Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2014-09-18T13:07:03Z No. of bitstreams: 1 Gabriela da Silva Cruz. Avaliação... 2014.pdf: 1237079 bytes, checksum: 7beefa52e21bd18ac4325a1c493249ba (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T13:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriela da Silva Cruz. Avaliação... 2014.pdf: 1237079 bytes, checksum: 7beefa52e21bd18ac4325a1c493249ba (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / O Trypanosoma cruzi é um parasita intracelular e agente causador da doença de Chagas, que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Sabe-se que durante os processos de inflamação, regeneração e fibrose desencadeados pelo T. cruzi no hospedeiro há a participação de diversos mediadores e fatores. O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação entre polimorfismos de nucleotídeos únicos com as formas clínicas e o grau de fibrose em pacientes com doença de Chagas. Os polimorfismos foram analisados por PCR em tempo real. Foram incluídos no estudo 55 pacientes com diagnóstico de doença de Chagas e classificados de acordo com a forma clínica da doença, sendo que 17 apresentavam a forma indeterminada, 15 a forma cardíaca sem disfunção ventricular e 23 a forma cardíaca com disfunção ventricular. Os genótipos CA dos polimorfismos do gene LGALS3 (rs4644 e rs4652); AG e GG do SOCS3 (rs4969170); CT e TT do IL-28B (rs12979860 e 8099917, respectivamente); AG, AG, CC, AG e AG do CLDN-1 (rs10212165, rs3909582, rs9865082, rs9880018 e rs9848283, respectivamente); e CC do CCL5 (rs2280789) foram estatisticamente mais frequentes em pacientes com a forma cardíaca do que com a forma indeterminada da doença. Com relação ao grau de fibrose, os genótipos CC dos polimorfismos do gene LGALS3 (rs4644 e rs4652); AA do SOCS3 (rs4969170); CC do rs12979860 e TT do rs8099917 do IL-28B; AA do rs10212165, AA, AG e GG do rs3909582, CC e CT do rs9865082, AG e GG do rs9880018 e AA do rs9848283 do gene CLDN1; e CC do CCL5 (rs2280789) foram estatisticamente mais frequentes em indivíduos com fibrose cardíaca <15% quando comparados com o grupo com fibrose ≥15%. Diante do exposto concluimos que os polimorfismos analisados podem ser úteis como futuros biomarcadores para estadiamento e conduta terapêutica em pacientes com doença de Chagas. / Trypanosoma cruzi is an intracellular parasite and the agent that causes Chagas disease, which affects millions of people worldwide. Several factors and mediators are known to actively participate in the inflammation, fibrosis and tissue regeneration, which is triggered by T. cruzi within the host. The aim of this study was to evaluate the association of single nucleotide polymorphisms with clinical forms and rate of fibrosis in Chagas disease patients. The polymorphisms were analyzed by real-time PCR. The study consisted of 55 Chagas disease patients that were classified according to the clinical form of the disease, including 17 patients presenting the indeterminate form, 15 patients presenting the cardiac form without ventricular dysfunction and 23 patients presenting the cardiac form with ventricular dysfunction. The genotypes of CA of LGALS3 gene polymorphisms (rs4644 and rs4652); AG and GG of SOCS3 (rs4969170); CT and TT of IL-28B (rs12979860 and 8099917, respectively); AG, AG, CC, AG and AG of CLDN-1 (rs10212165, rs3909582, rs9865082, rs9880018 and rs9848283, respectively); and CC of CCL5 (rs2280789) were significantly more frequent in patients presenting the cardiac form compared to patients presenting the indeterminate form. Regarding the degree of fibrosis, the CC genotype of polymorphisms of the genes LGALS3 (rs4644 and rs4652); AA of SOCS3 (rs4969170); CC of rs12979860 and TT of rs8099917 of the IL-28B; AA of rs10212165 and AA, AG and GG of rs3909582, CC and CT of rs9865082, AG and GG of rs9880018 and AA of rs9848283 of the gene CLDN1; and CC of CCL5 (rs2280789) were statistically more frequent in patients presenting <15% cardiac fibrosis when compared to patients presenting fibrosis ≥15%. Taken together, our results suggest that the polymorphisms analyzed may be useful biomarkers for therapeutic management of patients with Chagas disease.

