A doença de Chagas é uma doença tropical negligenciada e um grande problema de saúde mundial, principalmente na América Latina. O agente etiológico da doença é o protozoário Trypanosoma cruzi. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), cerca de 8 milhões de pessoas estão infectadas com o parasita e 25 milhões vivem áreas de risco de contaminação. A farmacoterapia consiste nos fármacos nifurtimox e benzonidazol. Ambos apresentam sérios efeitos adversos como dermatite, neurotoxicidade e hepatite, e baixa eficácia na fase crônica da doença. Nesse contexto, há urgência no desenvolvimento de novos fármacos seguros e eficazes para o tratamento da doença. Dentre os alvos moleculares validados para o desenvolvimento de novos fármacos para a doença de Chagas, destaca-se a cruzaína, principal cisteíno-protease do parasita. A cruzaína é expressa em todo o ciclo de vida do parasita e está envolvida em diversos processos biológicos do protozoário, como nutrição, reprodução, invasão, reconhecimento molecular e evasão. A alta atividade que muitos inibidores apresentam contra a enzima, não se traduz, para grande parte destes inibidores, em alta atividade e seletividade em ensaios fenotípicos. Isso ocorre devido a fatores como propriedades farmacocinéticas inadequadas. Nesse contexto, essa tese de doutorado aborda dois temas: o primeiro consiste na construção de modelos de redes neurais artificiais (r² = 0,81 e r²pred = 0,81) e KPLS, na sigla em inglês para Kernel-Based Partial Least Squares (N = 3, r² = 0,81 e r²pred =0,85). Esses modelos foram utilizados para investigar propriedades estruturais, fragmentos privigeligiados e propriedades físico-químicas associadas à atividade em ensaios fenotípicos in vitro. Em seguida, foram desenvolvidos modelos de floresta randômica (número de árvores = 100, r² = 0,97 e r²pred = 0,77) e KPLS radial (N= 4, r² = 0,88 e r²pred = 0,88) para avaliar as propriedades moleculares e estruturais relacionados à seletividade. Posteriormente, essas informações foram combinadas para a realização de triagens virtuais em larga escala. Por fim, um conjunto de estruturas selecionadas foram docadas no sítio ativo cruzaína e submetidas a submetidas à predição de permeabilidade através de membrana e absorção, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade (ADME-Tox). Esses estudos conduziram à descoberta de 260 novos compostos, os quais foram avaliados in silico quanto a atividade biológica, seletividade, e quanto aos pontos de clivagen pela enzima CYP3A4. O segundo tema consiste em simulações de dinâmica molecular do complexo K777-cruzaína em pH 5,5 e 8,0 combinadas a modelagem por redes neurais artificiais (RNAs). De acordo com as RNAs, a mudança nos estados de protonação de duas histidinas, causada por mudanças no pH pode deslocar alças, hélices-α e folhas-β. Estes deslocamentos causam uma alteração do ambiente químico no sítio de interação, alterando a afinidade do inibidor pela enzima (energia livre de ligação). Em pH 5,5, a HIS162 interage principalmente com os resíduos ASP161, GLY163 e ASN182, e a CYS25 permanece disponível para realizar um ataque nucleofílico ao inibidor. Em pH 8,0, no entanto, a HIS162 perde as interações com o ASP161 e a GLY163, e interage com a cadeia lateral da CYS25 e com a cadeia principal da SER183. Estas alterações podem bloquear o ataque nucleofílico da CYS25 ao inibidor K777. Este estudo constribuiu para o avaliar a influência do pH na alteração dos elementos de estrutura secundária da enzima e sua relação com a afinidade dos inibidores pela cruzaína. Por fim, foram desenvolvidos modelos de QSAR 2D e 3D a partir de uma série de oxadiazóis (r²pred KPLS e r²pred CoMFA de 0,81 e 0,82, respectivamente). A integração de métodos de QSAR 2D e 3D e as estratégias de docagem molecular possibilitaram mapear os subsítios do sítio ativo da cruzaína quanto a ligações de hidrogênio, ligações de halogênio e interações do tipo π-π e CH-π. Estes estudos fornecem informações quanto ao espaço químico a ser explorado e alterações estruturais relevantes para o planejamento e avaliação de novos agentes antichagásicos e inibidores da cruzaína. / Chagas disease is a neglected tropical disease and a major global health problem, especially in Latin America. The etiological agent of the disease is the protozoan Trypanosoma cruzi. According to the World Health Organization (WHO), approximately 7 million people are infected with the parasite and 25 million live at risk of infection. Pharmacotherapy consists of the drugs nifurtimox and benznidazole. Both have serious adverse effects, such as dermatitis, neurotoxicity and hepatites, and low efficacy in the chronic phase of the disease. In this context, there is an urgent need for the development of novel, safe and effective drugs for the treatment of the disease. Among the molecular targets validated for the development of new drugs for Chagas disease, cruzain, the major cysteine protease of the parasite can be highlighted. Cruzain is expressed in the whole lifecycle of the parasite and is involved in several protozoan biological processes such as nutrition, reproduction, invasion, molecular recognition and evasion. The high activity that many inhibitors present against the enzyme does not translate, for most of these inhibitors, into high activity and selectivity in phenotypic assays. This is due to factors such as unfavorable pharmacokinetic properties. In this context, this doctoral thesis deals with two themes: the first is the construction of artificial neural network models (r² = 0.81 and r²pred = 0.81) and Kernel-Based Partial Least Squares (N = 3, r² = 0.81 and