Giardia duodenalis é um protozoário entérico de distribuição mundial responsável por causar a giardíase em uma grande variedade de mamíferos, incluindo os humanos. É considerada uma espécie complexa, no qual os isolados podem ser classificados em sete agrupamentos genéticos distintos apesar de serem morfologicamente indistinguíveis. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genotípica de isolados de G. duodenalis provenientes de humanos naturalmente infectados, residentes em cidades do litoral de São Paulo, na Baixada Santista. A caracterização molecular de 43 isolados pelo seqüenciamento parcial de genes codificadores da enzima glutamato-desidrogenase (gdh) e da proteína beta-giardina (bg) mostrou que o assemblage B da G. duodenalis é o mais freqüente na região litorânea, ocorrendo em 53,5% (n=23) das amostras, sendo o assemblage A identificado em 34,8% (n=15). A maioria das seqüências obtidas pelo gene gdh se mostrou polimórfica, caracterizada por picos duplos de nucleotídeos em algumas posições em cromatograma e quando a análise dos dois genes foi combinada cinco isolados apresentaram identidades diferentes. A esses fenômenos duas explicações são atribuídas, infecção mista ou heterozigose de seqüência alélica. As análises filogenéticas mostraram que o gene bg é mais conservado que o gene gdh, não sendo capaz de discriminar os sub-agrupamentos que constituem os Assemblages do parasita. Com base nos resultados apresentados podemos concluir que a participação de genótipos zoonóticos é relevante na epidemiologia das giardíases nos indivíduos residentes das cidades litorâneas do estado de São Paulo e que estudos de caracterização molecular da G. duodenalis são indispensáveis para melhor conhecimento da epidemiologia desta infecção. / Giardia duodenalis is an enteric protozoa of global distribution responsible for causing giardiasis in a wide range of mammals including humans. Is considered complex specie in which the isolates can be classified in different genetic groups despite to be morphologically indistinguishable. The purpose of this study was evaluating the genetic variability of G. duodenalis isolates from humans naturally infected residents in the coast cities of Sao Paulo, in Baixada Santista. The molecular characterization of 43 isolates using the gene encoding glutamate-desidrogenasi enzyme (gdh) and beta-giardin protein (bg) showed that the assemblage B is the most common in the coast region, occurring in 53.5% (n=23) samples, the assemblage A was identified in 34.8% (n=15). Most sequences obtained by the gdh gene showed polymorphism, characterized for double peaks of nucleotides in some chromatogram positions and when the analysis of two genes was combined five isolates were differently identified. For this phenomena can be attributed two explanations, mixed infections or heterozygosis allelic sequence. The phylogenetic analysis showed that bg gene is more conserved than gdh gene, not being able to discriminate the sub-groups of parasite assemblages. Based on the presented results we can conclude the participation of zoonotic genotypes is important in the epidemiology of giardiasis in residents of the coast cities of Sao Paulo state and molecular characterization studies of G. duodenalis are essential for better understanding the epidemiology of this infection.

Orientador: Semiramis Guimarães Ferraz Viana / Resumo: Os centros de educação infantil destacam-se como ambientes para a promoção do desenvolvimento social e cultural da criança em idade pré-escolar, garantindo a oportunidade de uma vida mais saudável, inclusive pela possibilidade de uma alimentação adequada na infância. Entretanto, esses ambientes apresentam características epidemiológicas que favorecem a transmissão de patógenos incluindo os parasitas intestinais. O presente estudo transversal foi conduzido com crianças com idade variando de nove a 71 meses atendidas em EMEI do município de Itapetininga, SP, e teve como objetivos: (1) estimar a frequência de parasitas intestinais, (2) avaliar a diversidade genética de isolados de Giardia duodenalis e (3) avaliar o estado nutricional das crianças, segundo parâmetros antropométricos e dietéticos. De 140 crianças formalmente autorizadas a participar do estudo, 105 forneceram amostra de fezes, 108 tiveram os questionários preenchidos e 131 foram submetidas à avaliação antropométrica. Para a pesquisa de enteroparasitas, as amostras de fezes foram processadas pelos métodos de centrifugo-sedimentação e flutuação com sulfato de zinco. A avaliação do perfil nutricional incluiu parâmetros antropométricos (escore -Z para os índices peso/idade, peso/estatura, estatura/peso e IMC) e dietéticos (análise do cardápio quanto aos valores de macronutrientes). Para a detecção e caracterização moleculares de isolados de Giardia, o DNA extraído das amostras de fezes (oito amostras positivas e 97 amo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The centers of early childhood education stand out as environments to promote the social and cultural development of pre-school children, providing the opportunity for a healthy life, including the possibility of an adequate diet in