Submitted by Andrea Hartke (andreamh@fiocruz.br) on 2014-11-24T13:25:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Bruno Dias Ramos.pdf: 4916835 bytes, checksum: fa6000cbfecb89598eef24d308186fc7 (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Hartke (andreamh@fiocruz.br) on 2014-11-24T17:25:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Bruno Dias Ramos.pdf: 4916835 bytes, checksum: fa6000cbfecb89598eef24d308186fc7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-24T17:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Bruno Dias Ramos.pdf: 4916835 bytes, checksum: fa6000cbfecb89598eef24d308186fc7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Pós-Graduação em Biociências e Biotecnologia. Curitiba, PR, Brasil. / Desde sua descoberta, no inicio do século 20, o protozoário parasita causador da Doença de Chagas, Trypanosoma cruzi, se tornou alvo de estudo em diversas instituições de pesquisa ao redor do mundo. Portador de características peculiares interessantes, T. cruzi é um excelente modelo de estudo de processo de regulação pós-transcricional. O parasita teve o seu genoma sequênciado em 2005, e foi observado que muitos dos genes contidas em seu genoma não apresentaram uma descrição funcional confiável, sendo anotados como codificadores de "proteínas hipotéticas". Tendo em vista essa ausência de caracterização funcional de uma parcela considerável do genoma de T. cruzi, o presente trabalho se propôs a realizar a caracterização molecular de um grupo de 10 proteínas de T. cruzi anotadas como "hipotéticas", e que se apresentavam diferencialmente expressas na forma celular tripomastigota metacíclica do parasita, a forma infectiva não-replicativa que inicialmente infecta o hospedeiro mamífero na via usual de transmissão da doença via o inseto vetor. Após amplificação, todos os dez genes selecionados no estudo foram clonados em vetor de entrada (pDONRTM221, Invitrogen), a partir do qual foi possível a transferência do fragmento gênico para outros vetores, visando diferentes abordagens de análise. Todos os genes foram transferidos com sucesso para o vetor de expressão pDESTTM17, de expressão em Escherichia coli, e nove para o vetor pTcGFP, de expressão no próprio T. cruzi e que fusiona à proteína uma etiqueta fluorescente. Dos genes inseridos no pDESTTM17, sete deles foram com sucesso expressos em E. coli, sendo obtidos anticorpos policlonais contra seis das proteínas expressas. Os ensaios de western blot realizados com os soros obtidos contra extratos das quatro formas celulares de T. cruzi corroboram os dados previamente obtidos de sequenciamento de mRNA. Foram realizados ensaios de imunolocalização com os soros obtidos, no entanto, os padrões encontrados nas imunolocalizações foram diferentes dos observados pelas proteínas fusionadas à etiqueta fluorescente GFP. Ensaios de nocaute gênico das proteínas estudadas foram iniciados, e em breve virão a contribuir para o trabalho. Espera-se que os dados obtidos com esse estudo venham melhorar a anotação funcional e a compreensão das proteínas selecionadas. / Since it discovery in early 20th century, the Chagas Disease causative protozoan parasite, Trypanosoma cruzi, became the subject of study in several research institutions around de world. Carrier of interesting peculiar characteristics, T. cruzi is an excellent study model of post-transcriptional regulation process. The parasite had its genome sequenced in 2005, and it was observed that several of it genes did not show a reliable functional description, been annotated as coding for "hypothetical proteins". Given this lack of functional characterization of a considerable portion of T. cruzi genome, the present study proposed to perform a molecular characterization of a group of ten T. cruzi proteins annotated as "hypothetical" that in mRNA studies had showed to be differentially expressed in the parasite metacyclic trypomastigotes cell form, the infective non-replicative that initially infect the mammalian host in the usual route of transmission of the disease via the insect vector. After been amplified all the ten genes selected in the study were cloned into entry vector (pDONRTM221, Invitrogen) from which it was possible to transfer the gene fragment to other vectors, targeting different approaches to analysis. All genes were successfully transferred to pDESTTM17 expression vector, for expression in Escherichia coli, and nine to the pTcGFP vector, for expression of the protein fused to a fluorescent tag in T. cruzi. From all genes inserted into pDESTTM17, seven were successfully expressed in E. coli, which six were purified and inoculated in mice for obtaining polyclonal antibody. Western blot assays performed against protein extracts of the four T. cruzi cell forms using this sera corroborate the date previously obtained by mRNA sequencing. Immunolocalization assays were performed, however, the localization patterns observed in the immunolocalizations were different from those observed by the proteins fused to the GFP fluorescent tag. Gene knockout assays of the studied proteins were started and soon will come to contribute to this characterization work. It is hoped that the data obtained from this study will improve the functional annotation and understanding of the selected proteins.

