromethoxyphenylhydrazone, suggesting that transport is driven by H+ concentration gradient across the cytoplasm membrane in two transport systems. The glutamate and GABA transport increased linearly with temperature in a range from 15 to 40 degrees C.

Anuros há muito tempo são conhecidos como portadores de tripanossomas em todo o mundo. Esses tripanossomas são transmitidos por sanguessugas e insetos hematófagos. Nenhum levantamento foi feito na América do Sul. A taxonomia tradicional resulta em identificações não confiáveis desses tripanossomas, a diversidade genética foi pouco investigada e o a filogenético é pouco conhecida. Neste estudo mostramos grande prevalência e marcada diversidade molecular e morfológica entre tripanossomas de várias espécies de anuros da Amazônia, Floresta Atlântica e Pantanal. O relacionamento filogenético inferido entre tripanossomas do Brasil, América do Norte, Europa e África revelou 5 clados de isolados de anuros. Um deles contem isolados de anuros e flebotomíneos, sugerindo que esses insetos possam ser vetores de tripanossomas de anuros. Em geral, os dados mostraram certo grau de associação entre clados de isolados e filogeografia de anuros e sugeriram que trocas de hospedeiros e adaptação ecológica desempenharam um papel importante na história evolutiva desses tripanossomas. / Amphibians of the order Anura have long been known to be infected with trypanosomes worldwide, infecting frogs and toads and transmitted by leeches and insects. No surveys were carried out in South American anurans. Traditional taxonomy renders unreliable identification of these trypanosomes, genetic diversity was poorly investigated and phylogenetic relationships are far from be understood. In this study, we showed high prevalence and marked morphological and molecular diversity among trypanosomes from several species from Amazonia, Atlantic Forest and Pantanal. Phylogenetic relationships inferred among trypanosomes from Brazil, North America, Europe and Africa disclosed 5 major clades of anuran isolates. One clade contains anuran and sand fly isolates, suggesting that these insects can be vectors of anuran trypanosomes. In general, data showed a certain degree of association between clades of isolates and anuran phylogeography and suggested that host switching and ecological fitting also play a role in the evolutionary history of these trypanosomes.

As doenças negligenciadas são conseqüências marcantes do subdesenvolvimento que atinge diversas regiões do planeta. Dentre estas, destaca-se a Doença de Chagas, causada pelo parasita Trypanosoma cruzi, a qual afeta aproximadamente um quarto da população da América Latina e para qual os fármacos utilizados apresentam baixa eficácia, toxidez e sérios efeitos colaterais. Este quadro é agravado pela emergência de cepas resistentes, o que indica a grande necessidade de desenvolvimento de novos agentes quimioterápicos contra esta doença. A enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) da via glicolítica do T. cruzi é um alvo macromolecular interessante devido ao seu papel essencial no metabolismo de tripanossomatídeos. Constitui o objetivo desta tese o desenvolvimento, a padronização e a validação de ensaios enzimáticos para a realização de extensivas triagens bioquímicas de modo a contribuir para a identificação de novos inibidores da GAPDH pertencentes a diversas classes químicas. Os compostos estudados são provenientes de síntese orgânica e de complexos inorgânicos de Rutênio, bem como de origem natural. Paralelamente, a realização do ensaio virtual em larga escala a partir de uma base de dados dirigida e da estrutura da GAPDH de T. cruzi resultou na identificação de um inibidor inédito da proteína alvo. Estudos do mecanismo de ação enzimático levaram à elucidação da modalidade de alguns inibidores identificados nesse estudo. / Parasitic diseases are a major global cause of illness, long-term disability, and death, with severe socio-economic consequences for millions of people worldwide. In Latin America, nearly one fourth of the population is infected by Trypanosoma cruzi, the causative agent of Chagas disease. The limited existing drug therapies suffer from a combination of drawbacks including poor efficacy, resistance and serious side effects. Therefore, there is an urgent need for new drugs that can overcome resistance and are safe and effective for use in human. The crucial dependence on glycolysis as a source of energy makes the glycolytic parasite enzymes promising targets for drug design. In this context, the enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) was identified as an attractive target for drug design. The development of standard enzymatic assays combined with extensive biological screening was the aim of this work and it has been contributing for the identification of novel GAPDH inhibitors. These compounds belong to several chemical classes from different sources, including organic synthesis, inorganic complexes and natural products. In addition, a virtual screening approach was applied in a focused database, previously filtered by drug-like properties, in order to identify new hits. This strategy resulted in the discovery of a novel scaffold with significant inhibitory activity against T. cruzi GAPDH. Kinetic and inhibition assays were conducted to shed light on the mechanism of action of the promising inhibitors.

