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Malaria is an infectious disease caused by parasites of the Plasmodium genus with mortality rates of more than a million annually, hence a major global public health concern. Plasmodium falciparum (P. falciparum) accounts for over 90% of malaria incidence. Increased resistance to antimalarial drugs by the Plasmodium parasite, coupled with the lack of an effective malaria vaccine necessitates the urgent need for new research avenues to develop novel and more potent antimalarial drugs. This study focused on falcipains, a group of P. falciparum cysteine proteases that belong to the clan CA and papain family C1, that have emerged as potential drug targets due to their involvement in a range of crucial functions in the P. falciparum life cycle. Recently, falcipain-2 has been validated as a drug target but little is known of its Plasmodium orthologs. Currently, there are several falcipain inhibitors that have been identified, most of which are peptide based but none has proceeded to drug development due to associated poor pharmacological profiles and susceptibility to degradation by host cysteine proteases. Non-peptides inhibitors have been shown to be more stable in vivo but limited information exists. In vivo studies on falcipain-2 and falcipain-3 inhibitors have also been complicated by varying outcomes, thus a good understanding of the structural variations of falcipain Plasmodium orthologs at the active site could go a long way to ease in vivo results interpretation and effective inhibitor design. In this study, we use bioinformatics approaches to perform comparative sequence and structural analysis and molecular docking to characterize protein-inhibitor interactions of falcipain homologs at the active site. Known FP-2 and FP-3 small molecule nonpeptide inhibitors were used to identify residue variations and their effect on inhibitor binding. This was done with the aim of screening a collection of selected non-peptide compounds of South African natural origin to identify possible new inhibitor leads. Natural compounds with high binding affinities across all Plasmodium orthologs were identified. These compounds were then used to search the ZINC database for similar compounds which could have better binding affinities across all selected falcipain homologs. Compounds with high binding affinities across all Plasmodium orthologs were found.

Les Apicomplexa sont des parasites intracellulaires obligatoires. Ils peuvent être responsables d’importantes maladies infectieuses. Toxoplasma gondii par exemple, se développe au sein de la cellule hôte, dans une niche protectrice « la vacuole parasitophore » jusqu’à épuisement des ressources de la cellule hôte ou il provoque sa sortie pour ré envahir à nouveau, c’est la phase aigüe de la toxoplasmose. Afin de répondre à leur besoins nutritifs nécessaires à cette expansion rapide, le parasite combine de manière intéressante et très complexe les voies de synthèse de novo et d’import des nutriments depuis la cellule hôte. Dans le cas des lipides, le parasite en a besoin en une importante quantité pour assurer la ségrégation des organites, la formation des nouvelles membranes filles et l’expansion de la membrane de la vacuole parasitophore pendant la division. La synthèse de novo des lipides a été reportée essentielles pour le parasite tout comme la synthèse de novo des acides gras via la voie procaryote de synthèse des acides gras FASII dans l’apicoplaste.Dans cette étude nous apportant des éléments intéressants qui relient la voie de synthèse FASII et la synthèse des lipides. Nous avons pu démontrer que l’apicoplaste possède une voie de synthèse des précurseurs important voire essentielles à la synthèse de tous les lipides membranaires, qui est principalement le LPA dans le cas de T. gondii. Les enzymes acyltransférase impliquées dans la synthèse de ces précurseurs sont TgATS1 et TgATS2 pour former le LPA et le PA respectivement. Elles sont ortologues aux enzymes précédemment caractérisées chez les bactéries et le chloroplaste des plantes et algues. Les modifications de ces enzymes et les analyses de lipidique et de spectrométrie de masse, ont révélé le rôle l’implication de ces enzymes dans la synthèse des phospholipides membranaires à partir des acides gras néo synthétisés de novo (le C14:0). Cette étude présente aussi des résultats préliminaires sur une voie de synthèse du PA dans le réticulum endoplasmique. La être de TgATS2 n’est pas létale et elle est compensée par augmentation de l’abondance des acides gras C16 :0 et C18 :0 dans la fraction des phospholipides extraits. Ces informations suggèrent une importante collaboration entre l’apicoplaste et le réticulum endoplasmique pour la synthèse des lipides nécessaires pour le développement intracellulaire du parasite. / Apicomplexa phylum includes a large number of obligate intracellular parasites responsible for important human and animal diseases, especially malaria and toxoplasmosis. There is current no efficient vaccine against these parasites. Severe toxoplasmosis caused by Toxoplasma gondii, occurs in immunocompromised individuals and during congenital infection. T. gondii is dependent on large amounts of lipids for its intracellular development within the host cell. These lipids are acquired by a combination of host lipid scavenging and de novo biosynthetic pathways. T. gondii is able to de novo synthesis of fatty acid via a prokaryotic FASII pathway in the apicoplast, a relict non-photosynthetic plastid. Genome mining suggests that the apicoplast can generate phosphatidic acid, central phospholipid precursor. Our recent work confirmed that the apicoplast harbors the first step of PA synthesis via a glycerol-3-phosphate acyltransferase enzyme called ATS1 by homology to chloroplast enzyme, which generates lysophosphatidic acid (LPA). This essential LPA can be exported from the apicoplast for the de novo bulk synthesis of phospholipids sustaining parasite membrane biogenesis (Amiar et al. Plos Path. 2016). T. gondii genome encodes for two other acyltransferases named sn-acylglycerol 3-Phosphate acyltransferases (AGPAT). AGPATs ensure the second step of PA synthesis using LPA. In this work we showed that these enzymes are localized in the Endoplasmic Reticulum and the apicoplast (named AGPAT and ATS2, respectively). A genetic disruption of ATS2 using CRISPR-Cas9 strategy affects parasite growth and normal cytokinesis. Lipidomic analysis using mass spectrometry combined to stable isotope labelling of ATS2-KO reveals an important reduction of lipids containing apicoplast-generated fatty acid C14:0. However, an increase of lipids containing C16 and C18 fatty acids was observed, suggesting a compensation of ATS2 loss by AGPAT activity in ER. These data indicated an important collaboration between apicoplast and ER for lipid synthesis that involves massive lipid trafficking between the two organelles.

Orientador: Fabio Trindade Maranhão Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:13:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Blanco_YaraCarollo_M.pdf: 1932159 bytes, checksum: 7fa3ee714af53f1bf4da1434c08a29f5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A malária é sem dúvida a doença parasitária mais importante do mundo, infectando 300-500 milhões de pessoas e levando a óbito cerca de 1-2 milhões de indivíduos anualmente. Malária cerebral (MC) é o mais importante tipo de complicação nas infecções maláricas. MC é uma síndrome multifatorial, entretanto sua patogênese ainda não foi totalmente elucidada. Diversos estudos mostram a adesão de eritrócitos infectados (EI) no endotélio microvascular do hospedeiro. No entanto, várias evidências indicam que um desbalanço da resposta imune e da homeostase, acarretando numa elevada expressão de citocinas pró-inflamatórias também desempenham um papel importante na patogênese da MC. O modelo utilizando camundongos C57BL/6 infectados com Plasmodium berghei ANKA (PbA) parece ser o que mais se assemelha a MC humana, já que em ambos casos ocorre um aumento significativo de citocinas próinflamatórias, da destruição neuronal, da hemorragia cerebral e da concentração de lactato. A terapia de oxigenação hiperbárica (HBO) tem sido amplamente utilizada como potencializador de cicatrização e contra microrganismos anaeróbicos. No entanto, nos últimos anos, diversos estudos têm mostrado que o oxigênio pressurizado é capaz de proteger contra a destruição da barreira hemato-encefálica (BHE), inibir a destruição neuronal, reduzir a produção de citocinas pró-inflamatórias e a expressão ICAM-1, receptor leucocitário, e de EI. Neste estudo, avaliamos os efeitos da HBO na prevenção dos sintomas da MC em camundongos infectados com PbA e nos eritrócitos expostos diretamente ao oxigênio hiperbárico. A utilização do oxigênio hiperbárico mostrou-se capaz de reduzir significativamente a taxa de mortalidade associada à malária cerebral experimental, assim como uma redução da queda da temperatura corporal e dos níveis de parasitemia. Além disso, nossos resultados demonstram que a terapia com oxigênio hiperbárico impede a destruição da BHE. Testes In vitro mostraram que a exposição direta de eritrócitos sadios e de eritrócitos infectados (EI), á HBO não é tóxica e nem capaz de alterar a viabilidade e infectividade de EI. Por último, mostramos que o tratamento com HBO realizado após o quarto dia de infecção (quando a parasitemia já é patente), retarda o aparecimento dos sintomas neurológicos da malária cerebral e morte associada / Abstract: Malaria is the world¿s most nefarious infectious disease, affecting 300-500 million people and leads to death of 1-2 million individuals per year. Cerebral malaria (CM) is the most serious complications that might occur during a malarial infection. CM is a multifactorial syndrome; however its pathogenesis is still a matter of debate. Several studies show that in adhesion of infected erythrocytes (IE) to the host microvascular endothelium is involved. Nevertheless, several bodies of evidence indicate that a unbalance in host immune response and homeostasis, leading to the expression at higher levels of proinflammatory cytokines. Infection of C57BL/6 mice with IE of Plasmodium berghei ANKA (PbA) is the largely used model for CM, as a significant augmentation in the expression levels of proinflammatory cytokines and lactate, neuronal damage and cerebral hemorrhage also occurs. Hyperbaric oxygen therapy (HBO) has been widely used against anaerobic microorganism and as an adjunct therapy in surgeries. However, in the last year several studies have shown that HBO is able to prevent brain-blood-barrier (BBB) breakdown, inhibit neural damage and the syntheses of proinflammatory cytokines and the expression of ICAM-1, a the host receptors involved in the adhesion of leukocytes and IE. Herein, we evaluated the HBO effects in preventing CM specific clinical signs in PbA-infected mice and directly against IE of PbA. The data provided by us demonstrated that HBO treatment reduces significantly CM associated mortality and clinical outcomes, such as hypothermia, BBB dysfunction and is able to inhibit parasite burden early on the infection. In vitro analysis showed that directly exposure to HBO, up to six hours, is not harmful to health erythrocytes neither inhibit parasite development and infectivity. Finally, HBO treatment was able to delay significantly the CM neurological signs and death, even thought administrated after parasite establishment / Mestrado / Mestre em Parasitologia

Orientador: Fabio Trindade Maranhão Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T04:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_BrunaOliveirae_D.pdf: 26161582 bytes, checksum: 03a823d75454c98764eb80bc3c4a356d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Malária vivax foi por muito tempo considerada uma infecção benigna, porém, complicações frequentes nas infecções por P. falciparum, como a malária cerebral, síndrome respiratória aguda (ARDS), disfunção hepática, trombocitopenia grave e baixo peso ao nascer devido à infecção placentária, também têm sido observadas em pacientes infectados por P. vivax. Na malária falciparum, estes sintomas estão associados à adesão de eritrócitos infectados por P. falciparum (Pf-IE) que se ligam a diversos receptores do hospedeiro, incluindo CD36, ICAM-1 e CSA. No entanto, não há evidência direta do seqüestro de eritrócitos infectados por P. vivax (Pv-IE) e uma possível capacidade citoadesiva permanecia por ser demonstrada. Pv-IE coletados de pacientes da Amazônia brasileira foram enriquecidos por gradiente de Percoll ® e a capacidade de citoadesão parasitária foi testada em um grupo de células que expressam receptores endoteliais sabidamente envolvidos na citoadesão de P. falciparum, em condições estáticas e em um sistema que mimetiza o fluxo sanguíneo. Mostramos que Pv-IE citoaderem sob condições estáticas e de fluxo, embora em níveis cerca de 10 vezes inferiores aos observado para P. falciparum. Demonstramos ainda que a citoadesão de P. vivax pode ser mediada por membros da família VIR, proteínas expressas na superfície de eritrócitos infectados e codificadas por uma superfamília de genes variantes (vir). Estes dados abrem perspectivas para uma melhor compreensão do fenômeno patológico relacionado com a malária vivax grave incluindo a descoberta de ligantes parasitários e receptores do hospedeiro / Abstract: Vivax malaria has been considered for a long time a benign infection; however severe complications, as observed in P. falciparum, such as cerebral malaria, acute respiratory distress syndrome (ARDS), liver dysfunction, severe thrombocytopenia and low birth weight due placental infection have also been reported worldwide for P. vivax-infected patients. In falciparum malaria, these symptoms are associated to sequestration of P. falciparum-infected erythrocytes (Pf-IE) that bind to several host receptors, including CD36, ICAM-1 and CSA. Nonetheless, direct evidence of P. vivax-infected erythrocytes (Pv-IE) sequestration is missing and binding analyzes of this species is lacking. Pv-IE obtained from patients in the Brazilian Amazon were enriched by Percoll® gradient and parasite adherence was tested to a panel of cells expressing endothelial receptors known to mediate cytoadhesion of P. falciparum, in static and flow conditions. Here we show that mature Pv-IE cytoadhere both under static and flow conditions, albeit at levels about 10-fold lower than those observed for P. falciparum. We further demonstrate that cytoadhesion by P. vivax was in part mediated by members of the VIR family, parasite-derived proteins expressed at the infected erythrocyte surface and encoded by a superfamily of variant genes (vir). These data open perspectives for a better understanding of the pathological phenomenon related to severe P. vivax malaria, including the discovery of novel parasite ligand(s) and host receptor(s) / Doutorado / Imunologia / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Fabio Trindade Maranhão Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:47:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bastos_MarceleFontenelle_M.pdf: 15905703 bytes, checksum: b7c6bc673961fdae05225ebe3ac50346 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: 0 seqüestro de eritrócitos infectados par Plasmodium falciparum (Pf-Els) na microvasculatura de varies órgãos envolve uma seqüência de eventos que acredita­se contribuir para a patogênese da malaria grave. Apesar do tratamento com drogas antimaláricas serem eficazes, mortalidade significativa ainda é vista nos casos graves da doença, particularmente no prazo de 24 horas da admissão hospitalar. Acredita-se que o uso de terapias anti-adesivas nesse período poderia minimizar as complicações causadas pelo P. falciparum. Nesse sentido, polissacarídeos sulfatados, como a heparina e a condroitina-sulfato-A (CSA), têm mostrado capacidade em inibir a citoaderência de Pf-Els a receptores endoteliais. A heparina foi usada no passado no tratamento da malaria grave, mas deixou de ser recomendada, devido a ocorrência de sérios efeitos colaterais, como hemorragias. Além disso, esses compostos são derivados de mamíferos, o que aumenta o risco de contaminação por agentes patogênicos. De fato, embora muitos compostos tenham sido testados, nenhum demonstrou evidência inequívoca de melhora nos testes clínicos para prevenção e tratamento da malária grave. 0 condroitim sulfate fucosilado (FucCS) é um polissacarídeo altamente sulfatado extraído do pepino-do-mar Ludwigothurea grisea, composto por uma base estrutural de condroitim sulfato de mamífero, e substituído na posição 3 dos resíduos de acido ß-D-glucurônico com cadeias de fucose sulfatadas. Nesse estudo, mostramos que o FucCS apresenta baixa toxicidade, e é um potente inibidor da citoaderência parasitária em células endoteliais de pulmão humano (HLEC) e da reinvasão de eritrócitos por merozoítos de P. falciparum. Em ambos os casos, a inibição ocorre de maneira dose dependente, e o composto mostrou ser eficiente na inibição de diferentes fenótipos parasitários. A remoção das cadeias de fucose sulfatadas do FucCS praticamente aboliu o efeito inibitório, sugerindo um papel central desempenhado por essas cadeias na ocorrência do processo inibitório. 0 composto também mostrou ser capaz de reverter a citoadesão parasitária em sistema que mimetiza o fluxo sangüíneo. Além disso, o tratamento com o FucCS (1 mg/kg/animal/dia) demonstrou retardar a morte de camundongos infectados com Plasmodium berghei ANKA (PbA), modelo experimental de malária cerebral. Assim, sugerimos o FucCS como um candidato promissor a terapia adjuvante no tratamento da malária grave e na prevenção ao agravamento da doença / Abstract: Sequestration of Plasmodium falciparum-infected erythrocytes (Pf-EIs) in the microvasculature of several organs involves a sequence of events that contributes to the pathogenesis of severe malaria. Despite treatment with effective antimalarial drugs, significant mortality is still observed in severe cases of disease, particularly within 24 hours of hospital admission. It is believed that the use of anti-adhesive therapies in this period could reduce complications caused by P. falciparum. Accordingly,sulfated polysaccharides such as heparin and chondroitin sufate A (CSA) have shown ability to inhibit the cytoadherence of Pf-EIs to endothelial receptors. Although heparin was used in the past as treatment for severe malaria, its use was discontinued due to the occurrence of serious side effects such as bleeding. Moreover, given that these compounds are obtained from mammals, potential risk of contamination has to be considered. In fact, although many compounds have been tested, none demonstrated unequivocal evidence of improvement in clinical trials for prevention and treatment of severe malaria. The fucosylated chondroitin sulfate (FucCS) is a highly sulfated polysaccharide extracted from sea cucumber Ludwigothurea grisea, composed of a chondroitin sulfate backbone substituted at the 3-position of the ß-D-glucuronic acid residues with sulfated fucose branches. In this study, we show that FucCS presents low toxicity and is a potent inhibitor of parasite cytoadherence in human lung endothelial cells (HLEC) and reinvasion of erythrocytes by P. falciparum merozoites. In both cases, inhibition occurs in a concentration-dependent manner, and the compound showed to be effective in inhibiting different parasite phenotypes. Removal of the sulfated fucose branches on the FucCS practically abolished the inhibitory effect, suggesting a central role played by these branches in the occurrence of the inhibitory process. The compound also showed ability to reverse parasite cytoadhesion under flow conditions. Furthermore, treatment with FucCS at 1 mg/kg/animal/day improved survival of C57BL/6 ice infected with Plasmodium berghei ANKA (PbA), an experimental model for cerebral malaria. Thus, we suggest FucCS as a promising candidate for adjunct therapy in the treatment of severe malaria and in prevention of severe malaria outcomes / Mestrado / Imunologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Rodney Carlos Bassanezi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macufa_MartaMariaMucacho_M.pdf: 2035769 bytes, checksum: b2c0bf6735689e200513704d55108054 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo de modelos matemáticos epidemiológicos determinísticos da malária. Em seguida propomos um modelo alternativo da malária, supostamente menos complexo com o intuito de utilizar modelos associados que contemplam a subjetividade em seus elementos. Para o modelo alternativo determinístico fizemos uma análise qualitativa e simulações com dados reais dos casos confirmados de malária no Brasil, de modo particular na região Amazônica onde se concentra cerca de 90% dos casos. Dado que os modelos clássicos têm como característica a precisão dos dados e, muitas vezes, as soluções clássicas podem não traduzir a realidade devido às imprecisões dos dados. Fizemos uma abordagem da teoria dos conjuntos fuzzy, apresentando algumas de suas características: valor esperado, base de regras para sistemas p-fuzzy e o princípio de extensão de Zadeh, com a finalidade de incluir subjetividade no modelo alternativo proposto, o qual traduziria possivelmente uma situação mais próxima a realidade / Abstract: In this work we present a study of mathematic deterministic epidemiological models of malaria. We then propose an alternative model of malaria, supposedly less complex, with the intention of using associate models that contemplate the subjectivity in their elements. For the alternative deterministic model we made a quantitative analysis and simulations with real data of confirmed cases of malaria in Brazil, more specifically in the Amazon region, where about 90 % of cases occur. The characteristic of classic models is the precision of the data and, many times, classic solutions may not translate the reality due to data imprecision. For that reason, we made an approach of the theory of logic fuzzy, presenting some of its characteristics: expected value, base of rules for p-fuzzy system and principle of extension of Zadeh, with the purpose of including subjectivity in the proposed alternative model, which would possibly reflect a situation closer to reality / Mestrado / Biomatematica / Mestre em Matemática Aplicada

Orientadores: Liana Verinaud, Wilson Savino / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T05:50:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gameiro_Jacy_D.pdf: 7674475 bytes, checksum: 85104c8f2befe30630bf49436c0fb352 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O timo é o órgão linfóide primário responsável pelo amadurecimento dos linfócitos T. O processo de maturação é dependente da integridade do microambiente e da migração coordenada por elementos de matriz e quimiocinas dos precursores hematopoiéticos nos distintos nichos tímicos. Entretanto, a literatura mostra que profundas alterações no microambiente tímico, e conseqüentemente no desenvolvimento e amadurecimento dos linfócitos T, podem ocorrer como resultado de algumas patologias. No presente trabalho, analisamos a indução de atrofia e as alterações no microambiente tímico frente a três diferentes agentes indutores de atrofia, sendo dois agentes patogênicos, P.brasiliensis e P.berghei e uma doença metabólica, a diabetes induzida por aloxana. Nos três modelos estudados foi observada a atrofia do órgão com diferente intensidade nas alterações de componentes do microambiente tímico. Importantes moléculas associadas com a migração intratímica mostraram-se alteradas com modificações significativas nos elementos de matriz e nas quimiocinas bem como na expressão dos seus respectivos receptores. Ainda, a migração ex vivo também se mostrou alterada na atrofia induzida pelos agentes patogênicos, mas não no modelo de atrofia induzido por aloxana, sugerindo que as alterações desencadeadas são específicas de cada condição patológica analisada. As modificações nos elementos estudados sugerem alterações no padrão de migração intratímica e na exportação de timócitos, com comprometimento da função tímica, levando a maturação desequilibrada dos timócitos, com conseqüências para a resposta imune periférica. / Abstract: Thymus is the primary lymphoid organ responsible for differentiation of Tlymphocytes. This process is dependent of thymic microenvironment integrity and coordinated migration of hematopoietic precursors by chemokines and extracellular matrix elements. However, the literature shows that deep alterations in thymus microenvironment with modifications in thymocyte development may occur such as result of some pathological disorders. In this study we analyzed the atrophy induction and alterations in thymic microenvironment in three different models of thymus atrophy. We studied two models of infectious diseases, P.brasiliensis and P.berghei, and a metabolic disorder, alloxan induced diabetes. We have observed thymus atrophy in all models with different alterations levels in thymus microenvironment elements. Important molecules associated with intrathymic migration were been altered with significant modifications in extracellular matrix elements, chemokines and their specific receptors. Besides, ex vivo migration was altered in thymus atrophy induced by pathogenic agents, but no alterations were observed in diabetic mice suggesting that different pathological conditions studied, leads to singular alterations in thymus compartment. The modifications in thymic molecules observed in our models, suggest impaired thymus functionality and alterations in thymocyte migration patterns These alterations can lead T cell maturation imbalance with consequences in Tlymphocyte immune response. / Doutorado / Imunologia / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Liana Verinaud, Dea Maria Serra Villa-Verde / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T21:07:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Loyola_PatriciaResendeAloNagib_D.pdf: 6019241 bytes, checksum: 171494f158eff0d6b54b029e9583a35c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O timo é o órgão linfóide primário onde os precursores de células T, chamados de timócitos, sofrem processos de diferenciação, seleção e proliferação. Todos estes processos são seqüencialmente dependentes de distintos microambientes no interior do órgão delimitados morfológica e fenotipicamente. Por isso a manutenção do microambiente é essencial para a funcionalidade do órgão. Recentemente, o timo tem sido visto como um órgão alvo de diversas infecções e patologias. No presente trabalho, foi avaliado o comprometimento do timo em três diferentes modelos experimentais capazes de induzir sua atrofia, a saber, infecção experimental pelo fungo P. brasiliensis, infecção experimental por Plasmodium berghei e diabetes induzida quimicamente. Foram avaliadas as subpopulações celulares tímicas, a expressão de citocinas essenciais à maturação dos timócitos e o possível papel do hormônio leptina no estabelecimento e manutenção da atrofia tímica. Sucintamente, os resultados demonstraram que nos três modelos, houve diminuição de celularidade com alterações significativas na freqüência dos subtipos de timócitos, principalmente queda de DP, e menor número de TNCs/animal . No modelo de diabetes além destas alterações, foi detectado a queda dos níveis de leptina, aparentemente, devido á queda da insulina. No modelo de PCM, não houve alteração nos níveis de leptina, entretanto, houve queda na expressão gênica de IL-7 e TGF-ß, fatores timo-estimulantes e inibição da capacidade migratória. Em animais infectados pelo P. berghei, houve queda de leptina e queda na expressão dos genes específicos para IL-7 e TGF-ß, além de aumento na atividade de migração Mediante os dados obtidos em cada modelo, sugere-se que no caso do modelo de PCM a atrofia de grau leve que foi observada deve-se à perda de células por diminuição da expressão das citocinas timo-estimulantes. Em malária acredita-se que a intensa atrofia ocorra por perda da região cortical devido, à queda na expressão das citocinas IL-7, TGF-ß e nos níveis séricos de leptina. Na diabetes induzida, o grau intermediário de atrofia pode ser correlacionado apenas à queda dos níveis séricos de leptina. / Abstract: The thymus is the primary lymphoid organ in which T cell precursors, called thymocytes, undergo processes of differentiation, selection, and proliferation. All these processes are sequentially dependent on distinct thymic microenvironments, which in turn, are delimited morphologically and phenotypically. For these reasons, the maintenance of this microenvironment is crucial for thymus functionality. Recently, the thymus has been seen an organ targeted by several infections and pathologies. In this study, we evaluated thymus compromise under three experimental models capable of inducing atrophy, as follows: (1) experimental infection by the fungus Paracoccidioides brasiliensis (PCM), (2) experimental infection by Plasmodium berghei, and (3) chemically-induced diabetes. We evaluated subpopulations of thymic cells, the expression of cytokines that are essential to thymocyte maturation, and the possible role of the leptin hormone in the establishment of thymic atrophy. Briefly, the results showed that in all three models there was a decrease of cellularity along with significant alterations in the frequency of each thymocyte subtype, especially a decrease in DP, and lower numbers of TNCs per animal. In the diabetes model, besides these alterations, we detected a decrease in leptin levels, apparently related to the insulin drop. In the PCM model, there were no alterations in leptin levels. However, we observed a drop in the expression of IL-7 and TGF- ß, both thymus-stimulant factors, as well as an inhibition of migratory ability. In P. berghei-infected animals there was a drop in leptin as well as in the expression of IL-7 and TGF- ß genes; besides an increase in migration activity. According to the data obtained within each model, we suggest that for the PCM model, the low degree of observed atrophy is a consequence of the loss of cells due to a drop in thymus-stimulant cytokine expression. In malaria, the intense atrophy happens due to the loss of the cortex region, generated by the drop in the expression of IL-7 cytokines, TGF- ß, and seric levels of leptin. As for the induced diabetes, the intermediate degree of atrophy can be correlated only to the drop in seric levels of leptin. / Doutorado / Imunologia / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

IntroduçãoMalária é um grande problema de saúde pública em diferentes regiões do mundo, notadamente nos países em desenvolvimento, causando um milhão de mortes anuais, principalmente em crianças e em mulheres grávidas. No Brasil 99,7% dos casos de malária ocorrem na região amazônica. Objetivos-Estimar a incidência da malária durante a gravidez, descrever as características sociodemográficas, clínicas e laboratoriais e os efeitos da malária sobre a mãe e o concepto. Metodologia-Estudo transversal, realizado com gestantes em processo de abortamento ou de parto e seus conceptos, na maternidade do município de Cruzeiro do Sul, Acre, janeiro a dezembro de 2009. Aplicado questionário, coletado sangue da mãe, placenta e cordão umbilical e do recém-nascido para avaliar a existência de Plasmodium, e quantificação. Histologia da placenta foi realizada. Resultados - Incluídas no estudo 1870 grávidas, incidência da malária de 8,7%. Idade variou de 12 a 48, média de 23 anos, grau de instrução foi de 5 a 8 anos de estudo (43,3%), 1277 (71,4%) eram do lar e 966 (51,7%) procedentes da zona rural. Plasmodium vivax e parasitemia até uma cruz foi mais freqüente. Anemia na mãe foi o efeito mais importante. Quanto ao baixo peso ao nascer, aborto e prematuridade não foram significativos. Nenhum caso de malária congênita. Presença de alterações histológicas nas placentas infectadas com ambas as espécies. Conclusões Incidência da malária entre as gestantes do município de Cruzeiro do Sul foi de 8,7% e taxa de infecção na placenta de 5,6%. Anemia materna foi o efeito mais importante. / Introduction - Malaria a great problem of public health is considered in different areas of the world, happening mainly at the underdeveloped countries, determiming million annual deaths, mainly in children and in pregnant women. In Brazil, 99,7% of malaria occurs in Amazonica region. Objective-Estimate the incidence of the malaria during the pregnancy, describing the characteristics sociodemográficas, clinics and laboratory and estimate effects of the malaria on the mother and the concepto. Methodology - Study transverse, with pregnant women in abortion process or of childbirth and their conceptos in the maternity of the district of Cruzeiro do Sul, Acre, Brazil, of January to December of 2009. Applied standardized questionnaire, collection of bloods samples the mother\'s, placenta and umbilical cord and also of the newly born to evaluate species and parasitic quantification. Histologia of the placenta was colection. Results - It was included in the study 1870 women pregnancy, incidence of the malaria of 8,7% . Age that varied from 12 to 48, average 23 years, instruction degree around 5 to 8 years of study (43,3%), 1277 (71,4%) they are of the home and 966 (51,7%) coming from the rural area. Plasmodium vivax and parasitemia until a cross was the most frequent. Low birth weight, prematurity and miscarriage were not significant. Anemia in the mother was the most important effect. No cases congenital malaria. Histological alterations in the placenta were found in both species. Conclusion Incidence of malaria in pregnant women of the district of Cruzeiro do Sul, were of 8,7% and infection taxes in the placenta around 5,6%. Anemia in the mother was the most important effect.