Made available in DSpace on 2015-05-22T18:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 207.pdf: 6020624 bytes, checksum: f6db5979961b8cf83ff182a31ae3f66f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é considerada um problema de saúde pública. A quimioterapia usada causa efeitos colaterias graves e sua utilização na fase crônica ainda é controversa. Neste sentido, a investigação de novas estratégias terapêuticas continua a ser uma prioridade. Os óleos essenciais (OEs) de plantas aparecem como fonte promissora de compostos bioativos. Neste trabalho investigamos as atividades tripanocida e citotóxica de OEs de Lippia sidoides (LS), Lippia origanoides (LO), Chenopodium ambrosioides (CA), Justicia pectoralis (JP), Ocimum gratissimum e Vitex agnus-castus (VAC). A caracterização química dos Oes, através da espectometria de massa, mostrou que o timol e carvacrol foram os principais componentes do LS e LO, enquanto que, o eugenol e 1,8-cineol foram os principais compostos de OG e VAC. Terpinoleno foi o principal constituinte de JP e CA. Todos os OEs foram ativos apresentando baixa toxicidade em macrófagos e alta seletividade para os parasitas. OEs de LS, LO, CA e OG foram os mais eficazes contra tripomastigota e inibiram eficientemente a sobrevivência de amastigotas no interior dos macrófagos. Nenhum destes OEs foi capaz de induzir alterações na produção de óxido nítrico. O tratamento com os OEs de LS, LO, OG e CA induziu alterações morfológicas compatíveis com a perda de viabilidade e morte celular. LS e LO causaram perda de viabilidade celular e da integridade da membrana, demonstrado pela redução da marcação com calceína e o aumento na proporção de células HE-positivas. Uma diminuição considerável na Rodamina 123 e aumento na intensidade de fluorescência do MitoSox foram indicativos de perda do potencial mitocondrial e geração de espécies reativas de oxigênio, o que em última instância conduzem à morte do parasita. Em conjunto nossos resultados apontam os OEs de LS, LO, CA e OG agentes promissores contra doença de Chagas

A doença de Chagas é uma zoonose causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. Estima-se que 8 milhões de pessoas estão infectadas com o T. cruzi em todo o mundo, principalmente na América Latina. Testes tradicionais de diagnóstico estão sendo gradualmente substituídos por métodos inovadores. A utilização de antígenos recombinantes foi proposta nos anos 90, e várias combinações foram testadas com soros de pacientes com diferentes formas clínicas de diferentes regiões da América Latina. Apesar do ganho em especificidade, estes testes apresentaram menor sensibilidade, frustrando expectativas. Este estudo objetivou analisar a variabilidade genética dos genes KMP11 e 1F8 que codificam antígenos comumente utilizados em diagnóstico experimental. Cepas de T. cruzi pertencentes a diferentes sub-grupos taxonômicos e de diferentes regiões foram analisadas para avaliar o impacto da variação antigênica em testes de diagnóstico. Maximizando a sensibilidade, evitar reatividade cruzada com epítopos de outros agentes patogênicos deve permitir a concepção de melhores testes rápidos. Num primeiro passo, DNA genômico foi extraído das seguintes cepas: Dm28c, Colombiana, Y, 3663, 4167, LL014 e CL Brener e foi realizada a amplificação dos genes 1F8 e KMP11 que codificam antígenos a partir destas cepas. Em seguida foram realizadas a clonagem, sequenciamento, expressão e detecção dos antígenos recombinantes. Na etapa final, análises de estruturas secundárias e terciárias, a última apenas para o antígeno 1F8, visualizaram as diferenças nas sequências de aminoácidos obtidas a partir de sequenciamento de DNA. Os resultados apresentados neste estudo mostram que o antígeno KMP11 de T. cruzi possui uma similaridade na sequência de aminoácidos muito elevada com o T. rangeli, mostrando a necessidade de um mapeamento antigênico desta proteína em todos os tripanosomatídeos que apresentaram alta similaridade com o antígeno de T. cruzi, como o T. rangeli, para verificar a presença de epítopos específicos de T. cruzi. O antígeno 1F8 pode ser uma ferramenta útil no diagnóstico da doença de Chagas e que será necessário aprofundar os conhecimentos sobre os determinantes antigênicos para futuramente elaborar poli-epítopos sintéticos adaptados de um maior número possível de antígenos, obtendo a maior especificidade e sensibilidade nos testes de diagnóstico sorológico e de teste rápido da doença de Chagas. Este estudo representa um passo crucial para a otimização de antígenos recombinantes para o diagnóstico da doença de Chagas. / Chagas disease is a zoonosis caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi. An estimated 8 million people are infected with T. cruzi worldwide, mostly in Latin America. Traditional diagnostic tests are gradually being replaced by more innovative methods, such as rapid tests and Real Time PCR. The use of recombinant antigens in serology or rapid tests has been proposed in the 90s, and several combinations were tested with sera from patients with different clinical forms in different regions in Latin America. Despite the gain in specificity, these tests showed lower sensitivity, frustrating expectations. This study aims to analyze the genetic variability of KMP11 and 1F8 genes coding for antigens commonly used in such experimental diagnostic. T. cruzi strains belonging to different taxonomic sub-groups and different regions were analyzed in order to assess the impact of antigenic variation in diagnostic tests. Maximizing sensitivity and avoiding cross-reactive epitopes for other pathogens should allow for the design of better rapid tests. In a first step, genomic DNA was extracted from the following strains: DM28c, Colombiana, Y, 3663, 4167, LL014 and CL Brener and we performed amplification of the 1F8 and KMP11 antigen encoding genes from these strains. Gene fragments were cloned, sequenced, and subcloned in expression vectors, followed by detection of the recombinant antigens. Using structural prediction and modeling, secondary and tertiary structures were analyzed the latter only for the 1F8 antigen, to visualize the differences in the amino acid sequences revealed from DNA sequencing. The results presented in this study show that the KMP11 T. cruzi antigen, has a very high similarity in amino acid sequence with T. rangeli, showing the need for antigenic mapping of this protein in all trypanosomatids that showed high similarity with the T. cruzi and T. rangeli, for the presence of specific epitopes of T. cruzi. The 1F8 antigen may be a useful tool in the diagnosis of Chagas disease and will need to know more about the antigenic determinants to further develop poly-epitope synthetic adapted from a larger number of possible antigens, obtaining the highest specificity and sensitivity in tests serological diagnosis and rapid test for Chagas disease.This study represents a crucial step for the optimization of recombinant antigens for the diagnosis of Chagas disease.

