Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La enfermedad de Chagas es producida por el protozoo flagelado Trypanosoma cruzi. Esta enfermedad es endémica en Chile y tiene una compleja diversidad genética (enumeradas de TcI a TcVI) con distintas características clínicas y ecogeográficas. Se analizaron 164 muestras de sangre de 9 especies de micromamíferos silvestres (Abrocoma bennetti, Abrothrix longipilis, Abrothrix olivaceus, Octodon sp, Oligorizomys longicaudatus, Phyllotis darwini, Rattus norvegicus, Rattus rattus y Thylamys elegans) infectados por este protozoo, provenientes de 6 localidades de la zona centro-norte de Chile. Se utilizó la técnica de DNA blot con hibridación para la detección de la región hipervariable de los minicírculos del kDNA a través de sondas especificas marcadas para los linajes TcI, TcII, TcV y TcVI. Los resultados fueron sometidos a análisis estadístico. TcI resultó el linaje más predominante en todas las especies de micromamíferos y en todas las localidades, seguido de TcII, TcVI y TcV respectivamente. Octodon sp y P. darwini fueron las especies más abundantes en el estudio, con un 85% de muestras positivas a la hibridación. Por otro lado, Til-Til (Región Metropolitana) fue la localidad con mayor número de hibridaciones positivas y mayor cantidad de infecciones mixtas, lo cual fue confirmado estadísticamente con el test de Fisher. En último lugar, se obtuvieron casi cuatro veces más hibridaciones positivas e infecciones mixtas en muestras provenientes de la temporada de invierno, lo cual también fue estadísticamente significativo. Este estudio confirma la presencia de los linajes TcI, TcII, TcV y TcVI en la zona centro-norte de Chile, demostrando por primera vez una gran proporción de infecciones mixtas y únicas en la temporada de invierno, así como en las especies Octodon sp y P. darwini, y especialmente en la localidad de Til-Til, donde se analizan sus posibles causas y efectos / Proyectos Fondecyt 1100339 y 1120122

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La enfermedad de Chagas es una de las zoonosis parasitarias más importantes en América Latina, causando graves problemas de salud y pérdidas económicas considerables, por su característica de enfermedad limitante e invalidante. El agente responsable es el protozoo Trypanosoma cruzi, transmitido por vía vectorial, transfusional, accidentes de laboratorio, transplante de órganos, congénita y oral. A nivel general, las iniciativas frente a esta enfermedad se centran en el control y eliminación del vector, junto con vigilancia en bancos de sangre. La existencia de medidas de control de estos mecanismos de transmisión, ha permitido, que en nuestro país, la transmisión congénita cobre especial relevancia. Se estudió la infección chagásica en el binomio madre/recién nacido, cuyos partos ocurrieron entre los años 2005- 2008 en la Provincia de Choapa. De un total de 3.285 gestantes registradas, se detectaron 124 madres serológicamente positivas a la infección por Trypanosoma cruzi (3,8%). En 64 de sus hijos, se completaron satisfactoriamente los estudios serológicos y parasitológicos para detectar infección congénita, lo que ocurrió en dos de ellos (3,1%). Los perros evaluados en este estudio no presentaron infección por Trypanosoma cruzi / Financiamiento: Proyectos DI SAL 05/17 y Fondecyt 1080445

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La enfermedad de Chagas o tripanosomiasis americana tiene como agente biológico el parásito hemoflagelado Trypanosoma cruzi. Esta enfermedad posee un carácter endémico en América Latina y se estima un promedio de 10-15 millones de personas infectadas y 75-90 millones en riesgo de contraer la enfermedad. T. cruzi posee un ciclo de vida indirecto y se presenta en tres formas celulares; epimastigote, forma extracelular replicativa y no infectiva, presente en los vectores triatominos; tripomastigote, forma no replicativa e infectiva, que se encuentra tanto en el vector como en hospederos mamíferos y finalmente, la forma amastigote, intracelular replicativa, presente en hospederos mamíferos. Trypanosoma cruzi es capaz de sobrevivir frente al daño oxidativo del DNA producido por especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (ROS/RNS) del hospedero mamífero. Este daño podría ser reparado mediante la actividad de la endonucleasa APE1 de la vía de escisión de bases (BER). Sin embargo, sólo hemos identificado APE1 de T.cruzi (TcAP1) en la forma epimastigota del parásito, pero no se ha detectado en las formas tripomastigotes o amastigotes. NL1 de T. cruzi (NL1Tc) es una endonucleasa retrotransposónica de la familia