childhood. In contrast, these environments present epidemiological characteristics that favor the transmission of pathogens including intestinal parasites. The present cross-sectional study was conducted with children ranging in age from 9 to 71 months attending the EMEI in the city of Itapetininga, State of São Paulo, and had the following objectives: (1) to estimate the frequency of intestinal parasites; (2) to evaluate the genetic diversity of isolates of Giardia duodenalis and (3) to evaluate the nutritional status of children according to anthropometric and dietary parameters. Out of 140 children who were formally authorized to participate in the study, 105 provided a stool sample, 108 had completed questionnaires and for 131, weight and height measurements were obtained for anthropometric evaluation. For the study of enteroparasites, the stool samples were processed by centrifugation-sedimentation and zinc sulfate flotation methods. Nutrition profile evaluation included anthropometric parameters (Z-score for weight /age, weight/height, height/weight and BMI) and dietary (macronutrient values). For the detection and molecular characterization of Giardia duodenalis isolates, DNA extracted from faeces samples (eight positive samples and 97 samp... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Die Epithelzellen des Dünndarms bilden die Hauptinfektionsroute für viele Protozoen wie zum Beispiel Toxoplasma gondii und Giardia duodenalis. Jedoch sind die Mechanismen dieser Infektionswege unbekannt, da geeignete Modelle fehlen, welche das Darmepithel nachbilden. In der folgenden Studie wurde eine in-vitro Plattform mit Darmorganoiden (organoid derived monolayers oder ODMs) etabliert, welche man für vergleichende Studien zu Parasit-Wirt-Interaktionen anwenden kann. Das ODM-System wurde angewendet, um die Anfangsphase einer T. gondii-Infektion zu modellieren, wobei der Schwerpunkt auf die Rolle von Interferon gamma (IFNγ) und immunitätsbezogenen GTPasen (Irgs) lag. Es wurde gezeigt, dass sich die Irg-abhängige Kontrolle virulenter Toxoplasma-Stämme zwischen dem Labormausmodell und anderen wildlebenden Nagetierarten unterscheidet. Aus diesem Grund wurden Vergleiche mit Organoiden verschiedener Labormausstämme und der Rötelmaus Myodes glareolus durchgeführt. Myodes glareolus ist eine Nagetierart, von der angenommen wird, dass sie eine höhere Resistenz gegen T. gondii aufweist. Basierend auf die Resultate der quantitativen Immunofluoreszentests und qPCR dieser These, führt die Stimulation mit IFNγ zu einer tendenziell verringerten Replikation der Parasitenstämme RH und Prugniaus in M. glareolus ODMs im Vergleich zu Mus ODMs. In dieser Studie, wurde zum ersten Mal die Rolle von Irgs bei intestinalen T. gondii-Infektionen identifiziert. Zu diesem Zweck wurden Organoide von M. glareolus mit einem fluoreszierend markierten Irgb10-Protein transfiziert, wodurch gezeigt werden konnte, dass Irgb10 T. gondii-Vakuolen dekoriert, was auf eine Beteiligung des Irg-Systems hindeutet. Schließlich wurde ein Koinfektionsmodell für T. gondii und/oder G. Duodenalis in Maus-ODMs etabliert. In diesem Modell wurde gezeigt, dass T. gondii weder die Induktion der Barrierestörung durch G. duodenalis noch die Replikation von T. gondii durch G. duodenalis beeinflusst. / The small intestinal epithelium is the primary route of infection for many protozoan parasites such as Toxoplasma gondii and Giardia duodenalis. Understanding the mechanisms of infection with such parasites, has been hindered due to the lack of appropriate models mimicking the complexity of the intestinal epithelium. Here, an in vitro platform was established, using intestinal organoids (organoid derived monolayers or ODMs) for comparative studies on parasite-host interactions. The ODM system was used to model the events during the early phase of a T. gondii infection, focusing on the role of Interferon gamma (IFNγ) and Immunity Related GTPases (Irgs). Irg dependent control of virulent Toxoplasma strains has been shown to differ between the laboratory mouse model and other wild-derived rodent strains. How these responses occur in rodent species that do not belong to the murine family, is yet to be determined. For this reason, comparisons were made with organoids from different laboratory mice strains and the bank vole Myodes glareolus, a non-muridae rodent species assumed to be more resistant to T. gondii. Based on this thesis, stimulation with IFNγ leads to a trend of reduced replication in M. glareolus ODMs compared to Mus ODMs for both Type I parasite strain RH and for Type II strain Prugniaud, based on quantitative immunofluorescence assays and qPCR. Analysis of the role of Irgs in intestinal T. gondii infections was performed, by transfecting organoids from M. glareolus with a fluorescently labelled Irgb10 protein, showing that Irgb10 decorates T. gondii vacuoles, suggesting Irg-system involvement. Finally, a co-infection model in murine ODMs was established for T. gondii and/or G. Duodenalis. Here, it could be observed that T. gondii did not influence G. duodenalis induction of barrier breakdown nor did G. duodenalis influence T. gondii replication.