Quase 100 anos após a descoberta do Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, não existem tratamentos efetivos para esta doença tanto em sua fase aguda quanto crônica. Neste trabalho é apresentado um estudo em grande escala das proteínas preditas a partir de seqüências genômicas de T. cruzi, através de técnicas de bioinformática e modelagem comparativa, visando investigar e discutir os seguintes aspectos: (i) quais seqüências podem ter suas estruturas tridimensionais (3D) geradas e qualificadas por técnicas de modelagem comparativa, usando o workflow MHOLline; (ii) associar a estes modelos protéicos uma classificação enzimática (EC), através da ferramenta ECNGet (desenvolvida neste trabalho); (iii) através desta associação enzimática aos modelos, usá-los para inferir possíveis funções biológicas às suas seqüências alvos originalmente anotadas como hipotéticas, e/ou sugerir uma possível reanotação de seqüências; (iv) investigar dentre as enzimas com estruturas 3D geradas quais possuem similaridades (ortologias) com enzimas humanas (genoma de Homo sapiens); (v) determinar quais das enzimas identificadas fazem parte de alguma via metabólica representativa depositada em bancos de dados específicos. Dentre as enzimas de T. cruzi consideradas como alvos moleculares para o tratamento da doença de Chagas, as cisteíno proteases têm sido extensivamente estudadas experimentalmente. Neste presente estudo, as isoformas 1 e 2 da cruzipaína foram investigadas por simulações de dinâmica molecular (DM), nas temperaturas de 25C e 37C, tendo como controle a papaína, enzima representativa da família C1 de cisteíno proteases. Analisando 20.679 seqüências protéicas preditas a partir de CDS (Seqüência Codificante) não redundantes do genoma de T. cruzi (cepa CL Brener), 4.719 seqüências foram associadas a proteínas de membrana e foram gerados 2.786 modelos estruturais protéicos. Destes modelos, 1.888 foram associados a um EC, dos quais aproximadamente 79,5% foram classificados como tendo uma qualidade suficientemente boa para serem usados em estudos de desenho racional de fármacos baseado em estrutura, através de métodos de modelagem molecular. Dos 1.876 modelos enzimáticos com, pelo menos, uma sub-subclasse enzimática, foram identificadas 99 seqüências possivelmente análogas a enzimas humanas, 1.776 como similares e 1 bifuncional como análoga/similar. Também foi possível detectar um subgrupo de 10 modelos considerados como prováveis enzimas específicas de T. cruzi em relação a H. sapiens, não descartando possíveis relações destas seqüências com outros organismos. Nos estudos de DM realizados, o principal resultado obtido indica que a presença de resíduos ácidos na posição 158 (numeração da papaína) no sítio catalítico, pode induzir uma reorganização estrutural, suscetível a variações de temperatura, dos resíduos catalíticos em cisteíno proteases da família da papaína. Esta reorganização estrutural gera uma conformação semelhante à apresentada pela tríade catalítica (ASP/HIS/SER) em serino proteases.

