A malária é responsável por cerca de 207 milhões de casos e 627 mil óbitos em todo o mundo. No Brasil, em 2013, foram registrados mais de 167 mil casos. Um dos grandes desafios para o controle da doença é o desenvolvimento de resistência aos antimaláricos. Dentre as cinco espécies que podem causar malária em seres humanos, Plasmodium falciparum é a que apresenta maior habilidade de desenvolver resistência a quase todas as classes de medicamentos utilizados no tratamento. Estudos com marcadores moleculares têm associado mutações em diversos genes à resistência aos antimaláricos. A mutação K76T no gene pfcrt é relacionada à resistência à cloroquina. Mutações em pfmdr1 e aumento de seu número de cópias foram associados à resistência a diversos antimaláricos, como quinino, mefloquina e derivados de artemisinina. A resistência aos antifolatos é associada a mutações nos genes pfdhfr e pfdhps. Mutações nos genes pfATPase6 e pfAP2-u têm sido relacionadas à diminuição de sensibilidade à artemisinina. O monitoramento dessas mutações e suas associações às respostas in vivo e in vitro aos antimaláricos pode contribuir para a escolha de terapêutica para o controle da doença. O objetivo deste estudo foi analisar o perfil genético relacionado à resistência em P. falciparum ao longo de 27 anos. Foram analisadas amostras de P. falciparum coletadas no período entre 1984 e 2011, de pacientes atendidos em serviços de saúde nos estados do Pará e São Paulo, com infecções provenientes principalmente de países da América do Sul e África. A análise do gene pfcrt mostrou frequência de 100% da mutação K76T nas amostras de países da América do Sul ao longo das décadas analisadas. Este resultado é concordante com o fenótipo de resistência à cloroquina observado em 100% das amostras testadas in vitro para sensibilidade a este antimalárico. Amostras de países africanos apresentaram o genótipo selvagem em infecções únicas ou mistas. Com relação ao gene pfmdr1, a análise do códon 86 mostrou surgimento do mutante 86Y na última década em amostras da América do Sul e ocorrência de alelos selvagens e mutantes em amostras da África. Na análise do códon 1246 foi observada predominância do mutante 1246Y nas amostras sul-americanas e do selvagem D1246 nas africanas. Com relação ao gene pfdhfr, as amostras brasileiras apresentaram frequência de 100% dos mutantes 51I e 108N. O mutante 59R não foi observado no período 1980-1990, mas estava presente em 22,6% das amostras de 2000-2010. A análise do gene pfdhps das amostras brasileiras mostrou frequência de 100% do mutante 437G em todas as décadas e diminuição da frequência de 540E no período 2000-2010 em relação aos anteriores. O sequenciamento do gene pfATPase6 revelou a ocorrência de mutações que já haviam sido relatadas anteriormente, porém seu papel na resistência aos derivados de artemisinina ainda não foi elucidado. Na análise do gene pfAP2-? foram observadas duas novas mutações. Não foram observadas associações entre as mutações estudadas e a resposta in vivo e in vitro à mefloquina, quinino e derivados de artemisinina. Este estudo permitiu a avaliação do perfil genético de P. falciparum, com análise de marcadores moleculares relacionados à resistência a diversos antimaláricos, em amostras coletadas ao longo de 27 anos em que o parasito foi submetido à pressão de diferentes esquemas terapêuticos adotados no Brasil / Malaria is responsible for 207 million cases and 627 thousand deaths worldwide. In Brazil, in 2013, more than 167 thousand cases were reported. The major challenge for malaria control is the emergence and spread of resistance to antimalarials. Among the five species able to cause malaria in humans, Plasmodium falciparum presents ability to develop resistance to almost all classes of drugs for malaria treatment. Studies with molecular markers have associated mutations in several genes to antimalarial resistance. The mutation K76T in pfcrt is related to chloroquine resistance. Polymorphisms in pfmdr1 and increased copy number were associated to several antimalarials resistance, such as quinine, mefloquine and artemisinin derivatives. Resistance to antifolates is associated to mutations in pfdhfr and pfdhps genes. Mutations in