Infektionen mit dem intestinalen Parasiten Giardia duodenalis, verursachen weltweit eine der häufigsten humanen Parasitosen. Bislang konnten keine eindeutigen Virulenz- oder Pathogenitätsmarker des Erregers beschrieben werden. Es wird allerdings vermutet, dass potentielle G. duodenalis Virulenzfaktoren Enzyme sind, die während des Kontaktes des Erregers mit den Dünndarmepithelzellen sezerniert werden. Eines dieser Enzyme ist die Arginin Deiminase (ADI), die Arginin zu Citrullin umwandelt. Ziel dieser Arbeit war es Merkmale zu identifizieren, die für die ADI als Virulenzfaktor sprechen. Dazu wurde das Enzym zunächst hinsichtlich seiner Bedeutung für die Wirt-Pathogen-Interaktion untersucht. Die mit rekombinanter, katalytisch aktiver ADI (Assemblage A) behandelten LPS-stimulierten humanen moDC zeigten eine Veränderung in ihrem Phänotyp als auch in ihrer Cytokinsekretion. Diese ließ sich auf die durch das Enzym hervorgerufene Arginindepletion und/oder auf die Bildung der Metabolite, Citrullin und NH4+, zurückführen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Parasitenisolate verschiedener G. duodenalis Assemblage A-Subtypen, vermutlich durch die katalytische Aktivität der ADI, die Stickstoffmonoxid-Bildung einer intestinalen Epithelzelllinie inhibiert. Neben dem Einfluss auf die Wirtsimmunantwort wurde auch die Variabilität in der kodierenden Sequenz des Enzyms in verschiedenen Parasitenisolaten analysiert. Anschließend erfolgte die funktionelle Charakterisierung des nativen (verschiedene Assemblage A-Subtypen) als auch des rekombinant aufgereinigten Enzyms (Assemblage A, B und E). Dabei zeigten sich Unterschiede in der Substrataffinität der ADI für Arginin, sowohl zwischen unterschiedlichen Assemblage A-Subtypen als auch unterschiedlichen Assemblage-Klassen. Zusammenfassend wurde gezeigt, dass die G. duodenalis ADI immunmodulatorische Effekte hat und das vermutlich eine Korrelation zwischen der Variation in der Primärstruktur und der Funktion des Enzyms besteht. / Giardia duodenalis (G. duodenalis) is an intestinal protozoan parasite that causes giardiasis, one of the most prevalent parasitic diseases worldwide. So far, little is known concerning host-parasite interaction, in particular what determines the parasite’s pathogenicity. Several potential virulence factors, among them the arginine deiminase (ADI) that hydrolyzes arginine into citrulline and NH4+, are discussed. The ADI was identified to be released upon contact with intestinal epithelium by Giardia trophozoites and was recognized as an immunoreactive protein during acute human giardiasis. Aim of the study was to identify hints for G. duodenalis ADI to be a virulence factor. First, to analyze the enzyme’s impact on host-parasite interplay, its influence on human monocyte-derived dendritic cells (moDC) was investigated. Treatment of LPS-stimulated cells with recombinant ADI of assemblage A changed DC phenotype (CD83, CD86) and cytokine secretion (TNF-α, IL-10, IL-12p40). These immunomodulatory changes in DC response were due to arginine depletion and the formation of reaction products, in particular, ammonium ions. Furthermore, trophozoites of different assemblage subtypes were shown, probably due to consumption of arginine by ADI, to reduce nitric oxide formation by intestinal epithelial cells in vitro. Second, variation in the ADI coding sequence of different G. duodenalis isolates being collected in a Giardia biobank was analyzed by sequencing. Subsequently, functional genetics were performed with native ADI of different assemblage A subtypes expressed by these strains as well as with purified, recombinant ADI of assemblage A, B and E. It was recognized that enzymes of the same subtype as well as of different assemblages types had different substrate affinities for arginine. To sum up, this report identified G. duodenalis ADI to be immunomodulatory and gives first indications of a correlation between enzyme function and variation of the protein primary structure.