Submitted by Thaysa Buss Carvalho (thata_carv@hotmail.com) on 2018-03-06T20:09:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação (versão final - Pós).pdf: 3710550 bytes, checksum: bab583912c5fbf652bf225a988df911b (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-03-08T18:01:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carvalho_tb_me_bot.pdf: 3710550 bytes, checksum: bab583912c5fbf652bf225a988df911b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-08T18:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carvalho_tb_me_bot.pdf: 3710550 bytes, checksum: bab583912c5fbf652bf225a988df911b (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A doença de Chagas (DC), causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi (T. cruzi), ainda é considerada como um problema de saúde pública em muitos países da América Latina. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, estima-se que entre seis a sete milhões de pessoas no mundo estejam infectadas. Indivíduos na fase crônica da doença podem ser classificados como assintomáticos ou sintomáticos (estes, desenvolvendo as formas clínicas cardíaca, digestiva ou mista). Os assintomáticos correspondem a 70% dos indivíduos nessa fase e, embora apresentem sorologia positiva para anticorpos anti T-cruzi, não desenvolvem manifestações clínicas da doença. O motivo pelo qual alguns pacientes permanecem assintomáticos, e outros desenvolvem sintomas severos, ainda é desconhecido. Fatores genéticos do hospedeiro são bastante relevantes e podem explicar a heterogeneidade encontrada em pacientes que vivem com a doença em áreas endêmicas. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) no gene TNF-α (rs1800629) e ACAT-1 (rs1044925) em indivíduos com DC crônica e verificar se os mesmos estão relacionados com a susceptibilidade para manifestação de formas clínicas sintomáticas com uso da técnica PCR-RFLP. Foram genotipadas 124 amostras para o gene TNF-α e 135 para o gene ACAT-1. Foi observada associação significativa da presença do alelo A do gene TNF- α em indivíduos sintomáticos em relação aos assintomáticos (p = 0,045). Também houve associação significativa entre o alelo G (p = 0,008) e o genótipo GG (p = 0,001) do gene TNF-α e os genótipos AA (p = 0,047) e AC (p = 0,016) do gene ACAT-1 nos indivíduos assintomáticos em relação aos sintomáticos. Nossos resultados sugerem que a presença do alelo A do gene TNF-α possa estar relacionada com a presença de manifestações clínicas sintomáticas na fase crônica da doença e o alelo G, bem como, genótipo GG possam estar associados com ausência de sintomas clínicos em indivíduos nessa fase. A respeito do SNP do gene ACAT-1, nossos dados sugerem efeito protetor dos genótipos AA e AC segundo apresentação de sintomas da doença na fase crônica, o que representa dado inédito em chagásicos. / Chagas disease (CD), caused by the protozoan Trypanosoma cruzi (T. cruzi), is still considered a public health problem in many Latin America countries. According to the World Health Organization, it is estimated that between six and seven million people worldwide are infected. Disease’s chronic phase individuals may be classified as asymptomatic or symptomatic (these, developing as clinical cardiac, digestive or mixed forms). Asymptomatic individuals account for 70% of the patients at this stage and, although they have positive serology for anti-T-cruzi antibodies, they do not develop it’s clinical manifestations. The reason why some patients remain asymptomatic, and others develop severe symptoms, is still unknown. Host’s genetic factors are quite relevant and may explain the heterogeneity found in patients living with the disease in endemic areas. The objective of this study was to evaluate SNPs in the TNF-α (rs1800629) and ACAT-1 (rs1044925) genes in individuals with chronic CD and to verify if the polymorphisms are related to the susceptibility to manifestation of symptomatic clinical forms using the PCR-RFLP technique. Were genotyped 124 samples for the TNF-α gene and 135 for the ACAT-1 gene. Significant association for the presence of the A allele of the TNF-α gene was observed for symptomatic individuals in relation to the asymptomatic ones (p = 0.045). There was also a significant association between the G allele (p = 0.008) and the GG genotype (p = 0.001) of the TNF-α gene and the AA (p = 0.047) and AC (p = 0.016) genotypes of the ACAT-1 gene for asymptomatic patients. Our results suggests that the presence of the TNF-α gene A allele may be related to the presence of symptomatic clinical manifestations in the chronic phase of the disease and the G allele as well as the GG genotype may be associated with absence of clinical symptoms in individuals at this stage. Regarding the ACAT-1 gene SNP, our data suggests a protective effect of AA and AC genotypes according to the to the presentation of chronic disease symptoms, which is an unprecedented finding in chagasic patients. / CAPES: 1578310