pfATPase6 and pfAP2-u were linked to decreased sensibility to artemisinins. The monitoring of these mutations and their association with in vivo and in vitro responses may contribute to the choice of therapeutics for malaria control. The aim of the present study was to analyze the genetic profile related to resistance in P. falciparum over twenty-seven years. Samples collected from 1984 to 2011 from patients enrolled at health facilities in Para and Sao Paulo States were assessed. The origin of infections was mainly from South America and Africa countries. Pfcrt analysis showed that all samples from South America countries harbored the K76T mutation over the four decades, in agreement with the resistant phenotypic response of samples tested in vitro for chloroquine. African samples presented the wild type in mixed or single infections. Regarding to the pfmdr1 gene, the emergence of the mutant 86Y was observed in the last decade in South American samples and occurrence of both, mutant and wild type, in African ones. The analysis of 1246 showed only the mutant 1246Y in South American samples and the wild type D1246 in samples from Africa. Regarding to pfdhfr gene, the frequency of mutants 51I and 108N was 100% in Brazilian samples. The mutant 59R was not observed in the period 1980-1990 and it was present in 22.6% in samples from 2000-2010. The mutant 437G of pfdhps gene was observed in 100% of Brazilian samples in all decades and the frequency of mutant 540E decreased in the period 2000-2010 when compared to 1980-1990. The sequence analysis of pfATPase6 gene showed mutations previous described, but their role in artemisinin resistance is not well defined. Two novel mutations were observed in pfAP2-? gene. No association between the polymorphisms studied and in vivo or in vitro responses to mefloquine, quinine and artemisinin derivatives was observed. This study enabled the knowledge of P. falciparum genetic profile regarding to mutations related to resistance in samples collected over twenty-seven years, when the parasite was exposed to selective pressure of several therapeutic schemes adopted in Brazil

Uma família multigênica, polimórfica, ainda pouco conhecida de P. falciparum é a família SURFIN, codificada por dez genes denominados surf. Para abordar o modo de transcrição desses genes e observar se ocorre switching transcricional, monitoramos a quantidade de transcritos analisando amostras por RT-qPCR ao longo de 40 reinvasões. O gene surf 4 foi claramente detectado em nossos ensaios, apresentando quantidade significativa de transcritos na fase esquizonte. Para analisar a localização e função de SURFIN 4, construímos linhagens transgênicas (por fusão à GFP) e por fusão de um domínio desestabilizador (DD24) que permite de forma controlada, desestabilizar a proteína e analisar a sua importânica. Não houve alteração na viabilidade dos parasitas com SURFIN 4 desestabilizado, no entanto detectamos um aumento significativo de transcritos quando SURFIN 4 foi diminuída. Estes achados apontam para um novo mecanismo de regulação gênica, ao menos para o gene surf 4 onde a proteína SURFIN 4 parece ser capaz de modular a quantidade do seu respectivo transcrito. / One smaller family of antigen variant of P. falciparum whose function is still unknown is surf genes. Some members appear in asexual blood stage forms and may be associated also to virulence associated processes. We accessed the transcription of the members of the surf gene family along multiple invasions by real time PCR. Based on the observation of constitutive expression of one surf gene, surf4.1, we created a parasite line which expresses a GFP, conditionally destabilized SURFIN4.1 protein. Upon destabilization of the protein, no differential growth rates were observed. However, when we monitored the transcription of SURFIN4.1 knocked-down parasites compared to their stabilized counterparts, we observed a strong increase in the transcript quantities of surf4.1 and also three other surf genes, pointing to a feedback of the SURFIN protein quantity to either the stability of surf transcripts or the transcriptional activity of surf loci. This type of potential regulation is yet unheard in Plasmodium biology.

Nesta tese estudamos os repertórios das famílias multigênicas var (domínio DBLa), rif e stevor, importantes fatores de virulência, de Plasmodium falciparum em isolados brasileiros. Mostramos que estas famílias multigênicas podem ser conservadas entre diferentes isolados no Brasil, sugerindo que o repertório de genes variantes pode ser limitado em algumas localidades. Identificamos menos polimorfismos nos genes stevor que os genes var ou rif. Constatamos que genes var podem ser conservados ao longo do tempo em isolados brasileiros. Identificamos também os domínios DBLa e DBLb de genes var associados a citoaderência a CHOICAM1 em isolados de Rondônia. Mediante ensaios de ELISA, mostramos que domínios DBLbICAM foram reconhecidos de modo heterogêneo. Por citometria de fluxo, demonstramos que o parasita aderente em ICAM1 foi reconhecido majoritariamente pelo plasma de pacientes com infecção sintomática e menos de infecção assintomática. Além disso, identificamos por PCR em tempo real os genes var transcritos no clone 3D7 aderente em diferentes linhagens de células CHO. / Herein, we studied the repertoire of multigenic families of var (DBLa domain), rif and stevor from brazilian isolates of Plasmodium falciparum. We showed that these multigenic families could be conserved among different isolates from Brazil, suggesting that the repertoire of variant genes can be limited in certain areas. We identified less polymorphism in stevor genes than in var or rif genes. We also demonstrated that var genes can be conserved over time in Brazilian isolates and identified the DBLa and DBLb domains from var genes associated with cytoadherence to CHOICAM1 in Rondonian isolates. ELISA assays showed that these DBLbICAM domains were recognized in a heterogeneous fashion. By flow cytometry, we demonstrated that ICAM1-adherent parasites were stronger recognized by plasma from symptomatic infections than from non-symptomatic infections. Finally, we profiled the var gene transcripts in 3D7 parasites adherent to different CHO cells by real time PCR.

A malária apresenta um alto índice de mortalidade com mais de 500 mil mortes registradas em 2013. Para agravar a situação de saúde pública, foi descrito o surgimento de resistência às drogas usadas na terapêutica da doença. Torna-se necessário a identificação e o estudo de novos alvos antimaláricos. A via MEP se mostra como um potencial alvo para o desenvolvimento de drogas contra P. falciparum uma vez que está ausente em humanos. Nossos objetivos foram avaliar a função da vitamina E biossintetizada pelo parasita, caracterizar a biossíntese de vitamina K1 e o metabolismo de fitol. Esse estudo determinou que a vitamina E biossintetizada pelo parasita atua no sistema redox do parasita. Por outro lado, mostramos que a biossíntese de vitamina K1 é ativa no parasita e detectamos sua forma reduzida. Por fim, observamos que existe uma via de reaproveitamento de fitol em P. falciparum assim como em plantas. O estudo abre oportunidades para um desenvolvimento racional de novos antimaláricos e aprofunda o conhecimento na biologia do parasita. / Malaria has the highest mortality rate with more than 500 000 deaths in 2013. The public health situation gets worse because it has been described the emergence of resistance to common drugs used in the treatment of disease. It is necessary to identify and study of new antimalarial targets. The MEP pathway is a potential target for drug development against Plasmodium falciparum once it is absent in humans. Our objectives were to evaluate the function of vitamin E biosynthesized by the parasite and characterize the biosynthesis of vitamin K1 and the phytol metabolism. This study determined that vitamin E biosynthesized by the parasite operates in the redox system of the parasite. We show the biosynthesis of vitamin K1 is active on parasite and we detected its reduced form. Finally, we demonstrate that there is a phytol salvage pathway in P. falciparum as well as plants. The study opens opportunities for the rational development of new antimalarials and deepens knowledge on parasite biology.

A malária é responsável por cerca de 207 milhões de casos e 627 mil óbitos em todo o mundo. No Brasil, em 2013, foram registrados mais de 167 mil casos. Um dos grandes desafios para o controle da doença é o desenvolvimento de resistência aos antimaláricos. Dentre as cinco espécies que podem causar malária em seres humanos, Plasmodium falciparum é a que apresenta maior habilidade de desenvolver resistência a quase todas as classes de medicamentos utilizados no tratamento. Estudos com marcadores moleculares têm associado mutações em diversos genes à resistência aos antimaláricos. A mutação K76T no gene pfcrt é relacionada à resistência à cloroquina. Mutações em pfmdr1 e aumento de seu número de cópias foram associados à resistência a diversos antimaláricos, como quinino, mefloquina e derivados de artemisinina. A resistência aos antifolatos é associada a mutações nos genes pfdhfr e pfdhps. Mutações nos genes pfATPase6 e pfAP2-u têm sido relacionadas à diminuição de sensibilidade à artemisinina. O monitoramento dessas mutações e suas associações às respostas in vivo e in vitro aos antimaláricos pode contribuir para a escolha de terapêutica para o controle da doença. O objetivo deste estudo foi analisar o perfil genético relacionado à resistência em P. falciparum ao longo de 27 anos. Foram analisadas amostras de P. falciparum coletadas no período entre 1984 e 2011, de pacientes atendidos em serviços de saúde nos estados do Pará e São Paulo, com infecções provenientes principalmente de países da América do Sul e África. A análise do gene pfcrt mostrou frequência de 100% da mutação K76T nas amostras de países da América do Sul ao longo das décadas analisadas. Este resultado é concordante com o fenótipo de resistência à cloroquina observado em 100% das amostras testadas in vitro para sensibilidade a este antimalárico. Amostras de países africanos apresentaram o genótipo selvagem em infecções únicas ou mistas. Com relação ao gene pfmdr1, a análise do códon 86 mostrou surgimento do mutante 86Y na última década em amostras da América do Sul e ocorrência de alelos selvagens e mutantes em amostras da África. Na análise do códon 1246 foi observada predominância do mutante 1246Y nas amostras sul-americanas e do selvagem D1246 nas africanas. Com relação ao gene pfdhfr, as amostras brasileiras apresentaram frequência de 100% dos mutantes 51I e 108N. O mutante 59R não foi observado no período 1980-1990, mas estava presente em 22,6% das amostras de 2000-2010. A análise do gene pfdhps das amostras brasileiras mostrou frequência de 100% do mutante 437G em todas as décadas e diminuição da frequência de 540E no período 2000-2010 em relação aos anteriores. O sequenciamento do gene pfATPase6 revelou a ocorrência de mutações que já haviam sido relatadas anteriormente, porém seu papel na resistência aos derivados de artemisinina ainda não foi elucidado. Na análise do gene pfAP2-? foram observadas duas novas mutações. Não foram observadas associações entre as mutações estudadas e a resposta in vivo e in vitro à mefloquina, quinino e derivados de artemisinina. Este estudo permitiu a avaliação do perfil genético de P. falciparum, com análise de marcadores moleculares relacionados à resistência a diversos antimaláricos, em amostras coletadas ao longo de 27 anos em que o parasito foi submetido à pressão de diferentes esquemas terapêuticos adotados no Brasil / Malaria is responsible for 207 million cases and 627 thousand deaths worldwide. In Brazil, in 2013, more than 167 thousand cases were reported. The major challenge for malaria control is the emergence and spread of resistance to antimalarials. Among the five species able to cause malaria in humans, Plasmodium falciparum presents ability to develop resistance to almost all classes of drugs for malaria treatment. Studies with molecular markers have associated mutations in several genes to antimalarial resistance. The mutation K76T in pfcrt is related to chloroquine resistance. Polymorphisms in pfmdr1 and increased copy number were associated to several antimalarials resistance, such as quinine, mefloquine and artemisinin derivatives. Resistance to antifolates is associated to mutations in pfdhfr and pfdhps genes. Mutations in pfATPase6 and pfAP2-u were linked to decreased sensibility to artemisinins. The monitoring of these mutations and their association with in vivo and in vitro responses may contribute to the choice of therapeutics for malaria control. The aim of the present study was to analyze the genetic profile related to resistance in P. falciparum over twenty-seven years. Samples collected from 1984 to 2011 from patients enrolled at health facilities in Para and Sao Paulo States were assessed. The origin of infections was mainly from South America and Africa countries. Pfcrt analysis showed that all samples from South America countries harbored the K76T mutation over the four decades, in agreement with the resistant phenotypic response of samples tested in vitro for chloroquine. African samples presented the wild type in mixed or single infections. Regarding to the pfmdr1 gene, the emergence of the mutant 86Y was observed in the last decade in South American samples and occurrence of both, mutant and wild type, in African ones. The analysis of 1246 showed only the mutant 1246Y in South American samples and the wild type D1246 in samples from Africa. Regarding to pfdhfr gene, the frequency of mutants 51I and 108N was 100% in Brazilian samples. The mutant 59R was not observed in the period 1980-1990 and it was present in 22.6% in samples from 2000-2010. The mutant 437G of pfdhps gene was observed in 100% of Brazilian samples in all decades and the frequency of mutant 540E decreased in the period 2000-2010 when compared to 1980-1990. The sequence analysis of pfATPase6 gene showed mutations previous described, but their role in artemisinin resistance is not well defined. Two novel mutations were observed in pfAP2-? gene. No association between the polymorphisms studied and in vivo or in vitro responses to mefloquine, quinine and artemisinin derivatives was observed. This study enabled the knowledge of P. falciparum genetic profile regarding to mutations related to resistance in samples collected over twenty-seven years, when the parasite was exposed to selective pressure of several therapeutic schemes adopted in Brazil

Uma família multigênica, polimórfica, ainda pouco conhecida de P. falciparum é a família SURFIN, codificada por dez genes denominados surf. Para abordar o modo de transcrição desses genes e observar se ocorre switching transcricional, monitoramos a quantidade de transcritos analisando amostras por RT-qPCR ao longo de 40 reinvasões. O gene surf 4 foi claramente detectado em nossos ensaios, apresentando quantidade significativa de transcritos na fase esquizonte. Para analisar a localização e função de SURFIN 4, construímos linhagens transgênicas (por fusão à GFP) e por fusão de um domínio desestabilizador (DD24) que permite de forma controlada, desestabilizar a proteína e analisar a sua importânica. Não houve alteração na viabilidade dos parasitas com SURFIN 4 desestabilizado, no entanto detectamos um aumento significativo de transcritos quando SURFIN 4 foi diminuída. Estes achados apontam para um novo mecanismo de regulação gênica, ao menos para o gene surf 4 onde a proteína SURFIN 4 parece ser capaz de modular a quantidade do seu respectivo transcrito. / One smaller family of antigen variant of P. falciparum whose function is still unknown is surf genes. Some members appear in asexual blood stage forms and may be associated also to virulence associated processes. We accessed the transcription of the members of the surf gene family along multiple invasions by real time PCR. Based on the observation of constitutive expression of one surf gene, surf4.1, we created a parasite line which expresses a GFP, conditionally destabilized SURFIN4.1 protein. Upon destabilization of the protein, no differential growth rates were observed. However, when we monitored the transcription of SURFIN4.1 knocked-down parasites compared to their stabilized counterparts, we observed a strong increase in the transcript quantities of surf4.1 and also three other surf genes, pointing to a feedback of the SURFIN protein quantity to either the stability of surf transcripts or the transcriptional activity of surf loci. This type of potential regulation is yet unheard in Plasmodium biology.

Estudamos o papel de quinases de Plasmodium na modulação, via derivados de triptofano, no ciclo celular do parasita. Foram realizadas análises com melatonina, N-acetilserotonina, triptamina e serotonina, avaliadas através de microscopia e citometria de fluxo. Parasitas deficientes para as proteínas PfNEK2, PfNEK3 e PfMAP1 apresentaram respostas similares ao parasita selvagem enquanto pfpk7- e pfeik1- não apresentaram resposta aos compostos indólicos. Estes dados sugerem envolvimento das quinases PfPK7 e PfeIK1 na transdução de sinal via compostos derivados de triptofano na modulação do ciclo intraeritrocítico em P. falciparum. Ensaios de medidas de cálcio intracelular mostraram que a ausência de pfpk7- leva a uma atenuação na liberação de cálcio promovida por melatonina, sugerindo que a ativação desta quinase é importante no aumento de cálcio citosólico. Estes resultados ampliaram a compreensão dos mecanismos moleculares que regulam resposta a melatonina. / We evaluated the role of Plasmodium kinases in the modulation, via tryptophan derivatives, of the parasite cell cycle. We performed analysis with melatonin, N-acetylserotonin, tryptamine and serotonin through blood smears and flow cytometry analyzes. Parasites deficient in the proteins PfNEK2, PfNEK3 and PfMAP1 showed similar responses to the wild type while pfpk7- e pfeik1- did not respond to the indolic compounds. This data suggest the involvement of the kinases PfPK7 and PfeIK1 in melatonin signal transduction for cell cycle modulation in P.falciparum. Intracellular calcium measurement assays showed that pfpk7- diminished the ability of melatonin to rise cytosolic calcium concentration, suggesting that this kinase is involved with cytosolic calcium increase. These results expand the understanding of the molecular mechanisms that regulate melatonin-dependent cell cycle modulation.

A caracterização fenotípica de Plasmodium falciparum permite conhecer o padrão de sensibilidade do parasito às drogas antimaláricas utilizadas em países endêmicos. No presente estudo avaliamos fenotipicamente isolados clínicos de P. falciparum provenientes do Continente Africano e do Caribe. A sensibilidade à dihidroartemisinina (DHA: 4 - 1.000 nM), artesunato (AS: 0,1 - 100 nM), lumefantrina (LMF: 3,1 - 200 nM) e mefloquina (MFQ: 0,2 - 1.000 nM) foi investigada por meio de quatro técnicas: (a) ensaio de sensibilidade ex-vivo e in vitro, (b) ensaio de dormência, (c) ensaio de citometria de fluxo e (d) ensaio de sobrevivência do trofozoíto jovem (Ring Stage Survival Assay - RSA). Nos experimentos ex-vivo e in vitro, os IC50 estabelecidos foram 0,4 - 66,6 nM para DHA; 3,8 - 48,8 nM para LMF; 0,3 - 25,9 nM para AS e 2 - 439 nM para MFQ. No ensaio de dormência, esquizontes foram observados na amostra de referência NF54 de P. falciparum e na amostra clínica S-01/15 após pressão com 62,5 nM, 250 nM e 1.000 nM de DHA. O período de recuperação variou de 4 a 40 dias. Para LMF, houve maturação para o estágio de esquizonte no isolado de referência no sétimo e décimo segundo dia após a exposição a 66,6 nM e 200 nM da droga, respectivamente. Esquizontes foram visualizados no isolado clínico FS-08/15 de P. falciparum depois da pressão com 100 nM de AS, com recuperação de 0 a 28 dias, portanto sem apresentar dormência. Na citometria de fluxo, trofozoítos jovens viáveis de P. falciparum marcados com Rodamina 123 e DAPI foram observados nas máximas concentrações de DHA (1.000 nM) e LMF (200 nM). Finalmente no RSA, a taxa de crescimento (TC) e porcentagem de supervivência (PS) do isolado de referência foi 2,92 e 4,19%, respectivamente, frente a 700 nM de DHA. O mesmo isolado pressionado com 3.500 nM de LMF apresentou 3,6 de TC e 2,25% de PS. A avaliação microscópica dos ensaios de sensibilidade ex-vivo e in vitro subestima a resposta de P. falciparum à terapia combinada com artemisinina (ACT). Nossos resultados sugerem que a dormência, principal mecanismo de tolerância às artemisininas (ART), não aconteceria em todos os isolados clínicos de P. falciparum. A citometria de fluxo avaliou com acurácia a viabilidade parasitária. No presente estudo, pela primeira vez foi reportada a dormência de P. falciparum à LMF / The phenotypic characterization of Plasmodium falciparum is useful for the knowledge of parasite sensitivity against antimalarial used in endemic countries. In this study we evaluated the sensitivity of clinical isolates of P. falciparum from the African continent and the Caribbean. The sensitivity to dihydroartemisinin (DHA: 4 - 1,000nM), artesunate (AS: 0.1 - 100 nM), lumefantrine (LMF: 3.1 to 200 nM), and mefloquine (MFQ: 0.2 to 1,000 nM) was investigated through four techniques: (a) ex vivo and in vitro microtests, (b) dormancy assay, (c) flow cytometry assay and (d) survival assay using young trophozoites (Ring Stage Survival Assay - RSA). In the ex vivo and in vitro experiments, the IC50 was calculated and was 0.4 - 66.6 nM for DHA; 3.8 - 48.8 nM for LMF; 0.3 - 25.9 nM for AS and 2 - 439 nM for MFQ. According to dormancy assays, schizonts were observed in the P. falciparum reference isolate NF54 and in the clinical isolate S-01/15 after pressure with 62.5 nM, 250 nM and 1,000 nM DHA. The recovery period ranged from 4 to 40 days. For LMF was observed the growth to the schizont stage in NF54, in the days 7 e 12 after exposure to 66.6 nM and 200 nM of the drug, respectively. Schizonts were seen in the P. falciparum clinical isolate FS-08/15 after pressure with 100 nM of AS, right after incubation period, with no dormancy of trophozoites. In flow cytometry assays, viable young trophozoites of P. falciparum labeled with DAPI and Rhodamine 123 were observed at the maximum concentrations of DHA (1,000 nM) and LMF (200 nM). Finally in RSA, the growth rate (GR) and percentage of survival (PS) of the reference isolate was 2.92 and 4.19%, respectively, after pressure with 700 nM of DHA. The same isolate pressed with 3,500 nM of LMF presented GR of 3.6% and PS of 2.25%. In conclusion, microscopic evaluation of ex vivo and in vitro sensitivity tests underestimates the P. falciparum response to artemisinin-based combination therapy (ACT). Our results suggest that the dormancy, main mechanism of tolerance to artemisinin (ART), is not presented in all clinical isolates of P. falciparum. Flow cytometry was able to confirm the parasite viability accurately. In this study, for the first time the dormancy of P. falciparum after pressure with LMF was reported