Orientador: Regina Maura Bueno Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T14:45:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_RicardoCondeAlves_M.pdf: 3524379 bytes, checksum: 96e6db4afee4c65f60a4ee47a8ee3232 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Cães e gatos são os animais domésticos mais utilizados para interagir e conviver com as pessoas. Estes animais cada vez mais compartilham o mesmo habitat que os seres humanos. Em que pese os benefícios advindos deste íntimo relacionamento, há que se considerar que cães e gatos podem albergar parasitos com potencial zoonótico, dentre os quais Giardia e Cryptosporidium, ambos de grande importância na medicina veterinária e na saúde pública. Giardia é um protozoário entérico cosmopolita responsável por diarreia em grande variedade de hospedeiros, incluindo o ser humano. Cryptosporidium é um parasito emergente e oportunista, que ganhou destaque com o advento da síndrome da deficiência imunológica adquirida, uma vez que este protozoário pode causar quadros graves em indivíduos imunocomprometidos. Do ponto de vista epidemiológico, é importante entender quais são as espécies de Giardia e Cryptosporidium que acometem os seres humanos e os animais, bem como conhecer aquelas que possuem potencial zoonótico. Conhecer a prevalência desses parasitos na população de cães e gatos torna-se ferramenta importante, que possibilita delinear ações que reduzam o risco de transmissão para outros animais, bem como para a população humana. A determinação das assembleias de Giardia duodenalis mais prevalentes nos cães e gatos também é de grande relevância, visto que este protozoário possui grande diversidade genética e os hospedeiros das espécies canina e felina podem albergar tanto assembleias zoonóticas quanto espécie-específicas. O presente estudo teve como objetivo, através do uso de métodos parasitológicos tradicionais, avaliar a prevalência de G. duodenalis e Cryptosporidium sp. em cães (n=299) e gatos (n=38) pertencentes aos estratos errante, comunitário e semidomiciliado e recolhidos ao Centro de Controle de Zoonoses de Campinas (CCZ), no período de março de 2011 a março de 2012. As amostras fecais positivas para G. duodenalis foram caracterizadas molecularmente através do locus tpi. Também se avaliou a eventual associação entre as características epidemiológicas da população em estudo e infecção por Giardia e Cryptosporidium. Os resultados revelaram uma prevalência de 13,3% para G. duodenalis nas amostras fecais de cães. Houve diferença estatisticamente significativa em relação à consistência da amostra fecal, com maior ocorrência nas amostras pastosas ou diarreicas. A prevalência de G. duodenalis em gatos foi de 5,5%. Em relação ao Cryptosporidium, sua prevalência em cães foi de 2,0%. Não foram encontrados oocistos nas amostras de gatos. Os resultados moleculares indicaram em todas as amostras de cães sequenciadas identidade com as assembleias C ou D de G. duodenalis, sugerindo que animais desta espécie pertencentes aos estratos avaliados constituem baixo risco à saúde pública no município de Campinas. A amostra de gato em que foi possível realizar o sequenciamento revelou identidade com a assembleia AI, demonstrando que animais desta espécie pertencentes aos estratos avaliados podem se constituir em preocupação em saúde pública no município de Campinas, podendo os mesmos eliminar cistos com potencial zoonótico / Abstract: Dogs and cats are the most common domestic animals used for interact and live with humans. Even more these animals are sharing the same habitat with the human beings. Despite of the benefits of this intimate relationship, we must consider that dogs and cats can be hosts for zoonotic parasites, including Giardia and Cryptosporidium, both parasites with great relevance in veterinary medicine and public health. Giardia is a cosmopolitan enteric protozoan responsible for diarrhea in a wide variety of hosts, including man. Cryptosporidium is an emergent and opportunist parasite, which attained relevance with the advent of the acquired immune deficiency syndrome, since this parasite can cause severe disease in immunocompromised individuals. From an epidemiological standpoint, it is important to understand which are the Cryptosporidium species and Giardia genotypes which affect humans and animals, as well as know those with zoonotic potential. The prevalence rates knowledge of these parasites in canine and feline populations becomes an important tool that makes possible to delineate actions to reduce risk of transmission to other animals, as well as to the human population. The assemblages of Giardia duodenalis more prevalent in dogs and cats are also an important determination, since this protozoan has great genetic diversity and also the canine and feline's host species can harbor both zoonotic and species-specific assemblages. Through the use of traditional parasitological methods, the present study aimed to evaluate the prevalence of G. duodenalis and Cryptosporidium sp. in dogs (n=299) and cats (n=38) belonging to stray, community and semi-domesticated strata and captured by the Zoonosis Control Center of Campinas (CCZ), from March 2011 to March 2012. The positive samples for G. duodenalis have been molecularly characterized through locus tpi. The possible association among the epidemiological characteristics of the studied population with the infection by Giardia and