AP que podría realizar la misma función que cumple TcAP1 en epimastigotes, pero en tripomastigotes y amastigotes de T. cruzi. Se clonó el gen que codifica para NL1Tc y se confirmó su pertinencia por secuenciación. Por otra parte, se generó la proteína recombinante NL1Tc y por modelamiento en 3D por homología se confirmó corresponde a una endonucleasa. La proteína recombinante purificada se empleó para producir un anticuerpo policlonal específico, el cual se utilizó posteriormente para la identificación de NL1Tc en homogeneizados de las distintas formas celulares del parásito y evidenciar su grado de expresión en epimastigotes de la cepa Dm28c tratados con H2O2 200 μM. Se concluye que la proteína NL1Tc se expresa en las tres formas celulares de T. cruzi, y en las condiciones experimentales empleadas, no se observa sobreexpresión de NL1Tc frente a estrés oxidativo, sin embargo no se descarta su participación en la reparación del DNA / Financiamiento: Proyecto Bicentenario Anillo ACT-29, Proyecto Bicentenario Anillo ACT-112, Proyecto RED-07, Proyecto Fondecyt 1090124

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario. / La enfermedad de Chagas o Tripanosomiasis Americana es uno de los principales problemas de salud pública en América Latina. Dicha patología determina además severas consecuencias a nivel socioeconómico, tanto en la región endémica como en países no endémicos, debido a la globalización de la enfermedad. El agente causal es el protozoario hemoflagelado Trypanosoma cruzi el cual afecta diversas especies de mamíferos, incluido el humano. Este parásito unicelular presenta un ciclo de vida indirecto, precisando de un vector biológico para su transmisión (insectos hematófagos triatominos). T. cruzi se encuentra en tres formas celulares: epimastigote en insectos vectores; tripomastigote, tanto en vectores triatominos (tripomastigote metacíclico) como en hospederos mamíferos (tripomastigote sanguíneo) y amastigote, forma intracelular presente en hospederos mamíferos. Estas diversas formas parasitarias dan cuenta de la gran plasticidad del parásito para adaptarse a las diferentes condiciones del medio al que se enfrenta, lo que implica notables cambios de su forma, motilidad y características bioquímicas. T. cruzi sobrevive al daño del ADN por especies reactivas de oxígeno y nitrógeno generadas en ambos hospederos, probablemente por activación del mecanismo de escisión de bases (vía BER), proceso altamente conservado en el que las endonucleasas apurínicas/apirimidínicas (APEs) juegan un rol fundamental. APE1 es la principal AP endonucleasa de Homo sapiens encargada de reparar sitios abásicos en el DNA. Estudios demuestran que ratones carentes de APE1 mueren tempranamente en el desarrollo, poniendo de manifiesto su importancia en la reparación del DNA. Indagaciones destinadas a hacer más eficientes los tratamientos quimioterapéuticos contra el cáncer, desarrollaron una forma dominante negativa para APE1 que se une al sustrato con una mayor afinidad que la proteína nativa, pero que carece de actividad AP endonucleasa. De esta forma se impediría la reparación del DNA de células tumorales, incrementando su porcentaje de apoptosis por acción de anticancerígenos genotóxicos. En T. cruzi se ha descrito la secuencia del gen ortólogo de ape1 (tcap1) y se ha demostrado que la sobreexpresión de la proteína TcAP1 en epimastigotes de T. cruzi incrementa su viabilidad frente a H2O2 y NOO-. En esta Memoria de Título se desarrollaron vectores plasmidiales destinados a expresar la forma nativa de APE1 humana, así como del dominante negativo de APE1 (APE1DN) en epimastigotes de T. cruzi. Tanto APE1 como APE1DN presentaron una localización preferentemente nuclear; sin embargo también fue posible detectar ambas proteínas en el citoplasma de los parásitos transfectados. La expresión de la forma nativa de APE1 otorgó mayor resistencia a parásitos frente a la exposición de concentraciones crecientes de H2O2; por el contrario, la expresión de APE1DN incrementó la sensibilidad de los epimastigotes a dicho agente oxidante probablemente por la inhibición de la actividad endonucleasa apurínica/apirimidínica parasitaria. Finalmente se purificó en condiciones nativas la proteína APE1DN desde homogeneizados de epimastigotes transfectados; esta proteína recombínate será utilizada en ensayos bioquímicos posteriores. Sobre la base de estudios previos que demuestran un incremento de la resistencia a agentes oxidantes de epimastigotes que sobrexpresan TcAP1, los resultados de esta Memoria de Título sugieren un importante grado de conservación en la actividad endonucleasa