A doença de Chagas, causada pelo parasita protozoário Trypanosoma cruzi, afeta milhões de pessoas, a maioria delas vivendo na América latina. Apesar dos avanços da medicina e da biotecnologia, ainda existem poucas opções de tratamento para indivíduos com a doença. Assim, é importante compreendermos os detalhes moleculares da infecção parasitária, para que novas alternativas terapêuticas e de diagnóstico possam ser desenvolvidas para esses pacientes. Neste trabalho estudamos esta doença em duas frentes, uma do ponto de vista do parasita, e a outra, da resposta do hospedeiro. Utilizando bioinformática, identifcamos um peptídeo conservado (denominado TS9) presente nas proteínas de superfície gp85/transsialidases do parasita. Este peptídeo é capaz de promover adesão celular e, na sua forma sintética, inibe a entrada do T. cruzi na célula hospedeira. Análise da estrutura proteica revelou que o peptídeo TS9 encontra-se num domínio do tipo laminina-G, lado-a-lado com o peptídeo FLY, outro peptídeo conservado desta grande família, previamente descrito pelo nosso grupo. Juntos, eles formam um sítio de adesão a citoqueratinas e proteínas de flamento intermediário. Na segunda parte, investigamos os antígenos e epítopos reconhecidos pelas imunoglobulinas de pacientes portadores da doença nas suas diferentes formas clínicas: assintomática e cardiomiopatias, leve ou grave. Criamos uma biblioteca de phage display contendo, virtualmente, todos os fragmentos proteicos existentes no T. cruzi, que foi varrida contra imunoglobulinas para a construção de um mapa da resposta humoral dos pacientes com a doença de Chagas. Nossos resultados mostram que a resposta dos pacientes é complexa, e mais de dois mil epítopos foram mapeados. Muitos deles, como os antígenos B13, SAPA e FRA já foram previamente descritos, validando nosso método. Porém, um grande número de novos epítopos, inclusive contra proteína descritas como hipotéticas ou sem função conhecida, também foram encontrados. Seus papéis na infecção e resposta imune da doença merecem, portanto, atenção. Em resumo, as abordagens e técnicas utilizadas nesta tese são inovadoras, e permitiram a identifcação de peptídeos e moléculas que poderão ser úteis para o desenvolvimento de novos métodos diagnósticos e terapêuticos para a doença de Chagas. / Chagas disease, caused by the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, afects millions of people, most of them living in Latin America. Despite advances in medicine and biotechnology, there are still few treatment options for individuals with the disease. Thus, it is important to understand the molecular details of the parasitic infection, so that new therapeutic and diagnostic alternatives can be developed for these patients. In this work, we study this disease in two fronts, one from the point of view of the parasite, and the other, of the response of the host. Using bioinformatics, we identifed a conserved peptide (called TS9) present in the surface proteins gp85 / trans-sialidases of the parasite. This peptide is capable of promoting cell adhesion and, in its synthetic form, inhibits the entry of T. cruzi into the host cell. Analysis of the protein structure revealed that the TS9 peptide is in a laminin-G-like domain, side-by-side with the peptide FLY, another conserved peptide of this large family, previously described by our group. Together, they form an adhesion site to cytokeratins and intermediate flament proteins. In the second part, we investigated the antigens and epitopes recognized by the immunoglobulins of patients with the disease in their diferent clinical forms: asymptomatic and cardiomyopathies, mild or severe. We created a phage display library containing virtually all existing protein fragments in T. cruzi. This library was screened against immunoglobulins for the construction of a humoral response map of patients with Chagas disease. Our results show that the response of the patients is complex, and more than 2,000 epitopes have been mapped. Many of them, such as the B13, SAPA and FRA antigens have been previously described, validating our method. However, a large number of new epitopes, including many against proteins described as hypothetical or with no known function, were also found. Their roles in infection and immune response of the disease deserve, therefore, attention. In summary, the approaches and techniques used in this thesis are innovative and have allowed the identifcation of new peptides and molecules that may be useful for the development of new diagnostic and therapeutic methods for Chagas disease.