A doença de Chagas é causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi e foi descoberta em 1909 por Carlos Chagas. A doença atinge cerca de 18 milhões de indivíduos na região das Américas, causando 50.000 mortes ao ano e deixando mais de 100 mil pessoas sob risco de infecção. Os tratamentos disponíveis foram desenvolvidos ainda na década de 70 apresentando baixa eficácia e fortes efeitos colaterais. Assim, é extremamente importante o desenvolvimento de novos fármacos mais seguros e eficazes para o tratamento da doença de Chagas. Uma importante estratégia que pode ser utilizada para o planejamento de novas moléculas bioativas é o planejamento baseado em um receptor-alvo. Nessa tese o alvo em estudo é a enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) que faz parte da via glicolítica do protozoário T. cruzi. Este trabalho compreendeu os estudos estruturais e mecanísticos de quatro complexos cristalográficos da GAPDH na presença de ligantes diferentes. As estruturas obtidas subsidiaram estudos que forneceram informações importantes no planejamento de novos inibidores. Foi elucidado o modo pelo qual os compostos alquilantes iodoacetamida e iodoacetato atuam causando a inativação enzimática e as diferenças existentes nesse processo foram esclarecidas, mostrando que é necessária a expulsão do NAD+ do sítio ativo para que a inativação ocorra por parte do iodoacetamida. Além disso, o mecanismo de nitrosilação por complexos de rutênio foi investigado fornecendo informações que contribuem para o entendimento do mecanismo de inibição enzimática por parte dessa classe compostos. Além disso, a partir de um dos complexos estruturais obtidos, foi possível identificar a localização de um novo sítio alostérico que se forma na superfície da proteína. Essa informação é extremamente importante, pois abre novas perspectivas para o planejamento de novos inibidores mais potentes e seletivos da enzima GAPDH de T. cruzi. / Chagas disease, caused by Trypanosoma cruzi protozoan, was discovered in 1909 by Carlos Chagas. The disease affects about 18 million people in the American region, causing 50,000 deaths per year, leaving more than 100 thousand people at risk of infection. Available treatments developed in the 70 decade present low efficiency and strong side effects. Thus, it is extremely important the development of new drugs that safer and more effective. An important strategy used for the design of new bioactive molecules is based on a macromolecular target. The goal of this thesis is to study the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), an enzyme that participates of the glycolytic pathway of the parasite T. cruzi. This work comprised structural and mechanistic studies of four complex crystallographic GAPDH in the presence of different ligands. The structures obtained subsidized structural and mechanistic studies that provided important information for the design of new inhibitors. It was clarified the way in which the alkylating agents iodoacetamide and iodoacetate acts causing enzyme inactivation and the differences in this process were resolved, showing that it is necessary the NAD+ is excluded of the active site wherefore the inactivation occurs by the iodoacetamide. Moreover, the mechanism of enzyme nitrosylation by ruthenium complexes was investigated, providing information that contributed to the understanding of the mechanism of enzyme inhibition by this class of compounds. Moreover, from the structural complexes obtained, it was possible to identify the location of a new allosteric site formed at the surface of the protein. This information is extremely important, because it opens new perspectives for the design of new inhibitors that are more potent and selective for the enzyme GAPDH of T. cruzi.