apurínica/apirimidínica entre humano y parásito. Sin embargo, debido al escaso nivel de conservación aminoacídica entre TcAP1 parasitaria y APE1 humana (cercano al 30%) es factible el desarrollo de agentes químicos que permitan inhibir específicamente la endonucleasa parasitaria y, consecuentemente, la vía BER de T. cruzi, sin afectar a Homo sapiens. Estos inhibidores podrían potenciar el efecto citotóxico de daño oxidativo al DNA generado por cardiomiocitos y células del sistema inmune innato. / Chagas disease, also known as American Trypanosomiasis, is one of the most important public health problems in Latin America, with consequences in the economy and social wellness of endemics countries. Today this illness is taking a major impact due to its expansion to non endemic regions. The causative agent of this disease is Trypanosoma cruzi, a protozoan parasite which infects many mammals, including humans. Vectorial transmission of Chagas’ disease is produced by infected triatomine insects that upon feeding on mammal blood, deposits feces with infective parasites (trypomastigotes) that are ingested in vacuoles (parasitophorous vacuoles) in host cells. In the cytoplasm, trypomastigotes differentiate to round amastigotes that undergo 8-9 cycles of multiplication before transforming back to trypomastigotes that escape to circulation. Upon infection of target tissues trypomastigotes change to intracellular amastigotes (amastigote nests) that maintain T. cruzi infection for life. Eventually, blood trypomastigotes may be ingested by a triatomine and transformed to epimastigotes in the vector’s midgut. After multiplication, epimastigotes move to the insect hindgut where they differentiate into infective metacyclic trypomastigotes. Thus, this parasite presents an important plasticity, adapting to different media which implies changes in shape, motility and biochemical properties. In its life cycle, T. cruzi must overcome diverse oxygen and nitrogen reactive species (ROS and RNS, respectively) that induce DNA damage. For T. cruzi survival, resulting in the development of a chronic infection in mammal hosts, the parasite has to repair its DNA, most probably by activation of the base excision repair pathway (BER). This is a highly conserved mechanism, where apurinic/apyrimidinic endonucleases (APEs) play a key role. APE1 is the main AP endonuclease in Homo sapiens devoted to repair abasic sites in damaged DNA. The importance of this enzyme is demonstrated by studies in which mice depleted of APE1 dye early during development. Interestingly, studies directed to develop new drugs against cancer have shown that a dominant negative form of that enzyme (APE1DN) binds to an apurinic/apyrimidinic substrate with higher affinity than the native protein, but without AP endonuclease activity. Thus, APE1DN impedes DNA repair in tumor cells, increasing apoptosis induced by genotoxic anti-tumoral drugs. In T. cruzi the sequence of an orthologous ape1 gen (tcape1) has been described and it has been shown that over-expression of the TcAPE1 protein in epimastigotes increases the viability of parasites when chased with H2O2 or NOO-. In this work plasmidial vectors expressing human APE1 in T. cruzi epimastigotes, as well its negative dominant form (APE1DN), have been developed. Both, APE1 and APE1DN, are mostly located in the nucleus though a low signal was also present in the cytoplasm of transfected parasites. Expression of native human APE1 conferred resistance of transfected parasites to H2O2 exposition. Contrarily, expression of the APE1DN form increases the sensitivity of parasites when exposed to H2O2, probably by inhibition of the native apurinic/apyrimidinic enzyme activity. Additionally, APE1DN was purified in native conditions from transfected epimastigotes homogenates; this recombinant protein will be used in the future in biochemical assays. Considering that epimastigotes over-expressing TcAP1 show an increase in the resistance to ROS/RNS, results of the present work suggest an important conservation in the apurinic/apyrimidinic endonuclease activity among Homo sapiens and T. cruzi. However, considering the low level of amino acidic conservation between the parasite TcAPE1 and the human APE1 (approx. 30%), it may be possible to develop chemicals directed to inhibit the parasite endonuclease activity without affecting the human one. Those inhibitors could potentiate the parasite DNA damage induced by ROS/RNS generated in the parasitophorous vacuole and by the immune system. / Financiamiento: Proyecto Bicentenario Anillo ACT 112, Proyectos Fondecyt Nos. 1090124, 11100053 y 1130113.

Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2013-03-12T19:52:37Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaVariabilidadeGenética.PDF: 16224264 bytes, checksum: 2ed133aebe11fb0ace36d30c69aa6fa9 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-15T15:58:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaVariabilidadeGenética.PDF: 16224264 bytes, checksum: 2ed133aebe11fb0ace36d30c69aa6fa9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-15T15:58:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaVariabilidadeGenética.PDF: 16224264 bytes, checksum: 2ed133aebe11fb0ace36d30c69aa6fa9 (MD5) Previous issue date: 2007 / A variabilidade genética do Trypanosoma cruzi parece correlacionar-se a algumas variáveis da doença como tropismo tecidual, infectividade e resistência a drogas. Neste estudo, clones das linhagens do T. cruzi I (Gamba cl1 e SP104 cl1 - genótipo 19) e (Cuica cl1 e P209 cl1 - genótipo 20), e do T. cruzi II (Bug2148 cl1 e MN cl2 - genótipo 39) e (MVB cl8 e IVV cl4 - genótipo 32) foram avaliadas quanto à capacidade de gerar reativação da doença crônica em camundongos imunossuprimidos com ciclofosfamida (Cy) e ainda, se o tratamento prévio com o fármaco benznidazol (Bz) previniria esta recrudescência clone-específica. Entre os clones de ambas as linhagens do T. cruzi não houve alteração no perfil da curva de parasitemia nos animais infectados. Porém, após o protocolo de imunossupressão com Cy, no final da fase aguda e durante a fase crônica, clones da linhagem T. cruzi I induziram índices de reativação da parasitemia de 77,5% e 51,25%, respectivamente, enquanto clones da linhagem T. cruzi II apresentaram reativação de 4,7% apenas no final da fase aguda nos camundongos avaliados. De modo geral, o tratamento com Bz induziu uma redução dos índices de reativação tanto na fase aguda (72,22%) quanto na fase crônica (31,37%) da infecção. No entanto, Bz não foi capaz de prevenir a reativação da parasitemia em animais inoculados com os clones Gamba cl1, Cuica cl1 e P209 cl1 na fase aguda. Outro aspecto associado ao Bz, ainda na fase aguda, foi a queda induzida dos níveis totais de IgG avaliados. Finalmente, a imunossupressão induziu aumento de parasitismo tecidual durante a fase crônica mostrando-se, principalmente, associada aos animais infectados com clones da linhagem T. cruzi I. Nosso estudo demonstrou, pela primeira vez, a correlação entre a divergência filogenética do T. cruzi e a reativação da doença de Chagas em condição de imunossupressão, sendo esta relacionada a parasitos da linhagem genética T. cruzi I. Além disso, foi demonstrado que a eficácia da prevenção secundária na reativação pelo tratamento com Bz, provavelmente também dependente das características genéticas das populações do T. cruzi. Nossos resultados abrem perspectivas para se validar a terapêutica imunossupressora em indivíduos chagásicos submetidos à quimioterapia antineoplásica e/ou corticoidoterapia ou mesmo a proposição de novos fármacos imunossupressores. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The genetic variability of Trypanosoma cruzi appears to be correlated with some aspects of Chagas disease like tissue parasite tropism, infectivity and drug resistance. In this study, lineages of T. cruzi I (Gamba cl1 and SP104cl1 - genotype 19) and (Cuica cl1 and P209 cl1 - genotype 20) and T. cruzi II (Bug2148 cl1 and MN cl2 - genotype 39) and (MVB cl8 e IVV cl4 - genótipo 32), were evaluated to its capacity to generate reactivation during experimental chronic phase of disease using Cyclophosfamide (Cy) immunosuppressed mice and, whether the previously treatment with Benznidazol (Bz) would foresee this clone-specific recrudescence. There was no difference associated with parasitemia curve observed among clones into each T. cruzi lineage. However, T. cruzi I lineage was able to induce 77,5% and 51.25% of parasitemia reactivatin when Cy was administrated in the end of acute phase and 51,25%, respectively, while this reactivation associated with T. cruzi II was observed only in the end of acute phase (4.7%). In general, treatment with Bz was able to induce low index of reactivation in acute (72.22%) and chronic (31.37%) phase of infection. Nevertheless, Bz was not able to prevent reactivation of parasitemia in acute phase, induced by clones clones Gamba cl1, Cuica cl1 e P209 cl1. Another aspect associated with Bz treatment, in acute phase, was the reduction of IgG1 levels, except to clones that belongs to 32 and 