Cryptosporidium, was also evaluated. The prevalence of G. duodenalis was 13.3% in fecal samples in dogs and statistical significant difference has been observed in relation to the consistency of the fecal sample, with higher prevalence in doughy or diarrheic samples. The prevalence of G. duodenalis in cats was 5.5%. In relation to Cryptosporidium, the prevalence in dogs was 2.0%. Oocysts were not found in fecal samples from cats. All amplified sequences sampled from dogs feces showed identity with C or D assemblage of G. duodenalis, suggesting that dogs belonging to evaluated strata constitute low risk to public health in the city of Campinas. The cat's fecal sample, which were possible to sequence, showed identity with the Assemblage AI, demonstrating that animals of this species belonging to this particular strata can be a concern in public health for the city of Campinas, since they can eliminate cysts with zoonotic potential / Mestrado / Parasitologia / Mestre em Parasitologia

Orientador: Regina Maura Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T02:37:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leal_DiegoAveraldoGuiguet_D.pdf: 4157800 bytes, checksum: 6b17942eb61d5ff1784bbd719d71b15b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Surtos de doenças gastrointestinais associados com a ingestão de moluscos bivalves crus ou mal cozidos têm sido reportados em todo o mundo. O procedimento mais utilizado para purificar os tecidos dos bivalves, consiste na utilização de água desinfetada com radiação UV aplicada em tanques de depuração, previamente à introdução dos animais no mercado. Os riscos de aquisição de infecções mediante o consumo de bivalves são maximizados quando estes são cultivados em áreas inapropriadas, ou quando são comercializados sem serem submetidos ao procedimento de depuração. Os objetivos deste estudo foram: avaliar a contaminação por cistos de Giardia duodenalis e oocistos de Cryptosporidium em ostras destinadas ao consumo humano, antes e após o procedimento de depuração com luz UV, e em águas salobras, nas etapas relacionadas com a cadeia produtiva de ostras no estuário de Cananéia, litoral sul de São Paulo; realizar a caracterização molecular de cistos de Giardia em diferentes etapas da produção de ostras para verificar os genótipos circulantes e aqueles relacionados com a infecção em humanos; enumerar a concentração de indicadores bacteriológicos de contaminação fecal, da área de cultivo até a etapa de depuração para verificar se atende à regulamentação do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Quatro pontos foram selecionados para coleta de água e ostras e pesquisa de protozoários: ponto 1: região de cultivo e engorda das ostras; ponto 2: captação de água; ponto 3: etapa de filtração de água e ponto 4: tanque de depuração. As amostras de água foram analisadas por filtração em membranas seguida de separação imunomagnética (IMS) e reação de imunofluorescência direta (RID). A contaminação das ostras foi verificada mediante análise de conteúdo líquido interno e lavado branquial por IMS e RID. A reação em cadeia da polimerase e o sequenciamento foram realizados para pesquisa de Giardia duodenalis e caracterização de seus genótipos. Giardia foi o patógeno mais prevalente em todos os pontos de água, sendo detectada em: 50,0%, 25,0%, 33,3% e 50,0% das amostras dos pontos 1, 2, 3 e 4, respectivamente. O subgenótipo AII foi detectado em algumas amostras hídricas dos pontos 1, 2 e 4 e o genótipo C em duas amostras (pontos 3 e 4). Oocistos de Cryptosporidium foram detectados em 16,6% das amostras de água após a depuração. As ostras da região de cultivo continham cistos de Giardia duodenalis em 41,6% das amostras; o subgenótipo AII foi evidenciado em uma amostra. As ostras depuradas apresentaram a maior contaminação: 58,3% das amostras albergavam cistos de Giardia e 3 delas pertenciam ao subgenótipo AII. As análises bacteriológicas revelaram que o ponto de engorda (P1) estava adequado para o cultivo das ostras. Estes resultados refletem a ineficiência do procedimento de depuração com UV aplicado nesta planta de tratamento e a contaminação do produto - na etapa final que precede sua comercialização - por Giardia duodenalis pertencente ao subgenótipo AII, potencialmente infectante para seres humanos. Os resultados evidenciam a necessidade de monitoramento contínuo de patógenos e adequação da legislação do cultivo de moluscos bivalves no Brasil, a fim de garantir a segurança alimentar / Abstract: Many shellfish-borne associated outbreaks have been reported worldwide especially related to its ingestion raw or lightly cooked. In the shellfish industry, the most commonly utilized procedure to purify shellfish tissues consists in the utilization of UV disinfected water employed at depuration tanks, before they are placed on the market. The risks of acquiring gastroenteric diseases, through its consumption, are maximized when they are cultured on inappropriate growing areas or whenever they are sold without depuration procedure. The purposes of this study were: evaluate the contamination by Giardia duodenalis cysts and Cryptosporidium oocysts in oysters destined to human consumption, before and after UV depuration procedure, and in brackish waters at stages related to the food chain of edible oysters, from Cananéia estuary located on the south coast of São Paulo; perform molecular characterization of Giardia cysts