r²pred = 0.85). These models were used to investigate structural properties, fragments and physicochemical properties associated the in vitro activity in phenotypic assays. Next, random forest models were developed (number of trees = 100, r² = 0.97 and r²pred = 0.77) and radial KPLS (N= 4, r² = 0.88 and r²pred = 0.88) to evaluate the molecular and structural properties related to selectivity. Subsequently, this information was combined for the development of a large-scale virtual screening. Finally, a set of selected structures were docked in the active site of cruzain and subjected to prediction of membrane permeability, and absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity (ADME-Tox). These studies led to the discovery of 260 novel compounds, which were evaluated in silico for biological activity, selectivity and cleavage by the CYP3A4 enzyme. The second theme consists of molecular dynamics simulations of the K777-cruzain complex at pH 5.5. and 8.0 combined with artificial neural network modeling (ANN). According to the ANNs, the change in the protonation states of histidine residues caused by changes in pH can displace loops, α-helices and β-sheets. These shifts cause changes in the chemical environment of the interaction site, altering the affinity of the inhibitor by the enzyme (free binding energy). At pH 5.5, HIS162 interacts primarily with residues ASP161, GLY163 and ASN182, and CYS25 remains available to make the nucleophilic attack to the inhibitor. At pH 8.0, however, HIS162 loses interactions with ASP161 and GLY163, and interacts with the CYS25 side chain and the SER183 main chain. These changes can block the nucleophilic attack by CYS25 to the K777 inhibitor. This study contributed to evaluate the role played by the pH on the alteration of secondary structure elements of the enzyme and its relationship with the affinity of the inhibitors by cruzain. Finally, 2D and 3D QSAR models were developed for oxadiazole derivatives (r²pred KPLS and r²pred CoMFA of 0.81 and 0.82, respectively). The integration of 2D and 3D QSAR methods and molecular docking strategies enabled the mapping of the the subsites of the cruzain active site regarding hydrogen bonding, halogen bonding and π-π and CH-π interactions. These studies provide information on the chemical space to be explored and structural changes relevant for the design and evaluation of new antichagasic agents and cruzain inhibitors.

Triatoma sordida é considerada de importância secundária no ciclo da Doença de Chagas humana, uma vez que vem ocupando o lugar de Triatoma infestans no peri-domicílio das casas. Triatoma costalimai é considerada uma espécie silvestre e endêmica do cerrado brasileiro. Recentemente tem ocorrido um aumento do número de invasões domiciliares por T. sordida e T. costalimai, devido ao impacto causado pelo homem no meio ambiente. Ambas as espécies já foram encontradas naturalmente infectadas por Trypanosoma cruzi e, portanto, contribuem para o ciclo antropozoótico da doença. O presente trabalho teve como objetivo verificar a variabilidade genética e morfológica dessas duas espécies, por morfometria geométrica alar e da cabeça e marcadores moleculares mitocondriais sendo T. sordida coletado nos estados de Mato Grosso do Sul (5 populações), Goiás (4 populações) e Minas Gerais (3 populações); e T. costalimai coletados nos estados da Bahia (1 população), Goiás (2 populações) e Minas Gerais (1 população). A hipótese Os resultados mostram que as populações de T. sordida encontram-se altamente estruturadas geneticamente, e que a morfologia alar apresenta uma heterogeneidade, o que permite concluir que mesmo estruturadas geneticamente, não há um processo de especiação ocorrendo para essa espécie. As populações de T. costalimai apresentam alta variabilidade morfológica do conexivo, embora as asas e cabeças apresentam certa similaridade entre as populações estudadas. Os marcadores genéticos indicam distinção entre espécimes que apresentam uma linha laranja continua no conexivo daqueles que apresentam manchas laranjas triangulares. As diferenças encontras sugerem que T. costalimai compreende duas subespécies, com diferenças morfológicas e cromáticas. / Triatoma sordida is considered of secondary importance in the cycle of Human Chagas Disease, since it has occupied the place of Triatoma infestans in the peri-domicile of the houses. Triatoma costalimai is a wild and endemic species of Brazilian cerrado. Recently there has been an increase in the number of home invasions by these species, due to the impact caused by man in the environment. Both species have already been found naturally infected by Trypanosoma cruzi and, therefore, contribute to the antropozootic cycle of the disease. The present work had as objective to verify the genetic and morphological variability of these two species, through the geometric morphometry of the head and mitochondrial molecular markers. The results show that the populations of T. sordida are highly structured genetically, and that the wing morphology shows heterogeneity in the wing shape, which allows to conclude that even if genetically structured, there is no speciation process occurring for this species. The populations of T. costalimai have high morphological variability of the connexivum, although the wings and heads present some similarity between the populations studied. Genetic markers indicate a distinction between specimens with a continuous orange line in the connexivum of those with triangular orange spots. The differences found suggest that T. costalimai comprises two subspecies, with morphological and chromatic differences.