39 genotypes. Finally, immunosuppression induced high levels of tissue parasites during chronic phase and this aspect was associated with animals infected with T. cruzi I clones. In our study, we demonstrated for the first time, the correlation between philogenetic divergence of T. cruzi and reactivation of Chagas disease under immunosuppression condition and a close relation of these events with T. cruzi I genetic lineage. Besides, it was demonstrated a secondary prevention of this reactivation after Bz treatment and, also, this event appears to be dependent of genetic T. cruzi populations. Our data open new perspectives to an immunosuppressed therapeutic validation in chagasic individuals submitted to chemotherapy to neoplasic cells or corticoterapia or, at least, to propose new immunosuppression drugs.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / United Nations University (UNU-BIOLAC) / Formas tripomastigotas de T. cruzi expressam glicoproteínas de superfície da superfamília das trans-sialidases (TS), implicadas nos processos de invasão da célula hospedeira. As TSs constituem uma grande família gênica codificando grande número de proteínas de superfície. Populações de T. cruzi podem expressar diferentes formas antigênicas de TS. A identificação de genes TS localizados próximos aos telômeros sugeriu que as terminações cromossômicas poderiam atuar como local de geração de novas variantes TS. O objetivo deste trabalho é caracterizar as regiões teloméricas e subteloméricas do T. cruzi e investigar seu papel na recombinação e geração de variantes TS. Idfentificamos 49 “contigs” obtidos durante o projeto genoma que contém a repetição telomérica (TTAGGG). Destes “contigs”, em 45 a repetição telomérica está localizada em uma extremidade, e em quatro “contigs” está localizada internamente. A presença de repetições teloméricas internas poderia ser explicada por erros no alinhamento in silico das sequências ou por eventos de fusão de telômeros, formando cromossomos com repetições teloméricas intersticiais. Todos os contigs apresentam uma sequência conservada de 189 pb adjacente à repetição telomérica, denominada junção telomérica, que representa uma assinatura de extremidades cromossômicas de T. cruzi. Durante o trabalho, localizamos 40 dos 49 “contigs” teloméricos nos “contigs” cromossômicos de T. cruzi e relacionamos algumas extremidades cromossômicas às bandas cromossômicas separadas por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). A estrutura das sequências subteloméricas de T. cruzi varia muito, principalmente como resultado de diferenças na quantidade e na organização de genes de proteínas de superfície (TS e DGF-1), genes “retrotransposon hot spot” (RHS), retroelementos e genes de RNA helicase e N–acetiltransferase entre as extremidades cromossômicas. As regiões subteloméricas possuem um grande número de pseudogenes, porém, também contêm genes completos, possivelmente expressos. Isto indica que estas regiões não representam apenas DNA não-funcional adjacente aos telômeros, mas formam parte do genoma expresso. O tamanho das regiões subteloméricas varia de 5 kb a 182 kb, sendo que as pequenas extremidades podem ter surgido de eventos recentes de quebra cromossômica e reparo dos telômeros. A falta de sintenia nas regiões subteloméricas sugere que genes localizados nestas regiões estão sujeitos a recombinação, o que aumenta sua variabilidade, inclusive em cromossomos homólogos. A presença de genes típicos subteloméricos pode facilitar a ocorrência de mecanismos de recombinação homóloga ou de recombinação mediada por micro-homologia, que podem usar estas regiões para o emparelhamento e recombinação de extremidades livres. Para verificar se eventos de recombinação envolvendo as extremidades cromossômicas estão ocorrendo no parasita construímos um cromossomo artificial de T. cruzi (TAC), uma construção linear que pode ser eficientemente introduzida em epimastigotas mantendo-se estável como um cromossomo do parasita. Estas construções (pTAC-gp85) não se integram ao genoma do parasita, e contém sequências subteloméricas, incluindo um pseudogene gp85, marcadores de seleção em ambos os braços e o gene repórter GFP. Após a eletroporação de epimastigotas com as construções, estas se mantiveram lineares epissomais e estáveis, por diversas gerações, mesmo na ausência de pressão seletiva com antibióticos. Ao longo do ciclo de vida do parasita, o cromossomo artificial se manteve estável, segregando-se junto aos outros