A doença de Chagas, parasitose causada pelo Trypanosoma cruzi, é doença prevalente na América Latina. Estima-se que cerca de 10 milhões de pessoas estão sob o risco de infecção e, em 2008, registraram-se mais de 10 mil óbitos devido à doença. Os únicos dois fármacos disponíveis na terapêutica, nifurtimox e benznidazol, são mais eficazes no tratamento da doença no início da fase aguda. Entretanto, a fase crônica da doença não possui tratamento. O nitrofural (NF), fármaco antimicrobiano, destaca-se por possuir atividade contra o T. cruzi, porém, apresenta toxicidade. Seu derivado hidroximetilado, o hidroximetilnitrofural (NFOH), por sua vez, mostrou maior atividade antichagásica e menor toxicidade. Ante a necessidade de novos fármacos antichagásicos, a existência de alvos terapêuticos promissores como a 14α-esterol desmetilase (CYP51) e a cruzaína e mediante utilização do bioisosterismo como ferramenta de modificação molecular, realizou-se a triagem virtual de 144 ligantes análogos do NFOH pelo método de docking com o programa GOLD para a CYP51 de T. cruzi. Adicionalmente, realizou-se estudo qualitativo dos campos de interação moleculares (MIFs) com o programa GRID para a enzima humana e do parasita, homólogas entre si, estudo que revelou 9 resíduos de aminoácidos no sítio ativo da enzima parasitária que podem ser explorados no planejamento de inibidores seletivos. Neste trabalho, obtiveram-se 5 compostos inéditos, caracterizados por determinação da faixa de fusão, análise elementar, técnicas de espectroscopia no infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H,13C, HSQC, HMBC, HETCOR e NOESY, e a atribuição dos sinais foi realizada com o auxílio de técnicas de modelagem molecular. Testaram-se 4 compostos contra a forma amastigota de T. cruzi em células da linhagem U2OS. Todos os compostos apresentaram atividade da ordem de micromolar e índices de seletividade satisfatórios. O composto LAPEN-2901 teve sua estrutura elucidada por cristalografia de raios X, apresentou toxicidade duas vezes menor que o NFOH e potência semelhante à do composto de referência benznidazol, porém menor eficácia. Os resultados obtidos ressaltam a importância de grupos nitro, 1,2,4-triazólicos e tiossemicarbazônicos para o planejamento de derivados eficazes no tratamento da fase crônica da doença de Chagas. / Chagas disease, parasitosis caused by Trypanosoma cruzi, is a disease that predominates in Latin America. It is estimated that 10 million people are under the risk of infection and, in 2008, more than 10 thousand deaths were registered. The only two drugs available in the therapeutics, nifurtimox and benznidazole, showed to be more effective in the acute phase of the disease. However, there is no choice for the chronic phase. Nitrofurazone (NF), an antimicrobial drug, has activity against T. cruzi, although being toxic. Its hydroxymethyl derivative, the hydroxymethylnitrofurazone (NFOH), showed to be more active and less toxic than the prototype. Considering the need for new antichagasic drugs, the existence of promising new therapeutic targets, as 14α-esterol demethylase and cruzain, and by employing the bioisosterism approach, a virtual screening using T. cruzi CYP51 was performed for 144 NFOH analogues. Additionaly, a qualitative molecular interaction field study was performed, revealing 9 aminoacids in the parasitic enzyme relevant for selectivity. Five novel compounds were synthesized, characterized by melting range, elemental analysis, IR spectroscopy, 1H and 13C NMR as well as HSQC, HMBC, HETCOR and NOESY experiments, in which the signal assigning were aided using molecular modeling techniques Four compounds were tested against T. cruzi amastigotes in infected U2OS cells. All compounds were sufficiently selective towards T. cruzi and showed trypanomicidal activity in low micromolar range. The compound LAPEN-2901 had its structure determined using X-ray crystallography and showed lower toxicity than NFOH and potency similar to benznidazole, but lower efficacy. These results highlight the importance of the 1,2,4-triazolic, thiosemicarbazonic and nitro group moieties for designing new efficient compounds for the chronic phase of Chagas disease.

O estabelecimento de uma resposta TH1 com a produção de IL-12, IFN-gama e de óxido nítrico é crucial no controle do Trypanosoma cruzi, o qual pode colonizar o SNC de crianças e pacientes imunossuprimidos. A inflamação exacerbada em decorrência da persistência de um estímulo antigênico gera o acúmulo de substâncias potencialmente citotóxicas, como mediadores pró-inflamatórios e radicais livres. A partir da infecção de camundongos imunodeficientes (IL-12p40KO) com T. cruzi Sylvio X10/4, avaliamos os danos causados à medula espinal com enfoque na inflamação e neurodegeneração. Além da desmielinização, alta reatividade glial e morte de neurônios no ponto mais tardio da doença, constatamos uma baixa produção de mediadores inflamatórios nas primeiras semanas após a infecção, acompanhada pela proliferação ascendente do parasita no tecido nervoso. Acreditamos que um atraso na produção de IFN-gama seja responsável pela ativação tardia ou ineficiente dos fagócitos da medula espinal, favorecendo a disseminação descontrolada do protozoário e subsequentes danos teciduais. / The establishment of a TH1 response with IL-12, IFN-gamma and nitric oxide production is crucial for controlling the proliferation of Trypanosoma cruzi, which may colonize the CNS of children and immunosuppressed hosts. The exacerbated inflammation due to the persistence of an antigenic stimulus results on the accumulation of potentially cytotoxic substances, such as pro-inflammatory mediators and free radicals. By the infection of immunodeficient mice (IL-12p40KO) with T. cruzi Sylvio X10/4 parasites we evaluated the spinal cord damages, focusing on the inflammation and neurodegeneration. Besides demyelization, high glial reactivity and neuron death at the latest stage of the disease, we noticed low production of inflammatory mediators during the first weeks of the infection, accompanied by an ascendant parasite proliferation in the nervous tissue. We believe that a delay on IFN-gamma production is responsible for the late or inefficient phagocyte activation in the spinal cord, contributing to the uncontrolled protozoan proliferation and subsequent tissue injury.