A doença de Chagas, uma infecção causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é um grave problema de saúde pública. Atualmente, cerca de dez milhões de pessoas em todo o mundo estão infectadas, sendo que a situação é mais crítica na América Latina, onde a doença é endêmica. A necessidade de novas alternativas terapêuticas é grande, pois os fármacos disponíveis apresentam sérias limitações, como baixa eficácia e alta toxicidade. A enzima cruzaína, uma cisteíno-protease essencial à sobrevivência do parasita, é considerada um importante alvo para o desenvolvimento de novos agentes antichagásicos. Neste trabalho, o objetivo foi o desenvolvimento de novos inibidores da enzima cruzaína empregando como modelo um composto hit (1) com propriedades anti-T. cruzi. Este inibidor competitivo (um derivado imidazólico), que apresenta elevada potência e afinidade contra a enzima alvo (IC50 = 1 µM e Ki = 120 nM, respectivamente), foi identificado em trabalhos anteriores de nosso grupo por meio da integração de técnicas computacionais (triagem virtual) e experimentais (avaliação bioquímica in vitro). A presente proposta de planejamento molecular, empregando métodos de química medicinal, levou a investigação de padrões estruturais explorando a complementaridade entre as moléculas pequenas e os resíduos de aminoácidos dos subsítios da cruzaína. Um conjunto promissor de 38 compostos foi planejado, sintetizado e avaliado em ensaios in vitro frente à enzima cruzaína e posteriormente, contra o parasita. Entre os derivados do composto hit (1), que apresentaram valores de IC50 contra a enzima alvo na faixa nano- e micromolar, destaca-se o composto 14 (IC50 = 120 nM e Ki = 20 nM), um inibidor competitivo, potente e de alta afinidade contra a enzima alvo, que também apresentou atividade in vitro e in vivo contra o parasita. A integração de métodos experimentais e computacionais foi útil no processo de otimização de inibidores inéditos da cruzaína. As relações entre a estrutura e atividade obtidas são de grande relevância para o desenvolvimento de candidatos a novos fármacos para a terapia da doença de Chagas. / Chagas´ disease, an infection caused by Trypanosoma cruzi, is a serious public health problem. Currently, about ten million people are infected worldwide, and the situation is more critical in Latin America, where the disease is endemic. The need for new therapies is urgent, since the drugs available have serious limitations, such as low efficiency and high toxicity. The cruzain enzyme, an essential cysteine protease for the parasite survival is considered an important target for the development of new antichagasic agents. In this work, the goal was the development of new cruzain inhibitors based on modifications of a hit compound (1) with properties anti-T. cruzi. This competitive inhibitor (an imidazole derivative), shows high affinity and potency (IC50 = 1 µM and Ki = 120 nM, respectively), and was identified in a previous work in our group by integrating computational techniques (virtual screening) and experimental (in vitro biochemical evaluation). The proposed molecular design, employing methods of medicinal chemistry, aimed to investigate structural patterns exploiting the complementarity between small molecules and amino acid residues of the subsites of cruzain. A promising set of 38 compounds was designed, synthesized and evaluated in in vitro assays against the cruzain enzyme and subsequently against the parasite. Among the derivatives of the hit compound (1), which had IC50 values against the target enzyme in the nano- and micromolar range, the compound 14 (IC50 = 120 nM and Ki = 20 nM), a potent and high affinity competitive inhibitor against cruzain showed activity in vitro and in vivo against the parasite. This work illustrates the importance of the integration of experimental and computational methods in the optimization process of novel cruzain inhibitors. The structure-activity relationship studies revealed in this work are useful for the development of new drug candidates for the treatment of Chagas´ disease.

Infecções causadas por tripanossomatídeos causam milhares de mortes anualmente, além de levarem a redução da capacidade produtiva, com elevada morbidade na população acometida. A eficácia terapêutica é limitada na maioria dos casos, sendo o benzonidazol o único fármaco aprovado para uso do tratamento do Trypanosoma cruzi, sendo ativo somente na fase aguda da Doença de Chagas, com grande efeitos colaterais. No caso das leishmanioses, as substâncias de tratamento existentes causam toxicidade renal e cardíaca, além de induzirem a resistência e apresentarem eficácia insuficiente. Observando todo o contexto torna-se necessário a busca por novas substâncias que sejam mais eficazes e menos tóxicas. Assim, o trabalho representa uma contribuição para a busca de novas moléculas bioativas para o tratamento da doença de Chagas e leishmaniose a partir da padronização e realização de ensaios celulares usando a forma epimastigota da cepa Y do T. cruzi e promastigota para Leishmania chagasi e L. amazonensis. A padronização do método colorimétrico de MTT foi realizada a partir da comparação com o método tradicional de contagem por microscopia usando câmara de Neubauer, seguido do estudo de viabilidade por citometria de fluxo, como método confirmatório e, finalmente a padronização do ensaio de ciclo celular usando os fármacos de referência benzonidazol (T. cruzi) e anfotericina B (Leishmania spp.). Os compostos testados neste estudo são proveniente de classes distintas de inibidores de alvos macromoleculares (cisteíno proteases, DHODH, GAPDH, quinases) e foram planejados e/ou selecionados pelo Grupo de Química Medicinal (NEQUIMED). Dentre todas as substâncias, inibidores de quinases apresentaram maior potencial para estudos subsequentes, sendo o T. cruzi o parasito mais sensível, onde um grande número de substâncias apresentou atividade nos estudos de triagem. Para uma delas (Neq0474) foi realizado o ensaio de dose-resposta, com EC50 = 53 &micromol/L. L. chagasi apresentou a maior resistência dentre todos os parasitos estudados neste trabalho, enquanto que L. amazonensis foi sensível para Neq0438. Algumas substâncias estudadas apresentaram potencial para estudos mais aprofundados visando identificar novas alternativas terapêuticas para estas doenças parasitárias. / Infections caused by trypanosomatides lead to thousands of deaths annually, besides the reduction of the quality of life and working capability, with high morbidity to the patients. The therapy efficacy is limited in most cases, being benznidazole the only approved drug in Brazil, which works only in the acute phase of the Chagas Disease with severe collateral effects. For leishmaniasis, the drugs cause renal and cardiac toxicity and trigger resistance. In this context, novel efficacious and secure substantes are necessary to improve the current therapeutic strategies, which was the goal of this project by means of cell-based assays. The first step was the standardization of the MTT colorimetric assay for the epimastigote form of the Y strain of Trypanosoma cruzi and promastigote form of Leishmania chagasi and Leishmania amazonensis. This was achieved by comparing the results with the standard counting using the Neubauer chamber. The use flow cytometry for the determination of cell viability and the perturbation of the cell cycle were also standardized using the reference drugs benznidazole (T. cruzi) and amphotericin B (Leishmania spp.). New compounds tested in this project were designed or selected based on different macromolecular targets (cysteine proteases, DHODH, GAPDH, kinases) by the Medicinal Chemistry Group (NEQUIMED). Among them, many kinase inhibitors promoted the most dramatic results for T. cruzi, reducing the cell viability of this parasite. One of them (Neq0474) was subjected for a follow-up dose-response assay, with EC50 = 53 &micromol/L. L. chagasi was the most resistant parasite in this work, whereas L. amazonensis was sensitive to Neq0438. Some of these new compounds are of interest for more in-depth studies to these parasitic diseases.