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A doença de Chagas é uma doença tropical infecciosa e negligenciada responsável por um grande número de pessoas infectadas e em risco de infecção, principalmente nas regiões pobres da América Latina. No momento, apenas duas drogas, Benzonidazol e Nifurtimox, estão disponíveis para o tratamento da doença de Chagas, mas são ineficazes por apresentarem baixa taxa de cura. O Megazol é um importante representante da classe dos nitroimidazóis e é uma alternativa promissora devido ao seu potencial tripanocida com um perfil superior de ação quando comparado ao tratamento disponível. No entanto, o Megazol não é utilizado clinicamente uma vez que possui atividade mutagênica e carcinogênica relatada. O Instituto de Tecnologia em Fármacos (Farmanguinhos) desenvolveu três análogos do Megazol: PTAL 05-02 (3-amino-5-(1-metil-5-nitro-1H-imidazol-2-il)-1H-1,2,4-triazol), PAMT 09 (2-amino-N-(1-metil-4-nitro-1H-imidazol-5-il)-5-(trifluorometil)-1H-1,2,4-triazol) e PTAL 04-09 (1-(1-metil-4-nitro-1H-imidazol-5-il)-1H-pirazol). O objetivo deste trabalho é apresentar novas moléculas análogas do Megazol com atividade tripanocida, desenvolvidas a partir de estratégias racionais de desenvolvimento de substâncias bioativas ao manter o perfil farmacodinâmico do Megazol enquanto tenta diminuir ou remover o efeito genotóxico. Testes genotóxicos na avaliação segura de novas substâncias bioativas foram utilizados, de acordo com as diretrizes da OECD. O teste da Salmonella/microssoma foi utilizado na avaliação mutagênica e citotóxica, utilizando linhagens de Salmonella enterica sorovar Typhimurium, deficientes e supercompetentes na síntese de enzimas nitroredutase e acetiltransferase. O análogo PAMT 09 não foi mutagênico em nenhuma concentração e linhagem utilizada. Os análogos PTAL 05-02 e PTAL 04-09 foram mutagênicos, na ausência de S9 mix, para a linhagem TA98/1,8-DNP6. Na avaliação de citotoxicidade, os três análogos foram citotóxicos, independente de metabolização exógena S9 mix. O teste do micronúcleo, utilizando células de macrófago de rato, foi realizado para a avaliação genotóxica dos análogos do Megazol. Os três análogos foram capazes de induzir a formação de micronúcleos e apresentaram efeito citotóxico. / Chagas disease is an infectious neglected tropical disease responsible for a large number of infected people and at risk for infection, mainly in poor areas of Latin America. At the moment, there are just two drugs, Benzonidazol and Nifurtimox, available for the Chagas disease treatment, but they are ineffective since they have low cure rates. Megazol is an important representative of nitroimidazole class and it is a promising alternative because of its trypanocidal activity with a superior profile of action compared to the available treatment for Chagas disease. However, Megazol is not used clinically since its mutagenic and carcinogenic activity was reported. The Institute of Pharmaceutical Technology (Farmanguinhos) has designed 3 analogues from Megazol: PTAL 05-02 (2-amine-5-(1-methyl-5-nitro-1H-imidazole-2-yl)-1H-1,2,4-triazole), PAMT 09 (2-amine-N-(1-methyl-4-nitro-1H-imidazole-5-yl)-5-(trifluoromethyl)-1H-1,2,4-triazole) and PTAL 04-09 (1-(1-methyl-4-nitro-1H-imidazole-5-yl)-1H-pirazole). The aim of this work is to present new Megazol analogous molecules with trypanocidal activity, similar pharmacodynamic profile and less or none genotoxic effect developed using strategies of rational drug design. Genotoxic Tests for the safe evaluation of new bioactive substances were used, according to OECD guidelines. The Salmonella/microssoma test was used in the mutagenic and citotoxic evaluation using Salmonella enterica serovar Typhimurium strains lacking and overproducing nitroreductases and acetyltransferases enzymes. The PAMT 09 analogue was not mutagenic in any concentration and strain used. The PTAL 05-02 and PTAL 04-09 analogues was mutagenic, in the absence of S9 mix, to the TA98/1,8-DNP6 strain. In the citotoxic evaluation, the three analogues were citotoxic, with and without S9 mix. The micronucleus test using rat macrophage cells was used in the genotoxic evaluation of Megazol analogous. The three analogues were capable of induce the micronuclei formation and showed citotoxic effect.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Chagas disease, an American trypanosomiasis caused by Trypanosoma cruzi, was discovered by Carlos Chagas in 1909, and presents a broad spectrum of clinical manifestations, including the acute and chronic phases. The latter is divided into three main forms: digestive, cardiac and indeterminate. The purposes of this study were to evaluate the immunoreactivity profile of recombinant peptides selected against purified human IgG from chronic chagas disease patients by Phage Display, to assess differential recognition patterns in the immune response among disease clinical forms, and to select mimotopes with potential use in diagnostics. The enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was conducted with all 50 clones obtained after four rounds of selection. The trials were performed with phages supernatant. In order to evaluate the specific antibody response, plaque reduction tests were performed with clones that showed better performance in ELISAs. ELISA tests showed that the immune profile of some clones suggested the tendency of patients with the indeterminate form to develop cardiac or digestive form. Phage display approach has generated specific mimotopes that present differential recognition patterns of the immune response between the cardiac and digestive clinical forms of Chagas disease, and these mimotopes may become potential targets for vaccine development and for differential diagnostics of clinical forms. / A doença de Chagas foi descoberta e descrita por Carlos Chagas em 1909, e representa uma importante doença parasitária crônica causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. Depois de adquirida, a tripanossomíase americana pode apresentar-se sob duas fases: aguda e crônica, sendo esta dividida em três formas principais: indeterminada, digestiva e cardíaca. Objetivamos avaliar o perfil imunorreativo de peptídeos recombinantes selecionados contra IgG humana purificada de pacientes com as formas cardíaca, digestiva e indeterminada da fase crônica da doença de Chagas por Phage Display, a fim de avaliar a possibilidade de um padrão diferenciado de resposta imunológica entre as três formas da doença e buscar clones com potencial diagnóstico. Os ELISAs foram realizados com todos os 50 clones distintos obtidos pelos quatro ciclos de seleção, utilizando-se sobrenadante dos fagos como antígenos no sistema de captura. Além disso, foi realizado teste de redução em placas com os clones com melhor desempenho de reatividade nos ELISAs, a fim de demonstrar a especificidade de ligação dos anticorpos com esses epítopos. Os testes realizados demonstraram que o perfil imunorreativo de alguns clones sugere a propensão de indivíduos portadores da forma indeterminada a evoluírem para a forma cardíaca ou digestiva da doença, além de demonstrarem clones potenciais para o diagnóstico diferencial entre as formas cardíaca e digestiva, bem como epítopos para detecção geral da doença de Chagas. / Mestre em Ciências da Saúde