Diferentes métodos de caracterização e inferências filogenéticas baseadas na seqüência de alguns genes nucleares indicam que Typanosoma cruzi pode ser dividido em dois grupos principais, denominados T. cruzi I e T. cruzi II. Outros subgrupos de isolados foram descritos, tais como grupo de rDNA 1/2 e zimodema 3 (Z3) cuja relação filogenética com os grupos T.cruzi I e T.cruzi II ainda não está clara. O cariótipo molecular é uma ferramenta que permite abordar diferentes aspectos do genoma de organismos. Neste trabalho, caracterizamos o cariótipo molecular de 22 isolados de T. cruzi a partir da separação de seus cromossomos por eletroforese de campo pulsado e hibridação com sondas que representam genes codificadores de proteína e de RNA. Verificamos extenso polimorfismo cromossômico entre os isolados e que isolados pertencentes aos grupos T. cruzi II, rDNA 1/2 e Z3 têm cromossomos de tamanho molecular maior (até 3,5 Mb) em relação a isolados de T. cruzi I (até 2,8 Mb). Os dados do cariótipo molecular também foram utilizados para averiguar o significado evolutivo do polimorfismo cromossômico. As análises fenéticas foram baseadas no índice de diferença absoluta de tamanho cromossômico (aCSDI) obtido a partir da hibridação dos cromossomos com um número variável de marcadores genéticos. Inicialmente analisamos nove isolados, classificados por diferentes abordagens moleculares nos gruposT. cruzi I, T. cruzi II e grupo de rDNA 1/2, este último considerado um grupo de isolados híbridos e incluído por alguns autores no grupo T. cruzi II. Dendrogramas de aCSDI obtidos a partir de 3 a 21 sondas definiram em todos os casos três grupos: dois correspondentes a T. cruzi I e T. cruzi II e um terceiro, ao grupo de rDNA 1/2. O isolado CL Brener - organismo de referência do Projeto Genoma deT. cruzi - ora agrupou com T. cruzi II ora com o grupo de rDNA 1/2, ilustrando seu caráter híbrido. Três grupos também foram observados no dendrograma construído com dados de polimorfismo de tamanho de fragmentos de restrição (RFLP) hibridados com dezoito sondas. A topologia dos dendrogramas de dados de cariótipo molecular e de RFLP é similar, com um coeficiente de correlação significante (r = 0.86062; P < 0.0001), corroborando uma forte estruturação dos grupos. Subseqüentemente, avaliamos a posição de isolados de Z3 em relação aos três grupos acima mencionados, uma vez que alguns autores situam Z3 no grupo T. cruzi II. Analisamos o padrão de hibridação de 9 sondas com os cromossomos de 19 isolados (oito de Z3, três de T. cruzi I, três de T. cruzi II e cinco de rDNA 1/2). A topologia dos dendrogramas mostrou quatro grupos correspondentes, respectivamente, a T. cruzi I, T. cruzi II, grupo de rDNA 1/2 + CL Brener e Z3 (oito dos nove isolados). Este estudo também revelou que isolados híbridos têm uma maior proporção de cromossomos homólogos de tamanhos diferentes em comparação com isolados não híbridos. De um modo geral, nossos resultados mostram que cromossomos são caracteres valiosos para a identificação de táxons em T. cruzi. Uma vez que isolados do grupo de rDNA 1/2 apresentam cistrons ribossômicos de tipo 1 e de tipo 2, caracterizamos a distribuição dos cistrons nas bandas cromossômicas destes isolados. Verificamos que a fração majoritária dos genes de rDNA do tipo 2 está localizada na banda de 1,5 Mb e que os cistrons do tipo 1 estão localizados principalmente na banda de 1,1 Mb. Também estimamos o número de cromossomos e tamanho do genoma de quatro isolados de T. cruzi , com base na análise densitométrica da intensidade de fluorescência dos cromossomos corados com SYBR Green I. Para esta finalidade idealizamos um modelo matemático que permitiu estimar 52, 65, 72 e 44 cromossomos (na célula 2N), respectivamente, para CL Brener, Esmeraldo cl3, SO3 cl5 e Silvio X10 cl1. O tamanho do genoma dos isolados foi calculado, respectivamente em, 70 Mb, 78 Mb, 94,7 Mb e 47 Mb. Os novos aspectos do cariótipo molecular de T. cruzi aqui apresentados contribuirão para a compreensão da organização do genoma deste parasita e auxiliarão na atribuição de arcabouços