Os efeitos da utilização da terapia de ressincronização cardíaca (TRC) em pacientes com cardiopatia chagásica (CCC) são pouco conhecidos. O objetivo desse trabalho foi comparar o efeito dessa terapia em pacientes com CCC e não-chagásica. Foram estudados, retrospectivamente, todos os pacientes submetidos à ressincronização cardíaca, associados ou não ao cardioversor-desfibrilador implantável (CDI) no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo no período de julho de 2007 a dezembro de 2017. Para comparar a mesma variável em dois momentos diferentes foi utilizado Teste de Wilcoxon. Para a comparação de proporções foi utilizado o teste exato de Fisher. A análise de sobrevida foi feita utilizando-se o método de Kaplan-Meier com o \"Long rank test\" para comparar a sobrevida entre os grupos. Para a análise das variáveis associadas à mortalidade pós-implante utilizou-se a análise de regressão de Cox. Noventa e oito pacientes foram incluídos e divididos em três grupos de cardiopatia: chagásica (CCC) com 42 pacientes (42,9%); isquêmicos (ISQ) com 13 (13,3%) e nãoisquêmico não-chagásico (NINC) com 43 (43,9%). Os pacientes que receberam implante de TRC foram 71,4% e TRC associado ao CDI foram 28,5%. Não havia diferença estatisticamente significativa entre os grupos na avaliação das características clínicas, exceto pela predominância de pacientes do gênero masculino no grupo ISQ. Em relação aos bloqueios de condução intraventriculares, havia menor quantidade de bloqueio de ramo esquerdo (BRE) espontâneo e maior quantidade de BRE induzido no grupo CCC. As demais características eletrocardiográficas e ecocardiográficas eram semelhantes entre os grupos. A sobrevida de pacientes que recebem a TRC foi baixa após 48 meses de implante, independentemente do tipo de miocardiopatia e a despeito da melhora significativa da classe funcional e estreitamento do QRS dos pacientes. Todavia, a sobrevida em pacientes chagásicos foi significativamente menor quando comparada as demais miocardiopatias. Ademais, a melhora da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) e a redução do diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo (DDFVE) ocorreram significativamente apenas no grupo NINC. O aumento da idade, FEVEreduzida, presença de atraso da condução intraventricular não especificada (ACINE) e de bloqueio de ramo direito (BRD) e baixa classe funcional estão associadas a maior risco de morte após implante. As taxas de complicações cirúrgicas foram baixas em todos os grupos. A taxa de óbito cirúrgico é compatível com a gravidade desses pacientes. Conclui-se que a CCC apresenta resposta clínica à TRC, mas a mortalidade após 48 meses é maior que em outras cardiopatias. / The effects of using cardiac resynchronization therapy (CRT) in patients with Chagas\' heart disease (CCC) are poorly understood. The objective of this study was to compare the effect of this therapy in patients with CCC and non-Chagas\' disease. We retrospectively studied all patients submitted to cardiac resynchronization associated or not with the implantable cardioverter defibrillator (ICD) at the Clinical Hospital of Ribeirão Preto Medical School at the São Paulo University from July 2007 to December 2017. We use Wilcoxon\'s test to compare the same variable in two different times. Fisher\'s exact test was used to compare proportions. Survival analysis was done using the Kaplan-Meier method with the Long rank test to compare survival between groups. Cox regression analysis was used to analyze the variables associated with post-implantation mortality. Ninety-eight patients were included and divided into three groups: cardiopathy: chagasic (CCC) with 42 patients (42.9%); ischemic (ISQ) with 13 patients (13.3%) and non-ischemic non-chagasic (NINC) with 43 (43.9%). The patients who received CRT implantation were 71.4% and CRI associated CRT were 28.5%. There was no statistically significant difference between the groups in the assessment of clinical characteristics, except for the predominance of male patients in the ISQ group. In relation to intraventricular conduction blockades, there was a lower amount of spontaneous left bundle branch block (LBBB) and greater amount of LBBB induced in the CCC group. The other electrocardiographic and echocardiographic characteristics were similar between groups. The survival of patients receiving CRT was low after 48 months of implantation, regardless of the type of cardiomyopathy and despite significant improvement in functional class and QRS narrowing of patients. However, survival in chagasic patients was significantly lower when compared to other cardiomyopathies. In addition, the improvement of left ventricular ejection fraction (LVEF) and the reduction of the left ventricular end-diastolic dimension (LVEDF) occurred significantly only in the NINC group. Increased age, reduced LVEF, presence of unspecified intraventricular conduction delay and left bundle branch block, and low functional class are associated with a higher risk of death after implantation. Therates of surgical complications were low in all groups. The surgical death rate is compatible with the severity of these patients. It is concluded that CCC presents a clinical response to CRT, but mortality after 48 months is higher than in the other cardiopathies.