cromossomos do parasita. Não foram detectados eventos de recombinação envolvedo deslocamento de genes do cromossomo articial para outro sítio genômico. Eventos de recombinação envolvendo genes TS subteloméricos podem estar ocorrendo em T. cruzi, mas possivelmente com menos frequência do que o esperado pela diversidade genética observada entre as linhagens e o grande número de variantes de antígenos de superfície no parasita. Eventos de recombinação em alguns parasitas da população dificilmente seriam detectados pela estratégia utilizada em nossos experimentos. O T. cruzi apresenta alta resistência aos efeitos da radiação ionizante, apresentando grande capacidade de reparo do DNA. A radiação gama causa a paralização do ciclo celular e fragmentação cromossômica, associada a quebras na dupla fita de DNA (DSBs – “double strand breaks”). No entanto, 48h após a irradiação, bandas cromossômicas de tamanho normal foram detectadas por PFGE. Embora tenha sido proposto que a recombinação mediada por Rad51 tenha papel importante no reparo de lesões do DNA, muitas dúvidas permanecem sobre a resposta do T. cruzi à radiação. Portanto, efetuamos experimentos para compreender o reparo dos cromossomos após a exposição de epimastigotas à radiação gama. Epimastigotas em crescimento exponencial (clone CL Brener e cepas G e CL) foram expostos a doses de 500 a 2000 Gy de radiação gama. Após a irradiação verificamos em intervalos regulares a sobrevivência das células, o crescimento celular, o dano e o reparo do DNA. A inibiçao do crescimento celular ocorreu imediatamente após a irradiação, e permaneceu por 96 h nos parasitas irradiados com 500 Gy e por até 12 dias nos parasitas irradiados com 1000 Gy. Parasitas irradiados com doses maiores (1500 e 2000 Gy) não sobreviveram. Utilizando ensaios que detectam DSBs (TUNEL) e fragmentação cromossômica (PFGE), avaliamos o efeito genotóxico da radiação em epimastigotas. Seis dias após a irradiação, a porcentagem de células irradiadas com 500 Gy marcadas positivamente com TUNEL é similar à de células não irradiadas e 3 vezes menor que nas células irradiadas com 1500 e 2000 Gy. Acreditamos que a fragmentação cromossômica e o número de células marcadas com o ensaio de TUNEL crescem conjuntamente. Comparamos o nível de sintenia entre parasitas irradiados e não irradiados pela análise de segmentos cromossômicos homólogos. Células irradiadas exibem uma impressionante conservação na organização dos genes em relação aos parasitas não irradiados. Nossos resultados confirmam a grande capacidade de reparo de DNA e de resistência à radiação apresentada pelo T. cruzi. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-09-03T16:36:35Z No. of bitstreams: 1 monete_r_gomes_ioc_bcs_0002_2010.pdf: 4408396 bytes, checksum: dc300c2a3e79c9521a3d4a99c18e5e9d (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-03T16:36:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 monete_r_gomes_ioc_bcs_0002_2010.pdf: 4408396 bytes, checksum: dc300c2a3e79c9521a3d4a99c18e5e9d (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Leishmania major, Trypanosoma brucei e Trypanosoma cruzi (Tritryps) são protozoários unicelulares que causam a leishmaniose, a doença do sono e a doença de Chagas, respectivamente. Essas doenças causam ônus econômicos principalmente em regiões subtropicais e tropicais. Atualmente, não existem vacinas comercialmente disponíveis e não há tratamento eficaz para tais doenças. Isso se deve ao fato dos fármacos disponíveis apresentarem muitos efeitos colaterais e estarem propensas ao desenvolvimento de resistência. A maioria desses fármacos foi descoberta através da seleção de um grande número de compostos contra parasitas íntegros. Porém, nos últimos anos, uma nova abordagem vem ganhando espaço sob o termo de “desenho racional de fármacos”. Este termo representa a busca por compostos contra alvos moleculares específicos, visando diferenças bioquímicas e fisiológicas entre o parasita e o hospedeiro. A era pós-genômica gerou uma grande quantidade de informações que permitem a identificação ótima de novos alvos. Neste contexto, a partir de dados públicos dos genomas de Tritryps, reconstruímos as vias de processamento da informação genética (com ênfase nas vias de replicação e reparo, transcrição e tradução) nesses organismos, para adquirir uma melhor representação das enzimas envolvidas nestes processos. Estas análises permitiram estudos comparativos para identificar candidatos a novos alvos terapêuticos. Em nossa metodologia utilizamos a ferramenta AnEnPi (http://bioinfo.pdtis.fiocruz.br/AnEnPi/) para buscar nas seqüências genômicas por enzimas análogas. Utilizando os dados provindos do KEGG, primeiro houve uma etapa de clusterização das estruturas primárias de todas as enzimas desse banco de dados anotadas com o mesmo EC. Para isso utilizou-se uma pontuação (score) de similaridade no Blastp de 120, como parâmetros de corte. Encontramos 830 grupos de ECs com mais de um cluster e 1430 com um único cluster. Após isso, foi realizado um passo de reanotação. Para isto, foi rodado um novo Blastp, assumindo como ponto de corte um e-value de 10e-20, entre todas as proteínas preditas nos genomas de cada Tritryp contra todos os clusters. Desses dados geramos mapas das vias de interesse para esses organismos e os comparamos aos mapas que o KEGG disponibiliza como padrão. Identificamos alguns casos de analogia nestas vias entre seres humanos e Tritryps que podem vir a ser utilizados como novos alvos terapêuticos para o desenvolvimento de fármacos contra esses parasitas. Foi feita a modelagem por homologia de um análogo (6.1.1.-, de T. brucei), utilizando a ferramenta MHOLline. Além disso, buscamos no banco de alvos terapêuticos para doenças negligenciadas, TDRTARGETS (http://tdrtargets.org/), pelos ECs identificados como possíveis novos alvos, e não encontramos nenhuma ocorrência. Tal fato pode indicar que com a metodologia aplicada conseguimos identificar novos candidatos a alvos terapêuticos contra estes parasitas. Em análises futuras, vamos testar e-values mais restritivos na etapa de reanotação, para assim, testar o potencial de reanotação da ferramenta. / Leishmania major, Trypanos oma brucei e Trypanosoma cruzi (Tritryps) are unicellular protozoa that cause leishmaniasis, sleeping sickness and Chagas disease, respectively. These diseases cause economic burden mainly in subtropical and tropical regions. Currently, there are no commer cially available vaccines and no effective treatment for such diseases. This is because the available drugs present many side effects and are willing to develop resistance. Most of these drugs were discovered through the screening of large numbers of compo unds against whole parasites. However, a new approach has been gaining ground under the term "rational drug design", recently. This term represents the search for compounds against specific molecular targets, aiming physiological and biochemical difference s between parasites and hosts. The post - genomic era generated a lot of information that allow optimal identification of new targets. In this context, from public data of the Tritryps’ genomes, we reconstructed the genetic information processing pathway (wi th emphasis on replication and repair, transcription and translation) of these organisms, to obtain a better representation of enzymes involved in these processes. These analyses allowed comparative studies to identify candidates for new therapeutic target s. In our methodology we used the AnEnPi tool ( http://bioinfo.pdtis.fiocruz.br/AnEnPi/ ) to search the genomes for analogous enzymes. Using the data coming from KEGG, there was first a clustering step of the primary structures of all enzymes annotated with the same EC in this database. For this we used a Blastp similarity score of 120 as threshold. We found 830 groups of ECs with more than one cluster and 1430 with only one cluster. After that, we performed a reannotation step. For this task a new Blastp was done, assuming an e - value cutoff of 10e - 20 , among all pr edicted proteins, from each Tritryp genome, against all clusters. From these data we generated maps, for Tritryps, of the pathways of interest and compared them to the KEGG standard maps. We identified some cases of analogy in these pathways between humans and Tritryps that may be used as new therapeutic targets for developing drugs against these parasites. The homology modeling was done for an analog (6.1.1. - , T. brucei ), using the tool MHOLline. Furthermore we also searched in the therapeutic targets data base for neglected disease, TDRTARGES (http://tdrtargets.org/), for the ECs identified as possible new targets, and no occurrences were found. This may indicate that with the methodology applied we managed to identify new candidates for therapeutic targets against these parasites. In further analysis, we will test more restrictive e - values on the reannotation step to test the potential of reannotation of the tool.