de genes (scaffolds) aos cromossomos de CL Brener. / Different typing methods and phylogenetic inference based on the nucleotide sequence of few nuclear genes indicate that Trypanosoma cruzi can be divided into two major groups named as T. cruzi I and T. cruzi II. Additional subgroups of isolates have been described, such as group of rDNA 1/2 and zymodeme 3 (Z3), whose phylogenetic relationships with the T. cruzi I and T. cruzi II groups is not clear. The molecular karyotype is a tool that allows investigation of particular aspects of the genome of organisms. In this study, we have characterized the molecular karyotype of 22 isolates following the separation of chromosomes by pulsed-field gel electrophoresis and hybridization with probes that represent genes coding for proteins or RNA species. We observed an extensive chromosome polymorphism between the isolates and that isolates typed as T. cruzi II, rDNA 1/2 and Z3 have chromosome of larger molecular size (up to 3.5 Mb) in relation to T. cruzi I isolates (up to 2.8 Mb). Data from molecular karyotype have been also used to verify the evolutionary meaning of chromosome polymorphism. The phenetic analyses were based on the absolute chromosomal size difference index (aCSDI), calculated from the hybridization of a variable number of genetic markers. Initially, we analyzed nine isolates, classified by different molecular approaches into T. cruzi I,T. cruzi II and rDNA 1/2 groups. This latter group has been considered of hybrid genotypes and has been included by some authors in the T. cruzi II group. aCSDI-based dendrograms obtained from 3 to 21 probes defined in all the cases three clusters: two corresponding, respectively, to T. cruzi I and T. cruzi II groups; and a third one, to rDNA group 1/2. CL Brener - the reference organism of the T. cruzi Genome Project - was alternatively positioned in T. cruzi II or rDNA 1/2 group clusters, illustrating the hybrid nature of this isolate. Three clusters were also observed in the dendrogram constructed with restriction fragment length polymorphism (RFLP) data from 18 probes. The topology of the chromosome and RFLP dendrograms is similar, with a significant correlation coefficient (r = 0.86062; P < 0.0001), supporting a strong structuring of the clusters. Subsequently we evaluated the position of Z3 isolates in relation to the above-mentioned groups, because some authors clustered Z3 with T. cruzi II group. For this purpose we determined the hybridization pattern of 9 probes with the chromosomes of 19 isolates (eight of Z3; three of T. cruzi I; three of T. cruzi II and five of rDNA 1/2). The topology of the aCSDI-based dendrograms showed four clusters corresponding, respectively, to T. cruzi I, T. cruzi II, rDNA 1/2 + CL Brener and Zymodeme 3 (eight out of nine isolates). This study also revealed that hybrid stocks have a larger proportion of two different-sized homologous chromosomes, as compared with non-hybrid. Overall, our results show that chromosomes are valuable characters for identification of evolutionary groups in T. cruzi. Because rDNA 1/2 isolates have ribosomal cistrons of type 1 and type 2, we have characterized the distribution of both cistrons in the chromosomal bands of these isolates. We verified that the majority of type-2 rDNA genes are localized in a 1.5 Mb band, whereas type-1 cistrons are mostly concentrated in a 1.1 Mb band. We have also estimated the number of chromosomes and genome size of four T. cruzi isolates, based on the densitometric analysis of the fluorescence intensity of chromosomes stained with SYBR Green I. For this purpose, we devised a mathematical model that allowed estimating 52, 65, 72 and 44 chromosomes (2N cell), respectively, in CL Brener, Esmeraldo cl3, SO3 cl5 and Silvio X10 cl1. The genome size in these isolates has been calculated, respectively, as 70 Mb, 78 Mb, 94,7 Mb and 47 Mb. The novel aspects of T. cruzi karyotype here presented contribute to the comprehension of the genome organization of this parasite and will assist the assignment of scaffold to the CL Brener chromosomes.

A doença de Chagas é caracterizada por um amplo espectro de manifestações clínicas, que vão desde a ausência de sintomas à doença grave com comprometimento cardíaco e/ou digestivo. A influência do parasito, Trypanosoma cruzi (T. cruzi), agente etiológico da doença, nessas apresentações clínicas têm sido largamente estudada, não se tendo demonstrado o papel da diversidade genética de populações de T. cruzi na determinação das diferentes formas clínicas em humanos. Este trabalho teve como objetivos: a) geral: analisar as características moleculares de T. cruzi em pacientes com doença de Chagas com e sem imunodepressão (infecção por HIV e transplante de órgãos com e sem reativação); b) específicos: 1. Analisar comparativamente isolados do parasito quanto à distribuição em DTU; 2. Relacionar os resultados obtidos pela análise molecular do gene ND7 com a forma clínica e origem; 3. Avaliar por LSSP-PCR a variabilidade da sequência do kDNA de T. cruzi diretamente de amostras biológicas assim como em isolados de T. cruzi obtidos pelos exames de hemocultura/xenodiagnóstico; 4. Comparar os padrões polimórficos obtidos por LSSP-PCR em amostras repetidas de um mesmo paciente no mesmo sítio ou distintos sítios biológicos. Foram incluídos, após aprovação do protocolo na CAPPesq e mediante assinatura de TCLE, 106 pacientes com doença de Chagas crônica ou com imunossupressão, provenientes dos ambulatórios e enfermarias do HCFMUSP, além de 75 indivíduos controle, com provas sorológicas e moleculares negativas. Foram analisadas 187 amostras isoladas de hemocultura/xenodiagnóstico e 236 diretamente de amostras sanguíneas de pacientes. Os seguintes grupos foram constituídos: Agudo-AG, Crônico-CR, Crônico Imunodeprimido-CRI (doenças autoimunes/neoplasias), Coinfecção-CO (infecção por HIV/T.cruzi), Coinfecção-CO/RE (infecção por HIV/T.cruzi e reativação da doença de Chagas), Transplantado-TX, Transplantado-TX/RE (Transplantado com reativação da doença de Chagas). Foram identificados DTU TcI, TcV, TcVI e em maior número TcII, por ensaios de tipagem molecular do parasito, com distribuição estatisticamente significantemente de acordo com a naturalidade dos pacientes (P=0,013). Quanto ao gene ND7, observou-se que a banda de ~900 bp ocorreu em 83,0% das amostras das regiões norte, nordeste, centro-oeste e Bolívia e a de ~400pb em 54% das amostras nas regiões sul e sudeste brasileiras sendo esta diferença estatisticamente significante (P < 0,001). A comparação dos perfis observados por LSSP-PCR a partir de amostras extraídas diretamente do sangue e de isolados obtidos de hemocultura/xenodiagnóstico mostrou maior variabilidade em amostras sanguíneas, confirmada pelo dendrograma. Adicionalmente, o estudo de amostras repetidas do mesmo paciente permitiu confirmar a maior variabilidade nas amostras diretamente extraídas do sangue, com mudança dos padrões durante e após o tratamento com reaparecimento de perfis antigos não presentes no período prétratamento imediato, além de presença de perfis diferentes em distintos sítios biológicos do mesmo paciente. O encontro de DTU diferentes de TcII nos grupos CR/CRI e AG enfatiza a necessidade de atentar para a diferença em limiares de reatividade segundo DTU na análise da parasitemia por PCRq (quantitativa), conforme registrado na literatura. Os dados observados por LSSP-PCR acrescentam informações adicionais não revelados por tipagem molecular, representando novos desafios para o entendimento da relação hospedeiro-parasito em pacientes com doença de Chagas sem e com imunossupressão, ao lado de fatores como nível de parasitemia e pressão seletiva de medicamentos antiparasitários e imunossupressores / Chagas\' disease is characterized by a broad spectrum of clinical manifestations, ranging from asymptomatic cases to severe cardiovascular and/or gastrointestinal involvement. The clinical presentations are thought to be determined primarily by genetic diversity of populations of Trypanosoma cruzi (T. cruzi), but no correlation was clearly demonstrated yet. This study aimed to: a) general: to analyze the molecular characteristics of T. cruzi in patients with Chagas\' disease with and without immunosuppression (HIV infection and organ transplantation with or without reactivation); b) specifics: 1.To analyze comparatively isolates from the parasite as for the distribution in DTU; 2. To describe the results obtained by molecular analysis of gene ND7 in relationship with the clinical form and origin; 3. To assess by LSSP-PCR the variability of the sequence of the T. cruzi kDNA directly from biological samples, as well as in T. cruzi isolates obtained by examination of blood culture/xenodiagnosis; 4. To compare the polymorphic patterns obtained by LSSP-PCR in repeated samples of the same patient on the same site or different biological sites. After approval of the protocol in CAPPesq and by signing an informed consent, 106 patients with chronic Chagas disease or immunosuppression, from the HCFMUSP\'s clinics and wards, and 75 control subjects with negative serological and molecular tests were included. They were analyzed 187 isolated samples from blood culture/xenodiagnosis and 236 directly from blood samples of patients. The following groups were formed: Acute-AC, Chronic-CR, Chronic immunocompromised-CRI (autoimmune diseases/ neoplasms), Coinfection-CO (HIV/T. cruzi infection), Coinfection-CO/RE (HIV/T. cruzi and reactivation of Chagas disease), Transplantation-TX, Transplantation-TX/RE (Transplantation/ with reactivation of Chagas\' disease). DTU TcI, TcV, TcVI and higher TcII number were identified for molecular typing assays of the parasite and the distribution of DTU was statistically significant according to patient´s naturality (P=0.013). As for ND7 gene, was observed that the band of ~ 900 bp was prevalent in 83% of the samples in the North, Northeast, Midwest regions and Bolivia and the band of ~400bp occurred in 54% of the samples of Brazilian\' South and Southeast regions, this distribution was statistically significant (P < 0.001). The comparison between the profiles observed by LSSP-PCR from samples taken directly from blood and isolates obtained from blood culture/xenodiagnosis showed greater variability in blood samples, confirmed by dendrogram. Additionally, the study of repeated samples from the same patient allowed to confirm the greater variability in blood samples taken directly, with changing patterns during and after the treatment with reappearance of old profiles not present in the immediate pre-treatment period, and the presence of different profiles at different biological sites in the same patient. The presence of other DTUs than TcII in chronic and chronic immunosuppressed patients and AC groups emphasizes the need to pay attention to the different reactivity thresholds for the various DTU in the analysis of parasitaemia by PCRq (quantitative), according to the data registered in the literature. The results observed by LSSP-PCR add further information not revealed by molecular typing, representing new challenges for the understanding of the host-parasite relationship in patients with Chagas\' disease with and without immunosuppression, alongside factors such as level of parasitaemia and selective pressure of antiparasitic drugs and immunosuppressive

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.

O presente estudo comparou a PCR com o exame microscópico (EM) na detecção do T. cruzi em amostras do trato digestório do T. infestans, do 1º ao 5º, 10º, 15º, 20º, 25º, 30º e 60º dia, após repasto sanguíneo em camundongos Balb/C infectados pelo T. cruzi, divididos em grupos de alta e baixa parasitemia. Concluiu-se que a PCR apresentou vantagens em termos diagnósticos para a doença de Chagas quando comparada ao EM, em 10 dos 11 tempos estudados no grupo de alta parasitemia, e em todos os tempos na baixa parasitemia. O diagnóstico precoce na baixa parasitemia é de relevância clínica já que poderá influenciar o prognóstico dos pacientes imunossuprimidos com reativação da doença de Chagas / Detection of T. cruzi in T. infestans digestive tract samples was compared by PCR and microscopic examination (ME) on the 1st to 5th, 10th, 15th, 20th, 25th, 30th and 60th day after feeding in Balb/C mice infected by T. cruzi, and divided in two groups: with high parasitemia and with low parasitemia. PCR presented vantages to the Chagas' disease diagnosis when compared with EM in 10 of 11 times in high parasitemia, and in all times in low parasitemia. Earlier diagnosis in low parasitemia model is of clinical relevance since may influence prognosis of immunosupressed patients in reactivation of Chagas' disease

Investigou-se a existência de relação entre células normais de triatomíneos, formas evolutivas do T.cruzi e hospedeiros mamíferos. Hemócitos do vetor de espécies hematófagas não infectadas (Triatoma infestans, T. palidipennis, Dipetalogaster maximus, Rhodnius prolixus e Panstrongylus megistus) foram reconhecidos por soros de pacientes e camundongos infectados com Trypanosoma cruzi, por meio da técnica de imunofluorescência, enquanto que os hemócitos de um inseto fitófago, Diactor billineatus (ninfas e adultos) não foram reconhecidos pelos mesmos soros. Uma parcial reação cruzada foi observada entre hemócitos de T. infestans e soros de portadores de leishmaniose , o que não ocorreu com as amostras de portadores de doenças autoimunes, infecção com HIV e indivíduos normais. O tratamento de hemócitos com metaperiodato de sódio aboliu a fluorescência, mostrando que antígenos carboidratos estão envolvidos. O uso de lectinas marcadas revelou que N acetil-d-glicosamina, manose, glicose e &#946;gal fazem parte da estrutura celular. O immunoblotting com extrato de hemócitos foi realizado com soros de pacientes chagásicos crônicos antes e depois do tratamento específico. Estes soros de ambos casos foram absorvidos com tripomastigotas e epimastigotas. Um número considerável de bandas desapareceu nos soros tratados com tripomastigotas, mas não com epimastigotas. Proteínas de 61-70, 41-50, 31-40 e 21-30 kDa foram as envolvidas no processo de absorção. Após a quimioterapia, as bandas de 121-130, 91-100, 81-90 e 61-60 kDa desapareceram nos soros não absorvidos. Um grupo de camundongos fêmeas A/Sn foi imunizado com hemolinfa livre de hemócitos (HL) e outro grupo com hemócitos (Hc) e desafiados com 5x102 tripomastigotas sangüícolas.(cepa Y). Picos de parasitemia dos camundongos HL e Hc foram observados um ou dois dias após o grupo controle. Apesar da parasitemia de ambos os grupos ter sido baixa, o grupo HL apresentou 43% de mortalidade, enquanto que o grupo Hc mostrou apenas 14 % de mortalidade. As citocinas IFN&#947; e TNF&#945; estão envolvidas no processo de proteção,\' assim como óxido nítrico e anticorpos líticos. Os hemócitos induziram uma redução de IL-10, inibindo a resposta Th2. Desde que os hemócitos e tripomastigotas compartilham epítopos comuns, epítopos de hemócitos devem ser melhor estudados em virtude de seu potencial uso no imunodiagnóstico, imunoproteção e avaliação terapêutica. / Immunological relationship between normal triatomine cells, developmental life-cycle stages of T. cruzi and infected mammal hosts was investigated. Hemocytes from uninfected hematophagous vector species of triatomines (Triatoma infestans, T. palidipennis, Dipetalogaster maximus, Rhodnius prolixus and Panstrongylus megistus) were recognized by sera from patients and mice infected with Trypanosoma cruzi, by means of immunofluorescence assay (IFA), whereas hemocytes from a phytophagous bug, Diactor billineatus (nymphs and adults) were not recognized by the same sera. Hemocytes from T. infestans were partially recognized by leishmaniasis sera, but, not by samples from patients with autoimmune diseases, HIV positive sera. The treatment of hemocytes with sodium metaperiodate practically abolished the fluorescence staining, indicating the presence of carbohydrate antigens. These antigens were revealed be comprised of N acetyl-D-glucosamine, mannose and glucose and &#946;gal, by means of fluorescent labelled lectins. Sera from chronic chagasic patients before and after the chemotherapy were reactive with hemocytes of P. megistus on immunoblotting, and the same sera previously absorbed with formaldehyde fixed cultured epimastigotes as well trypomastigotes. On immunoblotting a substantial number of bands diminished with sera absortion with trypomastigotes, but not with epimastigotes. Proteins of 61-70, 41-50, 31-40 and 21-30 kDa were the major proteins involved in the process of serum absorptions. After chemotherapy, protein bands of 121-130, 91-100, 81-90 and 51-60 kDa disappeared in unabsorbed sera. A group of female A/Sn mice were immunized with hemolymph free of hemocytes (MHL) and other group with hemocytes (MHC). Animais were challenged with 5x102 bloodstream trypomastigotes (Y strain). Parasitemia peaks of MHL and MHC groups were observed one or two days after the control group. In spite of the parasitemia for both groups was about 63% lower than the control group, the mortality for the MHL was 43%, differing from the MHC, which was 14% only. The Cytokines, IFN&#947; and TNF&#945;, were shown to be involved in the protection of immunized mice, and also the nitric oxide and complement dependent lytic antibodies. Hemocytes showed to play a role in the reduction of the IL-10 production, inhibiting Th2 response. Thus, hemocytes and trypomastigotes share common epitopes, and these epitopes are potentially useful for immunodiagnosis, immunopratection, and evaluation of chemotherapic efficiency in Chagas\' disease control.