A doença de Chagas é uma zoonose causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. Estima-se que 8 milhões de pessoas estão infectadas com o T. cruzi em todo o mundo, principalmente na América Latina. Testes tradicionais de diagnóstico estão sendo gradualmente substituídos por métodos inovadores. A utilização de antígenos recombinantes foi proposta nos anos 90, e várias combinações foram testadas com soros de pacientes com diferentes formas clínicas de diferentes regiões da América Latina. Apesar do ganho em especificidade, estes testes apresentaram menor sensibilidade, frustrando expectativas. Este estudo objetivou analisar a variabilidade genética dos genes KMP11 e 1F8 que codificam antígenos comumente utilizados em diagnóstico experimental. Cepas de T. cruzi pertencentes a diferentes sub-grupos taxonômicos e de diferentes regiões foram analisadas para avaliar o impacto da variação antigênica em testes de diagnóstico. Maximizando a sensibilidade, evitar reatividade cruzada com epítopos de outros agentes patogênicos deve permitir a concepção de melhores testes rápidos. Num primeiro passo, DNA genômico foi extraído das seguintes cepas: Dm28c, Colombiana, Y, 3663, 4167, LL014 e CL Brener e foi realizada a amplificação dos genes 1F8 e KMP11 que codificam antígenos a partir destas cepas. Em seguida foram realizadas a clonagem, sequenciamento, expressão e detecção dos antígenos recombinantes. Na etapa final, análises de estruturas secundárias e terciárias, a última apenas para o antígeno 1F8, visualizaram as diferenças nas sequências de aminoácidos obtidas a partir de sequenciamento de DNA. Os resultados apresentados neste estudo mostram que o antígeno KMP11 de T. cruzi possui uma similaridade na sequência de aminoácidos muito elevada com o T. rangeli, mostrando a necessidade de um mapeamento antigênico desta proteína em todos os tripanosomatídeos que apresentaram alta similaridade com o antígeno de T. cruzi, como o T. rangeli, para verificar a presença de epítopos específicos de T. cruzi. O antígeno 1F8 pode ser uma ferramenta útil no diagnóstico da doença de Chagas e que será necessário aprofundar os conhecimentos sobre os determinantes antigênicos para futuramente elaborar poli-epítopos sintéticos adaptados de um maior número possível de antígenos, obtendo a maior especificidade e sensibilidade nos testes de diagnóstico sorológico e de teste rápido da doença de Chagas. Este estudo representa um passo crucial para a otimização de antígenos recombinantes para o diagnóstico da doença de Chagas. / Chagas disease is a zoonosis caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi. An estimated 8 million people are infected with T. cruzi worldwide, mostly in Latin America. Traditional diagnostic tests are gradually being replaced by more innovative methods, such as rapid tests and Real Time PCR. The use of recombinant antigens in serology or rapid tests has been proposed in the 90s, and several combinations were tested with sera from patients with different clinical forms in different regions in Latin America. Despite the gain in specificity, these tests showed lower sensitivity, frustrating expectations. This study aims to analyze the genetic variability of KMP11 and 1F8 genes coding for antigens commonly used in such experimental diagnostic. T. cruzi strains belonging to different taxonomic sub-groups and different regions were analyzed in order to assess the impact of antigenic variation in diagnostic tests. Maximizing sensitivity and avoiding cross-reactive epitopes for other pathogens should allow for the design of better rapid tests. In a first step, genomic DNA was extracted from the following strains: DM28c, Colombiana, Y, 3663, 4167, LL014 and CL Brener and we performed amplification of the 1F8 and KMP11 antigen encoding genes from these strains. Gene fragments were cloned, sequenced, and subcloned in expression vectors, followed by detection of the recombinant antigens. Using structural prediction and modeling, secondary and tertiary structures were analyzed the latter only for the 1F8 antigen, to visualize the differences in the amino acid sequences revealed from DNA sequencing. The results presented in this study show that the KMP11 T. cruzi antigen, has a very high similarity in amino acid sequence with T. rangeli, showing the need for antigenic mapping of this protein in all trypanosomatids that showed high similarity with the T. cruzi and T. rangeli, for the presence of specific epitopes of T. cruzi. The 1F8 antigen may be a useful tool in the diagnosis of Chagas disease and will need to know more about the antigenic determinants to further develop poly-epitope synthetic adapted from a larger number of possible antigens, obtaining the highest specificity and sensitivity in tests serological diagnosis and rapid test for Chagas disease.This study represents a crucial step for the optimization of recombinant antigens for the diagnosis of Chagas disease.