A Cardiomiopatia Chagásica Crônica (CCC) é uma cardiomiopatia de natureza inflamatória, que ocorre em cerca de 30% dos indivíduos infectados pelo protozoário Trypanosoma cruzi 5-30 anos após infecção. Na doença de Chagas crônica e na CCC, há importante produção de citocinas próinflamatórias do padrão Th1 e quimiocinas, mesmo na ausência de disfunção ventricular. Foi demonstrado que células mononucleares que infiltram o tecido cardíaco de pacientes CCC produzem algumas dessas citocinas inflamatórias. Entretanto, os fatores que determinam a composição do infiltrado inflamatório e contribuem para a migração e acúmulo das células inflamatórias dentro do tecido cardíaco na CCC são ainda desconhecidos. Sabendo-se que a CCC apresenta pior prognóstico que as cardiomiopatias dilatadas de natureza não inflamatória, é possível hipotetizar que diversos mediadores inflamatórios produzidos localmente estejam envolvidos no pior prognóstico. Dentro deste contexto, nosso objetivo no presente trabalho foi avaliar a expressão gênica de citocinas do padrão próinflamatório/Th1, quimiocinas envolvidas na migração de células T de memória e seus receptores e quimiocinas envolvidas na migração diferencial de linfócitos Th1/Th2 e seus receptores em amostras de miocárdio de pacientes com CCC e outras cardiomiopatias. Para isso, utilizamos a técnica de qRT-PCR e imunofluorescência com microscopia confocal para esses mediadores/receptores em amostras de miocárdio (ventrículo esquerdo) de pacientes CCC, portadores de cardiomiopatia não inflamatória (CNI) e doadores saudáveis, obtidos durante o procedimento de transplante. Observamos a expressão gênica aumentada da citocina pró-inflamatória IL-18, das quimiocinas CCL3/MIP-1, CCL4/MIP-1, CCL5/RANTES, CXCL9/Mig, CXCL10/IP-10, CCL17/TARC e CCL19/ELC e dos receptores CXCR3, CCR5 e CCR4 em amostras de miocárdio de pacientes com CCC quando comparadas com amostras de miocárdio de pacientes com CNI ou tecido cardíaco controle. Entretanto, observamos a expressão diminuída ou ausente de genes como TGF-, Foxp3, IL-4 e IL-13 , sugerindo a ausência de células T regulatórias ou células Th2 funcionais. Adicionalmente, a presença de células mononucleares CXCR3+, CCR5+ e CCR4+ foi observada em amostras de miocárdio de pacientes com CCC utilizando imunofluorescência confocal. As quimiocinas CCL5/RANTES e CXCL9/Mig foram detectadas em células mononucleares do infiltrado inflamatório de tecido cardíaco de pacientes com CCC. A expressão diferencial dos genes aqui estudados permitiu obter um quadro panorâmico dos mediadores inflamatórios produzidos no miocárdio de pacientes com CCC. A expressão gênica aumentada de IL-18 e de quimiocinas e seus receptores no miocárdio de pacientes com CCC contribuem para a migração e acúmulo de células de CCR5+, CXCR3+ de perfil Th1 e as correlações observadas entre esses mediadores e receptores sugerem um feedback positivo atuando na manutenção e amplificação do processo inflamatório, possivelmente em associação com outros mediadores expressos no miocárdio. A resposta inflamatória intensa e predominantemente Th1 com a expressão aumentada de diversos mediadores inflamatórios no miocárdio de pacientes com CCC pode ocorrer pela ausência de células T regulatórias Foxp3+ ou TGF-+, e a expressão de alguns mediadores como IL-18 e CCL21/SLC pode estar associada ao desenvolvimento de hipertrofia e fibrose, sugerindo um papel fisiopatológico adicional para a expressão desses mediadores no grupo de pacientes com CCC. / Chronic Chagas disease Cardiomyopathy (CCC) is an inflammatory cardiomyopathy that affects around 30% of individuals infected by the protozoan Trypanosoma cruzi and happens 5-30 years after the infection. In Chronic Chagas disease and CCC, there is a significant production of proinflammatory Th1 cytokines and chemokines even in the absence of ventricular dysfunction. Mononuclear cells inflitrating the heart tissue of CCC patients produce some of these inflammatory cytokines. However, the factors that determine the composition of the inflammatory infiltrate and contribute to the migration, accumulation and distribution of inflammatory cells inside heart tissue in the CCC are still unknown. Considering that CCC has worse prognosis than dilated cardiomyopathy of non-inflammatory etiology, we hypothesized that the production of several inflammatory mediators in situ could be involved in the worse prognosis of CCC. Taking this into consideration, our aim in the present study was to analyze the gene expression of pro-inflammatory/Th1 cytokines, chemokines involved in cell T memory migration and its receptors and chemokines involved in Th1/Th2 lymphocyte migration and its receptors. qRT-PCR and immunofluorescence with confocal microscopy were employed to detect the expression these mediators/receptors in left ventricular free wall samples from end-stage CCC patients, patients with non-inflammatory cardiomyopathy (NIC) and healthy donors, obtained upon transplantation. We observed a significant increase in the expression of pro-inflammatory cytokine IL-18, chemokines CCL3/MIP- 1, CCL4/MIP-1, CCL5/RANTES, CXCL9/Mig, CXCL10/IP-10, CCL17/TARC and CCL19/ELC and its receptors CXCR3, CCR5 and CCR4 in the samples of CCC patients compared to NIC patients and control heart samples. On the other hand, we observed absence of expression or downregulation or of TGF-, Foxp3, IL-4 and IL-13, suggesting the absence of regulatory T cells and functional Th2 cells. In addition, the presence of mononuclear CXCR3+, CCR5+ and CCR4+ cells was observed in myocardium of CCC patients using immunofluorescence with confocal microscopy. The chemokines CCL5/RANTES and CXCL9/Mig were detected in mononuclear cells of inflammatory infiltrates of heart tissue CCC patientes. The differential gene expression observed in this study allowed us to elaborate a global profile of inflammatory mediator production in the myocardium CCC patients. The up-regulated gene expression of IL-18 and chemokines and its receptors in the myocardium CCC patients contribute to the migration and accumulation of CCR5+, CXCR3+ Th1 cells and the correlation observed between these mediators and their receptors suggest a positive feedback contributing to the maintenance and amplification of inflammatory process, possibly in association with another mediators expressed in the myocardium. The intense Th1 inflammatory response with the up-regulated expression of various inflammatory mediators in the myocardium of CCC patients could be enhanced by the absence of Foxp3+ or TGF-+, regulatory T cells and the expression of mediators as IL-18 and CCL21/SLC could play a role in the development of hypertrophy and fibrosis suggesting an additional pathophysiologic role of expression of these mediators in CCC patients.

As células dendríticas (DCs) são críticas no processo de indução de imunidade e tolerância periférica. Estas células apresentam inúmeros receptores em sua superfície e podem ser classificadas em diferentes subpopulações de acordo com a expressão dos mesmos. Anticorpos monoclonais dirigidos contra diferentes receptores celulares vêm sendo utilizados com sucesso no tratamento de patologias como câncer. Nos últimos dez anos, demonstrou-se que é possível enviar antígenos diretamente para o receptor DEC205 presente na superfície das DCs. Quando isso acontece na ausência de estímulo inflamatório, o resultado é a indução de tolerância imunológica. Quando o antígeno é enviado a estas mesmas células na presença de um estímulo inflamatório, o resultado é a indução de uma forte resposta imunológica. Geramos um anticorpo <font face=\"Symbol\">aDEC205 em fusão com a proteína 2 de superfície dos amastigotas (ASP-2) de Trypanosoma cruzi e estudamos o efeito da administração deste anticorpo in vivo na presença de diferentes adjuvantes em duas linhagens distintas de camundongos. Observamos que ambas as linhagens de camundongos não foram capazes de gerar anticorpos, mas a resposta imune celular foi suficiente para reduzir a parasitemia quando desafiados com tripomastigotas cepa Y de Trypanosoma cruzi. Camundongos A/J foram capazes de mediar apresentação cruzada. Mapeamos um peptídeo que é reconhecido por camundongos BALB/c. Camundongos imunizados com Poly (I:C) como estímulo de maturação mostrou-se superior ao CpG. / As part of the innate immune system, dendritic cells (DCs) are critical in the process of induction of immunity and peripheral tolerance. These cells offer many receptors on their surface and can be classified in different subsets according to the expression there of. Monoclonal antibodies directed against different cellular receptors have been used successfully to treat diseases such as cancer. In the last ten years has been demonstrated that antigen can be sent directly to the receiver DEC205 present on the surface of DCs in vivo. When this happens in the absence of concomitant inflammatory stimulus, the result is the induction of immunological tolerance. Moreover, when the antigen is sent to the same cells in the presence of an inflammatory stimulus, the result is to induce a strong immune response. In this study we generated an antibody <font face=\"Symbol\">aDEC205 fusion protein with the amastigote surface protein 2 (ASP-2) from Trypanosoma cruzi and study the effect of administration of this antibody in vivo in the presence of different adjuvants in two distinct strains of mice. We observed that both strains of mice were unable to generate antibodies, but cellular immune response was sufficient to reduce the parasitemia when challenged with trypomastigotes Y strain of Trypanosoma cruzi. The mice A/J were able to mediate cross-presentation. In contrast, we mapped a peptide that is recognized by BALB/c mice. In counterpart mice immunized with Poly (I:C) as maturation stimuli was superior to CpG.

A doença de Chagas, zoonose causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, apresenta uma ampla distribuição na América Latina estendendo-se do Sul dos Estados Unidos até a Argentina. Estima-se existirem 10 milhões de pessoas infectadas e outras 25 milhões expostas ao risco. Apesar de descoberta há mais de um século, o mal de Chagas ainda é uma infecção grave que provoca grande impacto sócio-econômico, sem tratamento efetivo na fase crônica e que carece de conhecimentos científicos. O presente trabalho teve como objetivo a obtenção e o uso de linhagens consômicas de camundongos, na investigação da resistência. As linhagens consômicas foram produzidas por meio de acasalamentos programados e monitoração com marcadores polimórficos de DNA, onde um de seus cromossomos foi substituído pelo seu homólogo da outra linhagem. Como parentais foram utilizadas as linhagens isogênicas C57BL/6/J Unib, de fenótipo resistente (doadora) e A/JUnib, susceptível (receptora) empregadas na produção de cinco linhagens consômicas para os cromossomos 7 (CSs7), 11 (CSs11),14 (CSs14),17 (CSs17) e 19 (CSs19); descritos por Passos et al. (2003), como importantes no controle da infecção causada pela cepa Y do T.cruzi. Nos ensaios experimentais, os consômicos foram inoculados pela via i.p., com as doses de 101, 102, 103 e 104 empregando-se como controles animais de ambas as linhagens parentais. Em todos os consômicos, a resistência foi superior àquela observada no parental susceptível. Em um segundo protocolo, os consômicos foram acasalados com associações programadas e as progênies foram desafiadas empregando-se inóculos com doses crescentes de tripomastigotas. A resistência observada neste grupo foi também superior àquela observada no parental de fenótipo susceptível. Os resultados observados demonstram que o emprego das linhagens consômicas produzidas possibilitam avaliar a participação de cada cromossomo na resistência, bem como os efeitos da associação entre os cromossomos, que são uma estratégia eficiente no estudo de doenças multifatoriais de trato complexo, como a doença de Chagas. / Chagas disease, a zoonosis caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, has a wide distribution in Latin America and extends from the southern part of the United States to Argentina. A number of 10 million of infected people is estimated and another 25 million exposed to the risk. Although discovered over a century, Chagas disease is still a serious infection that causes great socioeconomic impact, with no effective treatment at the chronic phase and in which, a lack of scientific knowledge can be observed. The main goal of this work was that obtaining and using consomic strain of mice, the resistance could be investigated. Consomic strains were produced by programmed mating, in which the animals were monitored with DNA polymorphic markers, and one of his chromosomes was replaced by his homologue from another strain. As parental, were used, the inbred strains C57BL/6/J Unib with resistant phenotype (donor) and as receiver, the A/JUnib strain, that has a susceptible phenotype. These models were used to produce five consomic strains: for the chromosomes 7 (CSs7), 11 (CSs11), 14 (CSs14), 17 (CSs17) and 19 (CSs19), described by Passos et al. (2003) as important in controlling infection caused by the Y strain of T. cruzi. In experimental testing, the consomics were inoculated intraperitoneally at doses of 101, 102, 103 and 104 using as control, animals from both parental lines. In all consomics, resistance was higher than that observed in the susceptible parental. In a second protocol, the consomics were mated with scheduled associations and the progenies were challenged with inocula employing increasing doses of trypomastigotes. The resistance observed in this group was also higher than that observed in the parental with susceptible phenotype. The observed results demonstrate that the use of the consomic strains that were produced order to assess the contribution of each chromosome in the resistance, as well as the effects of association between chromosomes are an effective strategy in the study of complex multifactorial diseases tract, such as Chagas disease.