As espécies do gênero Trypanosoma parasitam vertebrados de todas as classes (peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos) e as espécies do gênero Leishmania parasitam mamíferos no Velho e Novo Mundo. Possuem ciclos de vida com alternância entre vertebrados e invertebrados. A maioria das espécies se desenvolve em artrópodes hematófagos que podem pertencer a diversas ordens e famílias. Os tripanossomas circulam no ambiente silvestre como enzootias, associados com os hospedeiros e seus respectivos ecótopos. A Leishmaniose visceral é uma importante zoonose e possui canídeos silvestres e domésticos como importantes reservatórios conhecidos. Estudos realizados com algumas espécies de tripanossomas apontam uma grande complexidade do ciclo silvestre em biomas brasileiros, incluindo a Mata Atlântica e a diversidade genética de L. (L.) infantum chagasi no Brasil ainda não é conhecida. Ressalta-se o fato que existem poucos trabalhos realizados no Estado do Espírito Santo. Até o momento, não foram avaliados os pequenos mamíferos terrestres, grandes mamíferos (Tapirus terrestris) e morcegos como reservatórios silvestres destes parasitas neste Estado. O presente estudo tem por objetivo principal, o conhecimento da diversidade de parasitas do gênero Leishmania e Trypanosoma em animais silvestres da Reserva Biológica Córrego do Veado e domésticos do seu entorno na cidade de Pinheiros no estado do Espírito Santo através do isolamento, caracterização molecular e estudos filogenéticos com marcadores tradicionais utilizados para o grupo. Foram realizadas duas campanhas de captura nos meses de junho e novembro de 2012 totalizando um esforço de 28800 armadilhas/dia para os pequenos mamíferos terrestres e 12600 h/m2 com um total de 157 indivíduos, pertencentes a cinco ordens distintas, 23 gêneros e 27 espécies. Do total de animais capturados 18 (11.46%) apresentaram hemocultura positivas e 11 (7.01%) culturas foram estabelecidas e criopreservadas com morfologia compatível a parasitas do gênero Trypanosoma. Os isolados foram identificados e posicionados através de sequências da região V7V8 SSU rDNA e um isolados de T. cruzi marinkellei e oito de T. dionisii foram detectados em hospedeiros quirópteros e dois isolados de Tapirus terrestris apresentaram morfologia distinta das já descritas para o gênero Trypanosoma e a caracterização parcial através do gene 18S rDNA completo e gGAPDH apontam para uma nova espécie deste gênero e tratam-se dos primeiros isolados obtidos nestes hospedeiros. Nos cães, foram obtidas cultura de linfonodo poplíteo bilateral e todos animais foram negativos. Além disso, a análise sorológica também foi negativa para todos os animais domésticos amostrados no entorno. / The species of the genus Trypanosoma parasites of all vertebrate classes (fish, amphibians, reptiles, birds and mammals) and the genus Leishmania parasites mammals in the New World and have life cycles with alternating between vertebrates and invertebrates. Most species develops in arthropod vectors, which may belong to different orders and families. Trypanosomes circulating in sylvatic enzootic diseases as associated with the hosts and their ecotopes. Most species are not pathogenic, Visceral Leishmaniasis is an important zoonosis and has wild and domestic canids as important reservoirs known. Studies in some species of trypanosomes show a great complexity of the sylvatic cycle in biomes, including the Atlantic and genetic diversity of L. (L.) infantum chagasi in Brazil is not known. We emphasize the fact that there are few studies in the State of Espírito Santo. So far, have not been evaluated small terrestrial mammals, large mammals (Tapirus terrestris) and wild bats as reservoirs of these parasites in this state. This study\'s main objective, knowledge of the diversity of parasites of the genus Leishmania and Trypanosoma in wild Biological Reserve Stream Deer and domestic of your surroundings in the Pinheiros city in the state of Espírito Santo through isolation, characterization and molecular studies with traditional phylogenetic markers used for the group. There were two campaigns capture in June and November 2012 totaling an effort of 28,800 trap / day for small terrestrial mammals and h.m2 12600 with a total of 157 individuals belonging to five distinct orders, 23 genera and 27 species. Of the total of 18 animals captured (11:46%) had positive blood cultures and 11 (7.1%) cultures were established and cryopreserved with morphology the parasites of the genus Trypanosoma. Isolates were identified and positioned through V7V8 region sequences of SSU rDNA and one isolate of T. cruzi marinkellei and eight T. dionisii hosts were detected in bats and two isolates showed a distinct morphology Tapirus terrestris those already described for the genus Trypanosoma and partial characterization by 18S rDNA gene gGAPDH complete and point to a new species of this genus and these are the first isolates from these hosts. In domestic animals, dogs were obtained culture of popliteal lymph node of both hind legs and all animals were negative. Furthermore, serological analysis was also negative for all dogs sampled in the vicinity of the Biological Reserve of Deer Creek.