at different stages of the production of oysters to verify the main circulating genotypes and those associated with human infection; enumerate bacteriological indicators of fecal contamination from growing site up to depuration site, to check if it complies with the National Environmental Council (CONAMA). Four sampling sites were selected for water and oysters harvesting and protozoa search: site 1- oysters growing area; site 2: catchment water; site 3: filtration stage of water treatment and site 4: oyster's depuration tank. Water samples were analyzed through membrane filtration technique followed by immunomagnetic separation (IMS) and direct immunofluorescence assay (IFA). Oysters' contamination was verified through the analysis of innerwater and gill wash using IMS and IFA. The polymerase chain reaction and sequencing reactions were performed to search for Giardia duodenalis and characterization of its genotypes. Giardia was the most prevalent pathogens in all water sites, where it was detected: 50.0%, 25.0%, 33.3% and 50.0% of water from sites 1, 2, 3 and 4 respectively. The subgenotype AII was detected in several water samples from sites 1, 2 and 4 and the genotype C in two samples (sites 3 and 4). Cryptosporidium oocysts were found in 16.6% of depuration water tank. Oysters from growing area harbored Giardia duodenalis cysts in 41.6% of the samples and subgenotype AII was evidenced once. Depurated oysters were the most contaminated: 58.3% were harboring Giardia duodenalis cysts and 3 belonged to subgenotype AII. Bacteriological analysis demonstrated that site 1 was adequate to growing oysters. These results indicate the ineffectiveness of the UV depuration applied in this shellfish treatment plant, and the contamination of the product - in the final stage which precedes its commercialization - by Giardia duodenalis belonging to subgenotype AII, potentially infectious to humans. The results highlight the need for continued monitoring of pathogens and suit the legislation on the cultivation of bivalve molluscs in Brazil in order to ensure food safety / Doutorado / Parasitologia / Doutor em Parasitologia

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-07-17T17:10:52Z No. of bitstreams: 1 Desenvolvimento da PCR em Tempo Real para.pdf: 2139383 bytes, checksum: 1075a6c994ede19cfbf82267ae9a76b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-17T17:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Desenvolvimento da PCR em Tempo Real para.pdf: 2139383 bytes, checksum: 1075a6c994ede19cfbf82267ae9a76b9 (MD5) Previous issue date: 2010 / CNPq e FAPESP / Fundação Oswaldo Cruz. Pavilhão Hélio Peggy e Pereira. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Giardia duodenalis (G. duodenalis) é um protozoário entérico patogênico distribuído mundialmente e apresenta amplo espectro de hospedeiros mamíferos, incluindo humanos. Isolados deste parasito possuem grande diversidade genética, apresentando sete genótipos (A-G) e diversos subtipos. No entanto, apenas os genótipos A e B infectam o homem e no subtipo A1 concentra-se o potencial zoonótico do parasito. Análise das sequências de amplicons de determinados marcadores moleculares demonstrou resultados discordantes na genotipagem de G. duodenalis evidenciando a necessidade de identificar novos marcadores. A proposta desse trabalho foi avaliar a aplicabilidade do locus da enzima málica (ME) comparando os resultados obtidos com o gene da β-giardina (βg) usando a PCR convencional seguida de sequenciamento para detecção e genotipagem de amostras clínicas. Foi desenvolvida uma PCR em Tempo Real - ME para detectar, quantificar e genotipar isolados de G. duodenalis diretamente de amostras de fezes. Foram usadas 100 amostras clínicas (83 humanas e 17 caninas) positivas segundo exame parasitológico e imunológico. A N - PCR convencional - βg amplificou 61% destas (52 amostras humanas e sete caninas) e todas foram caracterizadas como genótipo A, sendo 42 subtipo A1 (38 humanas e quatro caninas) e 19 subtipo A2 (16 humanos e três caninas). A N - PCR convencional - ME detectou apenas nove amostras (9%) positivas e todas pertencentes ao genótipo A, sendo seis humanas (quatro pertencentes ao subtipo A1, uma subtipo A2 e uma com subtipo indeterminado) e três caninas (todas A1). Ao correlacionar a genotipagem por ambos marcadores, observou-se concordância na identificação do genótipo. A comparação do limite de detecção da PCR convencional ME com a PCR em Tempo Real - ME demonstrou que esta última foi aproximadamente 10 4 vezes mais sensível. Análise estatística dos resultados obtidos com as réplicas da curva-padrão indicou reprodutibilidade do método e determinou que amostras negativas são aquelas com valores de Ct > 37. Desta forma, 71 amostras clínicas (71%) foram positivas na PCR em Tempo Real - ME com sonda para subtipo A1, destas 62 (87,3%) eram amostras humanas e nove (13,4%) caninas. A quantificação relativa de DNA de G. duodenalis nas amostras clínicas com a PCR em Tempo Real - ME, demonstrou que a concentração de cistos nas amostras analisadas variou de 4,21 ng a 204 fg (respectivamente, 22.000 e 1,0 cistos). A PCR em Tempo Real - ME apresentou maior sensibilidade em relação à N - PCR convencional - ME, indicando a necessidade de utilização de novos iniciadores, pois os utilizados encontram-se em regiões polimórficas, como demonstrado pela análise das sequências de ME. Apesar da necessidade de mais