Nesta tese estudamos os repertórios das famílias multigênicas var (domínio DBLa), rif e stevor, importantes fatores de virulência, de Plasmodium falciparum em isolados brasileiros. Mostramos que estas famílias multigênicas podem ser conservadas entre diferentes isolados no Brasil, sugerindo que o repertório de genes variantes pode ser limitado em algumas localidades. Identificamos menos polimorfismos nos genes stevor que os genes var ou rif. Constatamos que genes var podem ser conservados ao longo do tempo em isolados brasileiros. Identificamos também os domínios DBLa e DBLb de genes var associados a citoaderência a CHOICAM1 em isolados de Rondônia. Mediante ensaios de ELISA, mostramos que domínios DBLbICAM foram reconhecidos de modo heterogêneo. Por citometria de fluxo, demonstramos que o parasita aderente em ICAM1 foi reconhecido majoritariamente pelo plasma de pacientes com infecção sintomática e menos de infecção assintomática. Além disso, identificamos por PCR em tempo real os genes var transcritos no clone 3D7 aderente em diferentes linhagens de células CHO. / Herein, we studied the repertoire of multigenic families of var (DBLa domain), rif and stevor from brazilian isolates of Plasmodium falciparum. We showed that these multigenic families could be conserved among different isolates from Brazil, suggesting that the repertoire of variant genes can be limited in certain areas. We identified less polymorphism in stevor genes than in var or rif genes. We also demonstrated that var genes can be conserved over time in Brazilian isolates and identified the DBLa and DBLb domains from var genes associated with cytoadherence to CHOICAM1 in Rondonian isolates. ELISA assays showed that these DBLbICAM domains were recognized in a heterogeneous fashion. By flow cytometry, we demonstrated that ICAM1-adherent parasites were stronger recognized by plasma from symptomatic infections than from non-symptomatic infections. Finally, we profiled the var gene transcripts in 3D7 parasites adherent to different CHO cells by real time PCR.

O desenvolvimento de uma vacina contra malária causada por P. falciparum é prejudicado pelo alto nível de polimorfismo apresentado pelos antígenos desse parasito. O dimorfismo alélico é um padrão no qual os alelos observados de um gene se encontram divididos em duas famílias. A proteína dimórfica MSP-6 se associa à proteína MSP-1 (também dimórfica) na superfície do merozoíto. Genes de msp-6 de 21 isolados obtidos de pacientes do Brasil, mais 2 isolados da Tanzânia, África, foram seqüenciados para estudo da diversidade nucleotídica e distribuição geográfica dos alelos. As duas famílias possuem distribuição global. Não foi verificada associação entre o dimorfismo de MSP-1 e MSP-6. O gene ortólogo de msp-6 em P. reichenowi, grupo irmão de P. falciparum, foi seqüenciado para estudos evolutivos. Os alelos dimórficos de MSP-6 aparentam ter surgido de uma população ancestral polimórfica, tendo sido mantidos no presente por seleção balanceada. O alto grau de conservação encontrado dentro de cada família alélica torna MSP-6 um potencial alvo de uma vacina contra a malária. / The development of a vaccine against malaria caused by Plasmodium falciparum has been hampered by the high level of antigen polymorphism exhibited by this parasite. Allelic dimorphism is a pattern in which every observed allele of a gene is clearly grouped into one of two families. The dimorphic protein MSP-6 forms a complex with MSP-1 (also dimorphic) on merozoite surface. The msp-6 genes were sequenced in isolates obtained from 21 patients from Brazil, plus 2 isolates from Tanzania, Africa, to study nucleotide diversity and geographic distribution of alleles. Both families are globally distributed. Moreover, no association was observed between the MSP-1 and MSP-6 allelic types. Orthologous gene of msp-6 in P. reichenowi, chimpanzee parasite and sister group of P. falciparum, was sequenced for evolutionary studies. Dimorphic alleles of MSP-6 seem to have originated from an ancestral polymorphic population and are maintained by balancing selection. The high degree of conservation observed within each allelic family makes MSP-6 an promising target for vaccine development.