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2018-08-06T15:04:45Z No. of bitstreams: 0 / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-08-06T15:07:55Z (GMT) No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:07:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2016-03-17 / Os parasitos do gênero Trypanosoma são descritos em uma ampla variedade de espécies de peixes. Devido ao pleomorfismo destes protozoários e à rara especificidade quanto ao hospedeiro vertebrado, muitas das espécies descritas podem ter sua validade contestada. Visando contribuir para o conhecimento dos tripanossomas de peixes que circulam no Brasil, este estudo apresenta a caracterização morfológica e morfométrica das formas tripomastigotas sanguíneas encontradas em cascudos Hypostomus affinis e Hypostomus luetkeni, de duas localidades no estado de Minas Gerais, aliada ao seu isolamento e manutenção em meios de cultura. A infecção por tripanossomas foi detectada em 100% de H. affinis e em 84,6% de H. luetkeni amostrados, com uma tendência no registro das parasitemias mais elevadas nos hospedeiros menores. As análises morfológicas permitiram o agrupamento dos tripomastigotas sanguíneos em quatro morfotipos distintos, sendo que dois aparentemente não apresentam semelhanças a nenhum outro tripanossoma de peixe já descrito no Brasil. O isolamento in vitro dos parasitos foi possível nos três meios bifásicos testados, enquanto a manutenção dos mesmos pôde ser realizada apenas no meio hiposmótico. O tempo necessário para observação dos primeiros epimastigotas in vitro diferiu entre as duas localidades. As formas evolutivas observadas por exame direto das culturas foram “esferomastigotas”, epimastigotas e tripomastigotas sendo o processo de multiplicação, caracterizado como divisão binária. A sequência de duplicação das organelas seguiu tanto o padrão registrado para tripanossomas de peixes de água doce, com segregação do cinetoplasto anterior à do núcleo, quanto de água salgada, com o núcleo se multiplicando anteriormente ao cinetoplasto. Ao final do processo de divisão puderam ser gerados dois tripomastigotas, dois epimastigotas ou um tripomastigota e um epimastigota. Os isolados deste trabalho apresentaram características in vitro distintas da única espécie isolada no Brasil, especialmente no que se refere às características fisiológicas e à ordem de divisão das organelas, sugerindo que eles possam pertencer a espécies distintas, o que só poderá ser confirmado por análises moleculares. / Parasites of the Trypanosoma genus have been described in a great number of fish species. Due to the pleomorphism presented by these protozoans and the rare specificity related to the vertebrate host, a lot of described species can have their validity questioned. Aiming to contribute with the knowledge about Brazilian fish trypanosomes, this study provides morphological and morphometric characterization of blood trypomastigotes from Hypostomus affinis and Hypostomus luetkeni collected in two sites of Minas Gerais state, along with their culture isolation and maintenance. The trypanosome infections were detected in 100% of H. affinis and 84,6% of H. luetkeni, showing a tendency of highest parasitemias on smaller hosts. The morphological analyses have allowed the distinction of four morphotypes, two of wich are possibly not related with any fish trypanosome species previously described in Brazil. The in vitro isolation of parasites was achieved in three biphasic media that were tested; however, their maintenance was possible only in the hyposmotic medium. The time required for the observation of first in vitro epimastigotes was different for each sampling site. The culture forms observed were spheromastigote-like, epimastigote and trypomastigote, and that latest two have showed a binary fission multiplication process. The multiplication sequence of cell organelles has followed the typical pattern of freshwater fish trypanosomes, with kinetoplast division starting before nucleus division, and also the salt water trypanosomes arrangement, with nucleus multiplication occurring previously to the kinetoplast. As result of the division process were generated two trypomastigotes, two epimastigotes, or one trypomastigote and one epimastigote. The trypanosomes isolates described here have showed in vitro features distinct from those of single trypanosome species isolated in Brazil, nominally: their physiological characteristics related to the medium growth and the division sequence of cell organelles. Altogether, these results can suggest that these trypanosomes could belong to different species; however, this hypothesis can only be confirmed by molecular analysis.