Trypanosoma cruzi é um protozoário flagelado que ao infectar seres humanos causa a doença de Chagas, uma doença tropical negligenciada que afeta milhões de pessoas no mundo todo. As fumarato hidratases (FH), ou fumarases, são enzimas que catalisam a reação estéreo-específica reversível de hidratação do fumarato em S-malato, e foram recentemente consideradas essenciais para a viabilidade do parasito Trypanosoma brucei, sugerindo seu potencial como alvo macromolecular para o desenvolvimento de novos fármacos tripanocidas. O presente trabalho visou à caracterização funcional, bioquímica, biofísica e estrutural das fumarases de T. cruzi (TcFHs) e humana (HsFH) de forma a avaliar o papel das TcFHs para o parasito Trypanosoma cruzi, mapear o mecanismo de ação e identificar as diferenças entre TcFHs e a enzima humana de forma a serem exploradas no planejamento de inibidores seletivos às fumarases do parasito. Análise das sequências mostrou que TcFHs pertencem à classe I das fumarases (enzimas diméricas dependentes de ferro) e não são homólogas à HsFH que pertence a classe II (tetraméricas independentes de ferro). Estudos de localização celular confirmaram a existência de duas fumarases em T. cruzi, uma citosólica (TcFHc) e uma mitocondrial (TcFHm), e experimentos de nocaute gênico sugeriram que essas enzimas são essências para o parasito. A caracterização cinética das enzimas TcFHc, TcFHm e HsFH mostrou que as fumarases de T. cruzi são sensíveis ao oxigênio enquanto a enzima humana se mantém ativa em condições aeróbicas. Estudos de ressonância eletrônica paramagnética mostraram a presença de um cluster de ferro-enxofre, sensível a oxidação por oxigênio, envolvido no mecanismo enzimático das enzimas TcFHs. Modelos estruturais das TcFHs, construídos por homologia à estrutura cristalográfica da fumarase de Leishmania major, foram comparados à estrutura cristalográfica obtida para a fumarase humana e as diferenças entre as duas estruturas foram utilizadas no planejamento de ligantes seletivos às fumarases do parasito. O ligante planejado inibiu a fumarase citosólica de T. cruzi na faixa de 1 ?M e não apresentou efeito na atividade da enzima humana. Testes in vivo demonstraram o efeito tripanocida do inibidor provavelmente por interferir na produção de ATP pela mitocôndria do T. cruzi. Os resultados obtidos com o desenvolvimento desse projeto apresentam uma proposta inovadora no desenvolvimento de novas terapias contra a doença de Chagas, o uso da enzima fumarase como alvo macromolecular, assim como apresenta um inibidor potente e seletivo para a enzima do parasito a ser utilizado como protótipo no desenvolvimento de fármacos contra Trypanosoma cruzi. A síntese de moléculas análogas ao inibidor de forma a melhorar suas propriedades farmacológicas encontra-se em andamento / Trypanosoma cruzi is a flagellate protozoan parasite that infects humans and causes Chagas disease, a tropical neglected disease that affects millions of people worldwide. Fumarate hydratases (FH), or fumarases, are enzymes responsible for the reversible stereo-specific hydration of fumarate into S-malate, and were recently considered to be essential to Trypanosoma brucei viability, suggesting, therefore, a potential role for FHs as macromolecular targets to the drug development against trypanosomatids. The present work focused on the functional, biochemical, biophysical and structural characterization of T. cruzi fumarases (TcFHs) and human fumarase (HsFH) to evaluate TcFHs role for T. cruzi, map the reaction mechanism and identify and exploit differences between the parasite and host enzymes in order to design selective inhibitors to the parasite enzyme. Sequence analysis revealed that TcFHs belong to class I fumarases (dimeric and iron-sulfur containing enzymes) and are not homologous to HsFH which belongs to class II fumarases (tetrameric iron independent enzymes). Cellular sub-localization studies confirmed the presence of a cytosolic and a mitochondrial fumarases in T. cruzi and gene knockout experiments suggested TcFHs are essential to the parasite. The kinetic characterization showed that TcFHs activity is highly sensitive to oxygen whereas HsFH activity remained stable in aerobic conditions. Electron paramagnetic experiments further revealed the presence of an iron-sulfur cluster highly sensitive to oxidation and involved in the catalytic mechanism in both TcFHm and TcFHc. TcFHs structural models, built by homology modeling using the Leishmania major fumarase crystal structure as template, were compared to the HsFH crystal structure and the differences were used to design a selective ligand to the parasite fumarases. The designed ligand showed to inhibit TcFHc with an IC50 of 1 ?M and showed no effect on the human fumarase activity. In vivo assays using T. cruzi epimastigotes demonstrated the trypanocidal effect of the designed inhibitor probably caused by stalling ATP production. The results obtained with the development of this project represent an innovative proposal on the development of new therapies against Chagas disease, the use of fumarase enzyme as a macromolecular target, as well as present a potent and selective inhibitor to the parasite enzyme to be further used as a prototype in the development of drugs against Chagas disease. The synthesis of inhibitor analogues with optimized pharmacological properties are currently in progress.