O T. cruzi, é o agente causador da doença de Chagas. O estado redox NAD+/NADH intracelular é fundamental na manutenção do metabolismo celular. A GAPDH apresenta a função de proteção do telômero em mamíferos contra degradação, isto por causa de ligar se ao telômero. Aqui, mostramos que a GAPDH recombinante de T. cruzi (rTcGAPDH) interage com o DNA telomérico. A rTcGAPDH liga ao DNA de simples fita. Mostramos que a GAPDH liga ao DNA telomérico in vivo em células epimastigotas, onde a [NADH] é maior que [NAD+], mas a adição de NAD+ exógeno bloqueia esta interação. Corroborando a hipótese de que o equilíbrio NAD+/NADH determina a interação GAPDH-telômero, vimos que o tripomastigota tem maior [NAD+] intracelular que a [NADH] e a GAPDH não é capaz de ligar se ao DNA telomérico. Além disso, o NADH exógeno resgata a interação GAPDH-telómero nesta fase. É importante o equilíbrio NAD+/NADH desta interação em tripanosomas, sugerindo que a proteção do telômero do parasita pode ser regulada pelo estado metabólico das células. / The T. cruzi, is the causative agent of Chagas disease. The redox state of NAD+/NADH intracellular is critical in the maintenance of cellular metabolism. The GAPDH has the protection function of the telomere in mammals against degradation, because it is connecting to the telomere. Here we show the recombinant GAPDH of T. cruzi (rTcGAPDH) interacts with telomeric DNA. The rTcGAPDH binds to single-stranded DNA. We show GAPDH to bind to telomeric DNA in vivo epimastigotes cells, where [NADH] is greater than [NAD+], but the addition of exogenous NAD+ blocks this interaction. Corroborating the hypothesis that the NAD+/NADH balance determines the GAPDH-telomere interaction, we saw that the trypomastigote has higher [NAD+] that intracellular [NADH] and GAPDH is not able to connect to telomeric DNA. In addition, the exogenous NADH recovers the GAPDH-telomere interaction at this stage. It is important the NAD+/NADH balance this interaction in trypanosomes, suggesting that the protection of the telomere of the parasite can be regulated by the metabolic state of the cells.

0 objetivo deste trabalho foi definir se a carga parasitaria na fase aguda da doenga de Chagas experimental afeta a parasitemia, a patologia e a resposta imune na fase cr6nica. Para obtengelo de diferentes cargas parasitoirias na fase aguda, camundongos A/J foram infectados corn 103 OU 105 formas tripomastigotas de T. cruzi e analisados urn ano depois. Os animais cr6nicos infectados corn 105 formas tripomastigotas apresentaram maior nivel de parasitemia residual, maior intensidade de inflamagclo no coragtio e no moscuio esquel6tico e maior grau de ativa95o do sistema imune do que os animais infectados corn 103 formas. Em reiagclo aos parametros imuno16gicos analisados, observou-se nos animais infectados corn 105 formas: i) expansio das populag6es B220-CD5- e CD8\'; ii) freq0@ncia maior de blastos nas populag6es linfocit@rias B220\', CD8\' e CD4\'; iii) mudanga acentuada nas c61ulas CD4+ para o fen6tipo CD4+CD45RBI-ow, indicando urn aumento das c61ulas efetoras elou de mem6ria; iv) freqGC=ncias elevadas de blastos CD4+CD45RB Hig\' e CD4+CD45RB Low; vi) nomero superior de c61ulas secretoras de lg principaimente IgG2a; v) niveis superiores de anticorpos IgG2a e IgGl especificos e vii) maior produgclo de IFN-Y e de IL-4. Estes resultados indicam que a carga parasitaria na fase aguda da infecggto influencia a ativagclo do sistema imune e o desenvolvimento da patologia na fase cr6nica da doenga de Chagas. / The objective of this project is to evaluate if the parasite load in the acute phase experimental Chagas\' disease affects the parasitemias, the pathology and the immune response in the chronic phase. To obtain low- and high-parasite loads in the acute phase of the disease, AlJ mice were infected with 103 or 105 T. cruzi trypomastigotes of the Y strain, and treated on day 6 with Benzonidazol. One year later, chronic mice were screened for subpatent parasitemias, tissue pathology and immune response. Mice infected with the high parasite inoculum showed higher levels of chronic parasitemias, heart and striated muscle inflammation and activation of the immune system when compared to mice infected with the low¬dose inoculum. Concerning the activation of the immune system, the main findings in high-dose infected mice were: i) increased numbers of splenocytes, with preferential expansion of CD8+ and B220-CDS- cells, many of them bearing a macrophage phenotype; ii) higher frequencies of B (B220+), CD4+ and CD8+ large lymphocytes; iii) a shift of CD4+ cells towards a CD4SRBLow phenotype; iv) increased frequencies of both CD4SRBLow and CD4SRBHigh large CD4+ cells; v) augmented numbers of total Ig-secreting cells, with predominance of IgG2a¬producing cells, and; vi) increased production of IFN-y and IL-4. In addition, these mice presented lower IgM and higher IgG2a and IgG1 parasite-specific serum antibody levels. Our results indicate that the parasite load at the acute phase of T. cruzi infection influences the activation of the immune system and development of Chagas pathology at the late chronic phase of the disease.