O tratamento da doença de Chagas é recomendado em pacientes na fase crônica indeterminada com a finalidade de reduzir a carga parasitária, o desenvolvimento de manifestações clínicas tais como as cardiomiopatias e episódios de reativação. Os métodos sorológicos constituem o padrão ouro para a definição de cura pós tratamento, porém não avaliam a carga parasitária tecidual, podendo demorar muitos anos até a soronegativação, enquanto os métodos parasitológicos apresentam baixa sensibilidade na fase crônica. No presente estudo a hemocultura, microscopia ótica, PCR em tempo real (qPCR) e imunoistoquímica foram usados para monitorar a carga parasitária em sangue e órgãos de camundongos Swiss infectados com 2x103 formas da cepa Y de T. cruzi. Foram analisados animais não tratados (NT), tratados somente na fase aguda (TA), somente na fase crônica (TC) e em ambas as fases da infecção (TAC). O tratamento foi realizado com 100 mg/Kg/dia de benznidazol durante 20 dias consecutivos. Amostras foram coletadas no 13º dpi, 26º dpi e 61º dpi (pico da fase aguda, final da fase aguda e fase crônica). Na fase crônica da infecção a microscopia ótica e a hemocultura encontraram 0 e 25% de amostras positivas, respectivamente, e com a qPCR as cargas parasitárias de todas amostras foram quantificadas ao longo do experimento, independentemente do grupo. No 13º dpi, os animais NT apresentaram 16.630,4 enquanto os TA 6.153,6 parasitos/ml de sangue (p<0,05). Os animais TAC foram os que tiveram a maior redução da carga parasitária em sangue e órgãos, muito embora também tenha havido redução nos animais TA (cérebro e coração) e TC (cérebro, coração, músculo e rim) em relação aos NT. Da fase aguda para a crônica houve redução da carga parasitária tanto em sangue quanto em órgãos (mais acentuada). Nos animais NT no 61º dpi, o sangue apresentou carga parasitária comparável a do coração, tecido adiposo, pulmão, intestino, baço e fígado, enquanto nos animais TAC o sangue foi o material biológico com a maior carga parasitária, confirmando que a parasitemia pode e deve ser utilizada para o diagnóstico e monitoramento da infecção por T. cruzi no organismo, em todas as fases da infecção. Ademais, o tecido adiposo atuaria como reservatório de T. cruzi no organismo, uma vez que a carga parasitária sofreu menor redução neste tecido após tratamento. A técnica de imunoistoquímica, realizada em amostras de tecido adiposo e cardíaco, confirmou os resultados da qPCR, fato importante especialmente no 61º dpi, quando as cargas parasitárias foram muito baixas. Portanto, o tratamento realizado em ambas as fases da infecção chagásica seria o mais eficaz para alcançar a redução da carga parasitária de T. cruzi no organismo, em relação ao tratamento realizado apenas uma vez. A qPCR, técnica extremamente sensível, poderia ser empregada para o monitoramento da parasitemia em pacientes tratados na fase crônica indeterminada, detectando falhas terapêuticas ou confirmando a cura etiológica. / The treatment of Chagas disease has been recommended in patients in the chronic indeterminate phase to reduce the parasite load, the development of clinical manifestations such as cardiomyopathies and episodes of reactivation. Serological methods are the gold standard for the definition of cure after treatment, but they do not evaluate the parasite load in tissues, and may take many years until reversion, while parasitological methods have low sensitivity in the chronic phase. In the present study, blood culture, optical microscopy, real-time PCR (qPCR) and immunohistochemistry were used to monitor the parasite load in blood and organs of Swiss mice infected with 2x103 forms of the T. cruzi Y strain. Untreated (NT) animals, treated only in the acute phase (TA), only in the chronic phase (TC) and in both phases of the infection (TAC) were analyzed. The treatment was performed with 100 mg/kg/day of benznidazole for 20 consecutive days. Samples were collected at the 13th dpi, 26th dpi and 61st dpi (peak of acute phase, end of acute phase and chronic phase). In the chronic phase of the infection, optical microscopy and blood culture found 0 and 25% of positive samples, respectively, and with qPCR the parasite load levels of all samples were quantified throughout the experiment, regardless of the group. At the 13th dpi, the NT animals presented 16,630.4 whereas the TA animals had 6,153.6 parasites/ml (p<0.05). TAC animals were the ones that had the greatest reduction of the parasite load in blood and organs, although there was also reduction in the TA (brain and heart) and TC (brain, heart, muscle and kidney) animals in relation to NT. From the acute phase to the chronic one there was reduction of the parasite load in both, blood and organs (more pronounced). In NT animals at the 61º dpi, blood samples presented parasite load levels comparable to that of the heart, adipose tissue, lung, intestine, spleen and liver, while in the TAC animals blood was the biological sample with the highest parasite load, confirming that parasitemia can and should be used for the diagnosis and monitoring of T. cruzi infection in the body at all stages of infection. In addition, the adipose tissue would act as reservoir of T. cruzi in the organism, since the parasite load suffered a smaller reduction in this tissue after treatment. The immunohistochemical technique, performed on adipose and cardiac tissues, confirmed the results of qPCR, an important fact especially in the 61º dpi, when parasite load levels were very low. Therefore, the treatment performed in both phases of the chagasic infection would be the most effective to achieve the reduction of parasite burden of T. cruzi in the organism, in comparison with the treatment performed only once. The qPCR, an extremely sensitive and timely technique, could be used to monitoring parasitemia in patients treated in the indeterminate chronic phase, detecting therapeutic failures or confirming the etiological cure.

A doença de Chagas é uma doença crônica causada pela infecção pelo protozoário Trypanosoma cruzi (T.cruzi). A sua principal consequência clínica é o desenvolvimento da cardiomiopatia chagásica crônica (CCC), que acomete 30% dos pacientes. Não foi determinado um indicador de evolução para a CCC ou permanência na forma indeterminada assintomática da doença de Chagas. Diversos trabalhos têm mostrado alterações no perfil de expressão gênica e proteômica ocorridas na fase aguda e crônica da doença de Chagas experimental e humana. Tais alterações advêm da regulação estabelecida em diversos estágios da expressão gênica e podem ser fatores relevantes no prognóstico da doença. Neste contexto, os microRNAs (miRs), podem exercer uma importante função reguladora. Sua ação se dá pela associação a um RNA mensageiro (RNAm) alvo, inibindo sua tradução ou degradando este transcrito. Assim, a hipótese deste trabalho é a de que a infecção aguda por T. cruzi modula a expressão de miRs no miocárdio de camundongos. Foi avaliado por qRT-PCR o perfil de expressão de miRs 15, 30 e 45 dias após a infecção. O perfil de expressão de miRs resultante foi suficiente para segregar os grupos de acordo com o tempo da infecção. O número de miRs diferencialmente expressos aumentou com a progressão da infecção. Além disso, seis miRs tiveram sua expressão correlacionada à piora na parasitemia e intervalo QTc dos animais: miR-142-3p miR-142-5p, miR-145, miR-146b, miR-149 e miR-21. Análises de correlação realizadas com todos os miRs avaliados ressaltaram este mesmo grupo de miRs entre os mais significativamente correlacionados, além de outros 73 correlacionados com a parasitemia, 67 com o intervalo QTc e 16 com ambos os parâmetros simultaneamente. Nas análises in silico, TNF-alfa e ciclina-D1 foram moléculas nodais recorrentes nas redes criadas com alvos dos miRs diferencialmente expressos em todos os tempos avaliados. Na única rede criada com os miRs correlacionados às alterações na parasitemia e intervalo QTc, TNF-alfa, TGF-beta, Rac1 e Src foram as moléculas nodais. Este trabalho apresenta de maneira inédita o envolvimento dos miRs durante a infecção aguda por T. cruzi, proporcionando novas perspectivas em relação a potenciais ferramentas terapêuticas e prognósticas / Chagas disease is a chronic illness caused by infection with the protozoan Trypanosoma cruzi (T. cruzi). Its main clinical outcome is the development of chronic Chagas cardiomyopathy (CCC), which affects 30% of the patients. The factors that define the progression to CCC or maintenance in the asymptomatic indeterminate form of the disease are still poorly understood. Several studies have presented changes occurred in the gene and proteomic expression profiles in both acute and chronic phases of experimental and human Chagas disease. Such changes result from regulation established at different stages of gene expression and may be relevant for the disease prognosis. In this context, microRNAs (miRs) may play an important regulatory function. miRs act by association to a target messenger RNA (mRNA), inhibiting translation or degrading the transcript. Thus, our hypothesis is that acute infection by T. cruzi modulates the expression of microRNAs in the myocardium of mice. The miR expression profile was evaluated by qRT-PCR 15, 30 or 45 days after the infection. This profile was sufficient to segregate the samples according to the time of infection. The number of differentially expressed miRs was higher as the infection progressed. Moreover, six miRs had their expression correlated with worsening of parasitaemia and QTc interval: miR-142-3p miR-142- 5p, miR-145, miR-146b, miR-149 and miR-21. Secondary unbiased correlation analyses showed this cluster of miRs among the most significant and other 73 miRs correlated with parasitaemia, 67 with QTc and 16 with both parameters simultaneously. In silico target prediction analyses showed TNF-alfa and cyclin-D1 as recurrent nodal molecules of the networks created with miRs targets from all time points. The network generated with miRs correlated to changes in parasitaemia and QTc interval showed TNF-alfa, TGF-beta, Rac1 and Src as nodal molecules. This work points out for the first time the involvement of miRs in the acute infection by T. cruzi, providing new insights about potential diagnostic and prognostic tools