estudos, os resultados obtidos neste trabalho indicam que a PCR em Tempo Real - ME possui potencial aplicabilidade nos estudos de epidemiologia molecular da giardíase. / Giardia duodenalis (G. duodenalis) is an intestinal protozoan parasite found worldwide in various mammalian hosts, including humans. G. duodenalis isolates display high genetic diversity with seven genotypes (A-G) and subtypes. However, only A and B assemblages have been detected in humans. The subtype A1 parasite presents the strongest zoonotic potential. Discordant genotyping and detection results of G. duodenalis isolates have been previously reported using amplicon sequence analysis from certain molecular markers. Therefore, this leads to the search of novel ones. The purpose of this work was to compare conventional PCR, followed by sequencing, using malic enzyme (ME) and β-giardin gene (βg) as molecular markers for the detection and genotyping of the parasite found in faecal samples. Likewise, an approach involving Real Time PCR - ME for detecting, quantifying and genotyping G. duodenalis isolates was developed. We collected 100 positive faecal samples (83 humans and 17 canines) according to parasitological exam and immunoassays. N - PCR - βg detected 61 positive samples (61%) from which 52 were human and seven were canine. All those samples were characterized as genotype A. Subtype A1 and A2 were determined in 42 (38 humans/4 canines) and 19 (16 humans/3 canines) samples, respectively. However N - PCR - ME analyses revealed that only nine faecal samples (9%) were positive (6 humans/3 canines) for genotype A. Six human samples were subtyped as A1 (4), A2 (1) and one not-determined, and the three canine samples were subtype A2. However, when correlating the sample genotyping using both markers, we have observed an agreement in the identification of the genotypes. The comparison of the detection limit between the N - PCR - ME and the Real Time PCR - ME showed that the latter one was approximately 104-fold more sensitive. The statistical analysis of the data from the standard curve replicates indicated reproducibility of the method. Furthermore, Ct values > 37 were established as an indicative for negative samples. Therefore, Real Time PCR - ME analysis revealed that 71 samples (71%) were positive for subtype A1 from which 62 (87.3%) and nine (13.4%) samples were humans and canines, respectively. The relative quantification of G. duodenalis DNA in the clinical samples using Real Time PCR - ME varied from 4.21 ng to 204.0 fg corresponding to 22.000 and one cyst, respectively. Overall, Real Time PCR – ME analysis showed to be more sensitive than N - PCR - ME. It, thus, suggest the need to design different primers, because the ones used were within a polymorphic region of the ME sequence. Although more investigation is yet to be done, the results achieved in this work indicate that Real Time PCR - ME has a great potential in the applicability for molecular epidemiological studies of giardiasis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Giardia duodenalis is one of the main causative agents of diarrhea worldwide, being transmitted by oral-fecal route. Giardiasis is usually self-limiting in immunocompetent individuals, indicating the presence of effective host defense mechanisms. The objective of that study was to determine the prepatent period and to evaluate the kinetics of elimination of cysts and the immune response humoral systemic (IgA, IgG1, IgG2a, IgM, IgE) and intestinal secretory (IgA) in gerbils (Meriones unguiculatus) inoculated, experimentally, with different doses of trophozoites of Giardia duodenalis, in the primary infection, reinfection, immunosuppression and reinfection/immunosuppression. We used 48 animals, 6-8 weeks old, distributed in 5 groups inoculated with different doses of trophozoites of G. duodenalis (101, 102, 103, 104 and 105) and a group control. Coproparasitology exams were carried out, daily, using the method of fluctuation in zinc sulfate 33%, to determine the prepatent period and the kinetics of elimination of cysts. Weekly, blood collections for retro-orbital puncture were performed and samples of feces were processed for obtaining of faecal extracts. In the 45th day after inoculation, the animals of each group were redistributed in 4 subgroups and submitted to the reinfection, immunosuppression or reinfection/immunosuppression. It was verified that all the gerbils inoculated with different trophozoites doses were susceptible to the primary infection, with prepatent period between 9 and 13 days. The reinfected animals didn't eliminate cysts and the immunosuppressed or reinfected/immunosuppressed again they presented recrudescence of the infection. The production of antibodies was induced by the parasite, although the systemics antibodies just reflect the stimulation of the immune response for G. duodenalis, since they don't act in the elimination of the parasite. In the reinfection it was observed fast production of both serum and secretory antibodies and the immunossuppressed animals they presented smaller levels of responsible antibodies for the control of the infection. Fecal IgA showed increase in the titles in the period in that absence of cysts was verified in the feces, could be correlated with the control of the giardiasis in this experimental model. / Giardia duodenalis é um dos principais agentes causadores de diarréia em todo o mundo, sendo transmitido por via oro-fecal. A giardíase é, usualmente, auto-limitante em indivíduos imunocompetentes, indicando a presença de mecanismos efetivos de defesa do hospedeiro. O objetivo desse estudo foi determinar o período pré-patente e avaliar a cinética de eliminação de cistos e a resposta imune humoral sistêmica (IgA, IgG1, IgG2a, IgM, IgE) e secretora intestinal (IgA) em gerbils (Meriones unguiculatus) inoculados, experimentalmente, com diferentes doses de trofozoítos de Giardia duodenalis, na infecção primária, reinfecção, imunossupressão e reinfecção/imunossupressão. Foram utilizados 48 animais, com idade entre 6 e 8 semanas, distribuídos em 5 grupos inoculados com diferentes doses de trofozoítos de G. duodenalis (101, 102, 103, 104 e 105) e um grupo controle. Exames coproparasitológicos foram realizados, diariamente, utilizando método de flutuação em sulfato de zinco a 33%, para determinar o período pré-patente e a cinética de eliminação de cistos. Semanalmente, coletas sanguíneas por punção retro-orbital foram realizadas e amostras de fezes foram processadas para obtenção de extratos fecais. No 45º dia após inoculação, os animais de cada grupo foram redistribuídos em 4 subgrupos e submetidos à reinfecção, imunossupressão ou reinfecção/imunossupressão. Verificou-se que todos os gerbils inoculados com diferentes doses de trofozoítos mostraram-se susceptíveis à infecção primária, com período pré-patente entre 9 e 13 dias. Os animais reinfectados não voltaram a eliminar cistos e os imunossuprimidos ou reinfectados/imunossuprimidos apresentaram recrudescência da infecção. A produção de anticorpos foi induzida pelo parasito, embora os sistêmicos apenas reflitam a estimulação da resposta imune por G. duodenalis, já que não atuam na eliminação do parasito. Na reinfecção foi observada rápida produção de anticorpos séricos e secretores e os animais imunossuprimidos apresentaram baixos níveis de anticorpos responsáveis pelo controle da infecção. A IgA fecal mostrou aumento nos títulos no período em que se verificou ausência de cistos nas fezes, podendo estar correlacionada com o controle da giardíase neste modelo experimental. / Mestre em Imunologia e Parasitologia Aplicadas

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Orientador: Semíramis Guimarães Ferraz Viana / Resumo: Giardia duodenalis é um dos principais agentes etiológicos de diarreia infecciosa, sobretudo em crianças em idade pré-escolar que vivem em comunidades de baixa renda. Estudos da diversidade genética de G. duodenalis ampliaram o conhecimento da epidemiologia nas infecções humanas, entretanto um dos temas mais interessantes e menos conhecidos é a possível interação de Giardia com o microbioma do hospedeiro e com patógenos concomitantes. No presente estudo, avaliou-se a composição e a diversidade da comunidade bacteriana de crianças saudáveis e crianças com diarreia, parasitadas por Giardia e outros protozoários intestinais. Os isolados de Giardia obtidos nessa população foram caracterizados geneticamente. Amostras de fezes foram obtidas de 181 crianças de 0 a 6 anos de idade, das quais 156 crianças hígidas atendidas em centros de educação infantil e 25 crianças com diarreia atendidas no PS Infantil Municipal. Cada amostra de fezes foi processada para o exame microscópico e submetida à extração de DNA a ser empregado em duas etapas distintas: (1) amplificação e sequenciamento Sanger para a caracterização genética de Giardia e o diagnóstico de Blastocystis sp, Dientamoeba fragilis, Enterocytozoon bieneusi e Cryptosporidium spp. e (2) amplificação do gene 16s RNA ribossomal e sequenciamento de nova geração (plataforma Illumina MiSeq) para a caracterização da microbiota intestinal. Giardia (36,5%) e Blastocystis (41,7%) foram os parasitas mais prevalentes. A caracterização genética... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Giardia duodenalis is one of the major etiological agents of infectious diarrhea, especially in preschool children living in low-income settings. Studies focused on genetic diversity of G. duodenalis have provided insights for a better understanding of epidemiology in human infections. However, one of the most interesting and least known issues is the possible interplay between Giardia and the host microbiome and concomitant pathogens. In this work, we evaluated the diversity and composition of bacterial community of healthy children and children presenting with diarrhea infected by Giardia and/or other intestinal protozoa. In addition, Giardia isolates infecting this population were genotyping. A total of 181 stool samples from children aged 0 to 6 years old (156 from daycare children and 25 from diarrheic children attending in an emergence pediatric center) were tested by microscopic examination and submitted to DNA extraction for the following steps: (1) conventional PCR/sequencing for Giardia genotyping and the diagnosis of Blastocystis sp, Dientamoeba fragilis, Enterocytozoon bieneusi and Cryptosporidium spp and (2) next-generation sequencing (Illumina MiSeq) based analysis of intestinal microbiota. Giardia (36.5%) and Blastocystis (41.7%) were the most prevalent parasites. Analysis of Giardia sequences retrieved from 61 isolates revealed infections by assemblages A (31%), B (69%) and mixed infections A+B (3%). Metagenomic analyzes revealed similarity of bacterial microb... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor