Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-12-07T18:56:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taizy Leda Tavares - 2016.pdf: 1902946 bytes, checksum: dc7d3e16c692d2980b305fcdf07c397f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-13T15:41:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taizy Leda Tavares - 2016.pdf: 1902946 bytes, checksum: dc7d3e16c692d2980b305fcdf07c397f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-13T15:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taizy Leda Tavares - 2016.pdf: 1902946 bytes, checksum: dc7d3e16c692d2980b305fcdf07c397f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Malaria is a parasitic disease caused by protozoa of the genus Plasmodium. In 2014 was registered 214 million new cases in worldwide with approximately 480,000 deaths. Brazil is responsible for about half of malaria cases that occur in America, where the main etiological agent is P. vivax. The absence of effective vaccines against malaria parasites is a serious obstacle to controlling the disease. In this context, this study aimed to identify peptides that may be candidates for the development of a vaccine against P. vivax through a immunoinformatics strategy called the Reverse Vaccinology (RV). Primarily, we track the P. falciparum proteome in search of proteins that presented predicted epitopes and were orthologs between species P. vivax and the species of malaria rodents, P. yoelli. The similarity between proteins and epitopes of the three species was quantified for excluding those that exhibited low similarity. Among this proteins, we sought in the literature which had been extensively studied and / or whether they had been vaccine candidates in previous research. For proteins that had been little studied or not evaluated, the prediction of B and T lymphocytes epitopes. Were thus identified 357 proteins of P. falciparum with predicted epitopes, among which 270 have orthologs in P. vivax and P. yoelli. Of these, fifty proteins were found to be highly similar between the three species under study, and 12 had little or no previous study. These 12 proteins were examined to Immunology Epitope Database program (IEDB) in order to implement the prediction of epitopes. Through a combinatorial analysis of the different immunoinformatics prediction methods, 7 proteins were selected as vaccine candidates, based on their function and / or location, such as export protein (EXP1), proteins expressed on the surface of the membrane (SERA) or transmembrane domain (MAEBL), or participate in processes essential for the survival of the parasite (CLAG). These proteins may be evaluated in the future biological assay constituents such as antigens in a vaccine against P. vivax parasite. / A malária é uma doença parasitária causada por protozoários do gênero Plasmodium. Em 2014 foram registrados 214 milhões de novos casos mundiais com aproximadamente 480.000 óbitos. O Brasil é responsável por cerca de metade dos casos de malária que ocorrem nas Américas, onde o principal agente etiológico é P. vivax. A ausência de vacinas eficazes contra parasitos de malária representa um sério obstáculo ao controle da doença. Nesse contexto, o presente trabalho identificou peptídeos que possam ser candidatos ao desenvolvimento de uma vacina contra P. vivax, através de uma estratégia de imunoinformática denominada de Vacinologia Reversa (VR). Primariamente, rastreamos o proteoma de P. falciparum em busca de proteínas que apresentassem epítopos preditos e fossem ortólogas entre as espécies P. vivax e a espécie de malária de roedores P. yoelli. A similaridade entre as proteínas e os epítopos das três espécies foi quantificada, visando excluir aquelas que exibissem baixa similaridade. Entre as proteínas restantes, buscamos na literatura quais já haviam sido extensivamente estudadas e/ou se já haviam sido candidatas vacinais em pesquisas anteriores. Para as proteínas que haviam sido pouco estudadas ou não avaliadas, foi realizada a predição de epítopos de linfócitos B e T. Foram assim identificadas 357 proteínas de P. falciparum com epítopos previstos, entre as quais, 270 possuíam ortólogos em P. vivax e P. yoelli. Destas, cinquenta proteínas revelaram ser altamente similares entre as três espécies em estudo, e 12 tinham poucos ou nenhum estudo anterior. Essas 12 proteínas foram submetidas ao programa Imunology Epitope Database (IEDB) no intuito de realizar a previsão de epítopos. Através de uma análise combinatória entre os diferentes métodos imunoinformáticos de previsão, 7 proteínas foram selecionadas como candidatas vacinais, com base em suas funções e/ou localização, como a proteína exportada (EXP1), proteínas expressas na superfície da membrana (SERA) ou com domínio transmembrana (MAEBL), ou ainda participam de processos essenciais para a sobrevivência do parasito (CLAG). Estas proteínas poderão ser avaliadas no futuro em ensaios biológicos como antígenos constituintes de uma vacina contra o parasito P. vivax.

Submitted by Maryse Santos (maryseeu4@gmail.com) on 2016-09-02T15:42:43Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final Maria Edilene Martins de Almeida.pdf: 4031907 bytes, checksum: 86dfa7b109bb411632f68897be6de7c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-15T20:16:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final Maria Edilene Martins de Almeida.pdf: 4031907 bytes, checksum: 86dfa7b109bb411632f68897be6de7c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-16T12:10:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final Maria Edilene Martins de Almeida.pdf: 4031907 bytes, checksum: 86dfa7b109bb411632f68897be6de7c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T12:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final Maria Edilene Martins de Almeida.pdf: 4031907 bytes, checksum: 86dfa7b109bb411632f68897be6de7c2 (MD5) Previous issue date: 2013-04-25 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Introduction: Malaria is a public health issue distributed in tropical and subtropical regions worldwide. In Brazil, the disease still has a high number of cases in which Plasmodium vivax (P. vivax) is responsible for most of diagnosis. Lately, these cases have been performing so complicated that becomes a matter of concern because the species has a wide geographic distribution, and there is a need to control the infection. One alternative for infection control would be the development of a vaccine. However, a major problem for its development is the lack of understanding of the immune response against the antigen candidates. Among the candidate antigens, the Protein 1 Merozoite Surface (MSP-1) of Plasmodium has excelled, because studies show that antibodies against different regions of MSP-1 confer clinical protection in individuals living in endemic areas. The aim of this study was to characterize the humoral immune response against the recombinant antigen of conserved and variable regions of PvMSP-1 in individuals living in endemic areas in the state of Amazonas. Methods: For this purpose, we produced three recombinant proteins, two corresponding to the variable region (block 2) and the conserved (block ICB1) of PvMSP-1 (using sequences identified by previous workers, and selected by bioinformatics as epitopes B cell). The proteins were expressed and purified using synthetic genes optimized for expression in Escherichia coli. The serum reactivity from symptomatic and asymptomatic patients against the proteins was evaluated by ELISA, along with protein ICB2 PvMSP-5-1 (obtained in previous work. Results and Conclusion: The expression and purification of recombinant proteins were performed successfully. The serological analysis against recombinant antigens showed a higher level of antibodies against the protein ICB2-5 for both groups (Rio Pardo and Manaus). Regarding IgG antibody response against the three proteins (P1, P2 and P3), it was observed that the P2 protein was recognized in the serum of most patients symptomatic of Manaus and Rio Pardo, whereas P3 has been the most recognized in asymptomatic . The subclasses analysis showed that the IgG3 was the most prevalent against ICB2-5. The level of reactivity was low to subclasses for all proteins, but when the frequencies of serum IgG2 and IgG3 responders were assembled in silico (ICB2-5 + P1 + P2 + P3). These results recognition level overcame ICB2-5 alone, suggesting that the development of the repertoire of recombinant proteins corresponding to block 2 is capable to expand the spectrum of reactive serum. / Introdução: A malária é um problema de saúde pública amplamente distribuída nas regiões tropicais e subtropicais no mundo. No Brasil, a doença ainda apresenta elevados números de casos, no qual o Plasmodium vivax (P. vivax) é responsável pela maior parte de diagnóstico. Nos últimos anos, esses casos vêm se apresentando de forma complicada, tornando-se este um motivo de preocupação, pois está espécie apresenta ampla distribuição geográfica, dessa maneira torna-se necessário o controle da infecção. Uma das alternativas para controle da infecção seria o desenvolvimento de uma vacina. No entanto, um dos grandes problemas para seu desenvolvimento é a incompreensão das respostas imunológicas contra os antígenos candidatos. Dentre os antígenos candidatos, a “proteína 1” de superfície do merozoíto (MSP-1) de Plasmodium tem se destacado, pois estudos demonstram que anticorpos contra as diferentes regiões de MSP-1 conferem proteção clínica em indivíduos que residem em áreas endêmicas. O objetivo desta trabalho foi caracterizar a resposta imune humoral contra antígenos recombinantes de regiões variavéis e conservada da PvMSP-1 em indivíduos que residem em áreas endemicas no estado do Amazonas. Material e métodos: Para tanto, foram produzidas três proteínas recombinantes, duas correspondente a região variável (bloco 2) e uma da conservada (bloco do ICB1) da PvMSP-1 (utilizando sequencias identificadas em trabalhadores anteriores, e selecionadas por bioinformática como os epítopos de células B). Tais proteínas foram expressas e purificadas utilizando genes sintéticos otimizados para expressão em Escherichia coli. A reatividade de soros de pacientes sintomáticos e assintomáticos contra estas proteínas, juntamente com a proteína ICB2-5 de PvMSP-1 (obtida em trabalhos anteriores), foi avaliada por ELISA indireto. Resultados e Conclusão: A expressão e purificação das proteínas recombinantes foram realizadas com êxito. A análise sorológica contra os antígenos recombinantes demonstrou maior nível de anticorpos contra a proteína ICB2-5 para ambas as aéreas (Rio Pardo e Manaus). Em relação à resposta de anticorpos IgG contra às três proteínas (P1, P2 e P3), foi observado que a proteína P2 foi a mais reconhecida nos soros de pacientes sintomáticos de Manaus e Rio Pardo, enquanto que a P3 foi a mais reconhecida nos assintomáticos. Em análise a resposta de subclasses observou-se que o IgG3 foi o mais prevalente contra ICB2-5. Em relação às três proteínas o nível de reatividade foi baixo para as subclasses, porém quando as frequências de soros respondedores IgG3 e IgG2 foram reunidas in silico(ICB2- 5+P1+P2+P3). Estas superaram os resultados nos níveis de reconhecimento da ICB2-5 sozinha, sugerindo que o desenvolvimento de um repertório de proteínas recombinantes correspondentes ao Bloco 2 é capaz de expandir o espectro de soros reagentes.

A resposta imune ao P. chabaudi se caracteriza pela ativação policlonal de linfócitos B na fase aguda da doença, que resulta em uma intensa produção de anticorpos IgM e IgG de baixa afinidade e autoanticorpos. Apesar de esses anticorpos contribuírem para o controle da infecção, pode retardar a geração de anticorpos de alta afinidade que garantem a destruição dos parasitas e a proteção contra infecções subseqüentes. O nosso objetivo foi caracterizar os mecanismos envolvidos na ativação policlonal dos linfócitos B na infecção pelo P. chabaudi AS. Os nossos resultados mostraram que a cooperação T-B e importante nessa fase da infecção. Os ensaios in vitro mostraram que os linfócitos T da fase aguda da infecção são capazes de estimular linfócitos B naives, aumentando a expressão do CD69 e induzindo proliferação e produção de anticorpos. A molécula de classe II do MHC é importante na ativação policlonal dos linfócitos B, aumentando a expressão do CD69 e induzindo a proliferação de anticorpos, devido ao seu envolvimento na ativação dos linfócitos T. Assim, moléculas como CD28, CD40L e ICOS são importantes na ativação, proliferação e produção de anticorpos. / Polyclonal B cell activation is a feature of the early spleen B cell response to human and murine malaria, which results in intense production of parasite low-affinity IgM and IgG and autoantibodies. Although this response may contribute for the initial parasite control, it may also hinder the generation of high-affinity IgG that guarantees parasite elimination and protection against secondary infections. To characterize the mechanism involved in the polyclonal B cell response to P. chabaudi AS, we have analyzed in vivo and in vitro the role of several molecules known to be involved in antibody production. According to our in vivo results, this response depends on the cooperation of CD4+ T cells with B cells. The in vitro assays shows that the expression of MHC class II molecules is crucial for B cell activation in terms of CD69 expression, proliferation and antibody production, apparently due to their requirement for T cell activation. Signaling pathways mediated by the co-stimulatory receptor CD28, CD40L and ICOS has a central role for B cell proliferative response and antibody production. This study may help to clarify the molecular basis of polyclonal B cell activation induced during acute malaria.

A malária é um problema de saúde pública no Brasil e no mundo. Em 2016, o número de casos estimado pela Organização Mundial de Saúde foi de 216 milhões. Plasmodium falciparum é a espécie mais prevalente e responsável pelo maior número de mortes no mundo, sobretudo no continente africano. Por outro lado, o Plasmodium vivax é conhecido por sua ampla distribuição geográfica, sendo a espécie que predomina nas Américas, incluindo o Brasil. Nos últimos 20 anos, nosso grupo tem gerado e caracterizado diversas proteínas recombinantes baseadas em antígenos imunodominantes de P. vivax que podem servir como base para o desenvolvimento de uma vacina contra malária. Entre os antígenos de merozoítas, uma das principais proteínas em estudo pelo nosso grupo é o Antígeno 1 de Membrana Apical de P. vivax (PvAMA-1), caracterizado previamente como altamente imunogênico em infecções naturais e em camundongos imunizados, na presença de diferentes adjuvantes. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito da diversidade antigênica dessa proteína no reconhecimento por anticorpos específicos e na indução de imunidade contra o parasita. Para isso, foram geradas seis novas proteínas representando diferentes alelos descritos na natureza: PvAMA-1-Belem, PvAMA-1-Sal-I, PvAMA-1-Chesson-I, PvAMA-1-SK0814-apical, PvAMA-1-Indonesia-XIX e PvAMA-1-PNG_62_MU. As proteínas recombinantes foram expressas em leveduras Pichia pastoris e purificadas em duas etapas cromatográficas. Em seguida, as imunizações em camundongos C57BL/6 foram realizadas com as proteínas administradas de forma isolada, ou em combinação, na presença do adjuvante agonista de TLR3 (Poly I:C). Por ELISA, observamos que todas as formulações foram capazes de induzir anticorpos IgG contra as proteínas homólogas e heterólogas, o que sugere que a diversidade antigênica entre as formas alélicas não compromete o reconhecimento. Os dados gerados no presente trabalho sugerem que uma formulação contendo mistura de diferentes alelos representando a proteína AMA-1 pode ser explorada para o desenvolvimento de uma vacina de ampla cobertura contra o P. vivax. / Malaria is a public health problem in Brazil and throughout the world. In 2016, the World Health Organization estimated there were 216 million cases of malaria. Plasmodium falciparum is the most prevalent species and is responsible for the largest number of deaths, especially in the African continent. However, Plasmodium vivax is known for its wide geographic distribution, being the species that prevails in the Americas, including Brazil. In the last 20 years, our group has generated and characterized several recombinant proteins based on immunodominant antigens of P. vivax that can serve as a basis for the development of a malaria vaccine. Among the merozoite antigens, one of the main proteins studied by our group is P. vivax apical membrane antigen-1 (PvAMA-1), previously characterized as highly immunogenic in natural infections and immunized mice, in the presence of different adjuvants. The objective of this study was to investigate the effect of antigenic diversity of this protein in the recognition of specific antibodies and the induction of immunity against the parasite. For this, six new proteins were generated representing different alleles described in nature: PvAMA-1-Belem, PvAMA-1-Sal-i, PvAMA-1-Chesson-i, PvAMA-1-SK0814-apical, PvAMA-1-Indonesia-XIX, and PvAMA-1-PNG_62_MU. Recombinant proteins were expressed in Pichia pastoris yeast and purified by two chromatographic stages. Then, C57BL/6 mice were immunized with these proteins administered in isolation or in combination, in the presence of the TLR3 agonist adjuvant, Poly I:C. Using an enzyme-linked immunosorbent assay, we observed that all formulations induced IgG antibodies against homologous and heterologous proteins. This indicates that antigenic diversity between allele forms does not compromise recognition. This finding suggests that a formulation containing a mixture of different alleles representing the PvAMA-1 protein can be exploited for developing of a wide coverage vaccine against P. vivax.

O Antígeno 1 de Membrana Apical (AMA-1) é um dos mais promissores candidatos a vacina contra a fase sanguínea da malária. No presente estudo, geramos uma nova proteína recombinante baseada no ectodomínio de AMA-1 de P. vivax (PvAMA-1) a partir do gene sintético com códon otimizado para expressão secretada na levedura Pichia pastoris. Por ELISA, a proteína PvAMA-1 foi reconhecida por 62,5% dos soros de pacientes da Amazônia brasileira infectados por P. vivax. A imunogenicidade de PvAMA-1 foi avaliada em camundongos BALB/c, utilizando protocolos homólogos e heterólogos de indução e reforço com DNA plasmidial e/ou proteína recombinante, emulsificada em Adjuvante de Freund. Os resultados mostraram que a eficiência da imunização é dependente da presença da proteína emulsificada em adjuvante forte. As imunizações subseqüentes foram realizadas com a proteína recombinante emulsificada em diferentes adjuvantes: sais de alumínio (Alum), Monophosphoryl Lipid A (MPLA) de Bordetella pertussis, flagelina FliC de Salmonella Typhimurium, saponina Quil A e Adjuvante Incompleto de Freund (AIF). Os resultados demonstraram que as imunizações na presença de Quil A e AIF foram capazes de induzir altos títulos de anticorpos IgG e uma resposta de isotipos de IgG mais balanceada, caracterizando um padrão do tipo Th1/Th2. Títulos de anticorpos mais baixos, mas também expressivos, foram obtidos na presença de Alum, MPLA, Alum + MPLA e Alum + FliC. A análise da resposta proliferativa, por citometria de fluxo utilizando marcação com CFSE, mostrou que células esplênicas CD3+CD4+, assim como CD3+CD8+, de animais imunizados com PvAMA-1 na presença dos adjuvantes Alum, Alum + MPLA, Quil A e AIF foram capazes de proliferar especificamente in vitro. Por imunofluorescência, soros policlonais de camundongos imunizados com o antígeno na presença de MPLA e Quil A foram capazes de reconhecer a proteína nativa expressa em isolados de P. Vivax da Ásia. Visando futuros testes pré clínicos em primatas não humanos, a proteína PvAMA-1 foi produzida em boas práticas de laboratório (BPL) por uma companhia especializada e o potencial imunogênico da proteína foi confirmado em imunizações posteriores. Em conjunto, nossos resultados demonstram que PvAMA-1 é um antígeno promissor para ser explorado em protocolos de imunização contra malária vivax, individualmente, ou em combinação com outros antígenos. / The Apical Membrane Antigen 1 (AMA-1) is one of the most promissing vaccine candidates against the erythrocytic stage of malaria. In the present study we generated a new recombinant protein based on AMA-1 ectodomain of P. vivax (PvAMA-1) using a synthetic codon optimized gene for yeast secreted expression. By ELISA, the protein PvAMA-1 was recognized by 62,5% of the sera from Brazilian Amazonia patients infected by P. vivax. The immunogenicity of PvAMA-1 was evaluated in BALB/c mice using homologous and heterologous protocols of prime and boost with plasmidial DNA and/or recombinant protein emulsified in Freund adjuvant. The results showed that the efficiency of immunization is dependent on the presence of a strong adjuvant. The following immunizations were conducted using the protein emulsified in different adjuvants: aluminium salts (Alum), Monophosphoryl Lipid A (MPLA) of Bordetella pertussis, flagelin FliC of Salmonella Typhimurium, saponin Quil A and Incomplete Freund\'s Adjuvant (IFA). The results showed that immunizations in the presence of Quil A e IFA were able to induce high IgG titers and a more balanced IgG isotypes response, featuring a standard type Th1/Th2. Lower antibody titers, but also significant, were obtained in the presence of Alum, MPLA, Alum + MPLA and Alum + FliC. The proliferative cellular analysis, by flow cytometry using CFSE staining, showed that splenic cells CD3+CD4+, as well as CD3+CD8+ from immunized mice that received PvAMA-1 with Alum, Alum + MPLA, Quil A and IFA were specifically able to proliferate in vitro. By immunofluorescence, the polyclonal sera from mice immunized with the antigen in the presence of MPLA and Quil A were able to recognize native protein expressed in Asian P. vivax isolates. Aiming future pre-clinical assays in non-human primates, the protein PvAMA-1 was produced in good laboratory practices (GLP) conditions by a specialized company and its immunogenic efficiency was confirmed in later immunizations. Altogether, our results showed that PvAMA-1 is a promissor antigen to be explored in immunization protocols against vivax malaria, individually, or combined with other antigens.

Apesar da forte ativação do sistema imune que ocorre durante a infecção pelo Plasmodium, a memória imunológica à infecção é restrita a pacientes residentes em áreas endêmicas. Dessa forma é importante a geração de métodos capazes de induzir uma resposta imune eficaz e duradoura contra o parasito. Nesse contexto o direcionamento de antígenos para células centrais do sistema imune tem se apresentado como uma alternativa promissora. Produzimos e caracterizamos um anticorpo híbrido específico para a molécula DEC205, um receptor endocítico presente nas células dendríticas, acoplado à proteína MSP-1(19) de P. chabaudi, para fins de imunização e análise da resposta imune celular e humoral. Ensaios de imunização mostraram a indução de resposta humoral em camundongos imunizados com anticorpo híbrido e seu controle isotípico, caracterizada pela produção de IgM. Nossos resultados prévios indicam que o direcionamento de antígenos aliado a outras estratégias de imunizações podem resultar na ativação da resposta imune específica ao parasita. / Despite the strong activation of the immune system that occurs during infection by Plasmodium, the immunological memory to infection is restricted to patients residing in endemic areas. Thus it is important to the generation of methods to induce an effective immune response against the parasite. In this context, the targeting of antigens to the central cells of the immune system has emerged as a promising alternative. We produce and characterize a hybrid antibody molecule specific for DEC205, an endocytic receptor present on dendritic cells, coupled to protein MSP-1(19) of P. chabaudi, for immunization and analysis of cellular and humoral immune response. Immunization tests showed the induction of humoral response in mice immunized with hybrid antibody and isotype control, characterized by production of IgM. Our previous results indicate that targeting antigens combined with other strategies for immunization may result in the activation of specific immune response to the parasite.

O objetivo central desta dissertação de mestrado foi analisar se, pela sua resposta ao interferon-g (IFNg), as células não leucocitárias contribuem ao controle dos protozoários Trypanosoma cruzi, Plasmodium chabaudi AS e Plasmodium berghei ANKA. O IFNg é uma citocina que promove a ativação de diversos tipos de leucócitos, a sua ação sobre as células mononucleares fagóciticas merece um destaque especial. Apesar de conhecermos os pormenores do papel desta citocina na ativação dos leucócitos, desconhecemos se o IFNg exerce ação ativadora sobre as células estruturais (não leucocitárias), ou seja, sobre as células não profissionais da resposta imune. A nossa hipótese de trabalho é que, no caso dos parasitas intracelulares, o IFNg poderia reforçar a ação sinalizadora e efetora das células estruturais infectadas. Por outro lado, em ambas as situações de parasitas intracelulares e extracelulares, o IFNg, ao agir sobre diversas células estruturais, poderia induzir a produção de mediadores inflamatórios (citocinas, quimiocinas, etc) que contribuiriam direta ou indiretamente à remoção/controle do parasita. A nossa abordagem tem sido o estudo da infecção por estes protozoários em quimeras de medula óssea B6/IFNgRKO, nas quais as células não leucocitárias são deficientes em receptores para IFNg e as células leucocitárias são normais. A análise por imunofluorescência de cortes histológicos mostrou uma alta expressão de IFNgR pelas células estruturais do coração dos animais B6 e quimeras controle B6/B6, mas nenhuma expressão deste receptor nos cortes histológicos correspondentes de animais IFNgRKO e quimeras experimentais B6/IFNgRKO, apesar de grande parte dos leucócitos dos animais deste último grupo ter se tornado IFNgR+. Após infecção pelo T. cruzi, o coração e músculo esquelético dos animais quiméricos B6/IFNgRKO mostraram maior carga parasitária e menor intensidade dos infiltrados 8 inflamatórios do que aqueles dos animais quiméricos B6/B6, resultados que sugerem o envolvimento das células estruturais no controle do parasita e promoção do recrutamento leucocitário. Na infecção pelo Plasmodium chabaudi AS a análise comparativa dos grupos IFNgRKO e quimera B6/IFNgRKO mostrou que no início da infecção as curvas de parasitemia destes grupos são idênticas sugerindo que nesta fase da infecção a presença do IFNgR nos leucócitos em pouco contribui na evolução da parasitemia. Por outro lado, a análise comparativa dos grupos quimera B6/IFNgRKO e quimera B6/B6 mostrou níveis mais elevados de parasitemia e maior índice de mortalidade nos animais B6/IFNgRKO, sugerindo que as células estruturais participam no controle do parasita através da sua resposta ao IFNg. Entretanto, em uma experiência preliminar de infecção pelo Plasmodium berghei ANKA não observamos grandes diferenças entre os animais dos grupos B6/IFNgRKO e B6/B6, não somente no que se refere à curva de parasitemias, como também na indução de morte precoce decorrente de malária cerebral. / The main purpose of our work was to analyze if by their response to Interferon-g (IFN-g), the non-leucocyte cells are able to control Trypanosoma cruzi, Plasmodium chabaudi AS and Plasmodium berghei ANKA protozoans. IFNg was described as a cytokine that promote activation on different types of leucocytes, its action on mononuclear phagocytic cells is important. Despite the fact that this cytokine activate leucocytes, it is unknown whether IFNg activates the structural cells (non-leucocytes), that is, the non-professional cells of the immune response. Our hypotheses suggest that in the case of intracellular parasites, IFNg could help the infected structural cells by increasing their signaling and effect actions. In addition, during the response against intracellular and extracellular parasites, IFNg could induce the production of inflammatory mediators by these cells guaranteeing direct or indirectly the parasite clearance. In the present study, we analyzed the infection of diferente protozoans on bone marrow B6/IFNgRKO chimeras, in which the non-leukocyte cells are deficient in IFNg receptor and the leukocyte cells are normal. Immunofluorescence analyses of histological sections revealed a high expression of IFNgR on the structural cells from the heart of B6 and control chimeras B6/B6 animals, but non-expression of this receptor on histological sections from IFNgRKO and experimental chimeras B6/IFNgRKO, despite the fact that a great part of leucocytes from the last group of animals express the receptor. After T. cruzi infection, the cardiac and skeletal muscle from B6/IFNgRKO chimera animals showed a huge amount of parasite and less infiltration inflammatory than B6/B6 animals, suggesting that the structural cells are involved in the parasite control and leukocyte recruitment. During Plasmodium chabaudi AS infection, comparative analyses from IFNgRKO and 10 B6/IFNgRKO groups showed that parasitemia curves at the early phase are similar, suggesting that during this phase IFNgR expression on leukocytes are not important. On the other hand, parasitemia and mortality levels on B6/IFNgRKO and B6/B6 groups were higher than those on B6/IFNgRKO animals, determining that structural cells participate during the course of infection through their response to IFNg. However, when B6/IFNgRKO and B6/B6 animals were infected with Plasmodium berghei ANKA no significantly difference was observed between these groups related to the course of parasitemia and cerebral malaria.

O P. vivax é a segunda espécie mais prevalente causadora de malária no mundo. Medidas de controle ineficientes exigem o desenvolvimento de novas estratégias de prevenção, como vacinas, novas drogas e novos inseticidas. O objetivo geral do trabalho foi gerar uma formulação vacinal universal com proteínas e adenovírus recombinantes capazes de induzir anticorpos contra as diferentes formas alélicas da proteína circumsporozoíta (CSP) do P. vivax. As proteínas foram produzidas em E. coli e purificadas por cromatografia de afinidade e troca iônica. A obtenção destas proteínas nos permitiu testar qual seria a melhor formulação vacinal para a indução de anticorpos contra as três formas alélicas da proteína CSP de P. vivax (PvCSP). Anticorpos específicos reconheceram esporozoítas do P. vivax por imunofluorescência. Por fim testamos o uso de dois adenovírus recombinantes, um símio e um humano, deficientes em replicação, expressando as três regiões imunodominantes da proteína PvCSP em fusão. Estes foram capazes de induzir resposta imune específica contra as proteínas PvCSP sendo testados em esquema de prime-boost heterólogo, onde camundongos foram primados com os adenovírus e nas doses-reforço receberam a mistura com as três proteínas recombinantes. / The Plasmodium vivax is the second most prevalent species of malaria in the world. Inefficient measures of control used today demand the development of new strategies for prevention, as vaccines, new drugs and new insecticides. The central objective of this thesis was to generate a universal vaccine formulation with proteins and recombinant adenoviral vectors representing the different allelic forms of the circumsporozoite protein (CSP) of the P. vivax. The recombinant proteins were expressed in E. coli and purified. These proteins allowed us to test which would be the best vaccine formulation for the induction of antibodies against the three allelic forms of CSP. The specific antibodies also recognized P. vivax sporozoites by immunofluorescence. Finally we test the use of two recombinant adenoviral vectors, a simian and a human, both replication deficient, expressing a protein containing the repeat regions of the CSP in fusion. These adenoviral vectors induced specific immune response against CSP and were successfully used in an immunization regimen of heterologous prime and boost where in the first dose the mice received recombinant adenoviral vector and in the subsequent doses, the mixture with three recombinant proteins.

Um importante fator na virulência do P. falciparum é sua capacidade de aderência a receptores endoteliais, mediada por proteínas PfEMP1. No Brasil, o número de variantes PfEMP1 é limitado, com raras evoluções graves da doença, e presença de indivíduos portadores do parasita e sem sintomas. Localizamos anticorpos contra a membrana do eritrócito infectado em plasmas de indivíduos de Rondônia; sem diferenças na resposta imune nos dois grupos (selecionados tanto para ICAM1 quanto CD36), tanto em frequência quanto em; encontramos diferenças significativas em capacidade de inibição de citoadência apenas em casos pontuais, sem correlação com índice de reatividade ou fenótipo; observamos presença de anticorpos pan-reativos, capazes de aglutinar diferentes isolados, porém sem diferenças entre os isolados selecionados para ICAM1 e CD36. Os dados indicam que a resposta contra a superfície da hemácia infectada - ao menos dos isolados e fenótipos testados neste trabalho - não parece ser um critério decisivo para o tipo de evolução de malaria sofrida pelo paciente. / An important factor in P. falciparum\'s virulence is its ability to adhere to endothelial receptors, mediated by PfEMP1 proteins. In Brazil the number of PfEMP1 variants is limited, severe disease is rare, and there are many individuals carrying the parasite without symptoms. We detected antibodies against the membrane of erythrocytes using plasma of infected individuals from Rondônia, finding only in some cases differences in the immune response, both in frequency and degree; we also could not find differences between the ability to inhibit cytoadherence in static condition. There was no correlation between this capacity and the reactivity index or phenotype; we observed the presence of pan-reactive antibodies that were capable of agglutinating different isolates, but without any difference between ICAM1 and CD36 selected isolates. Taken together, our data indicate the immune response against the infected red blood cell is not decisive for the outcome of malaria suffered by the patients.

O parasita da malária Plasmodium falciparum percebe o ambiente em que se encontra, elaborando respostas celulares adequadas, que envolvem secreção de proteínas, crescimento e diferenciação celular. Fatores relacionados com a geração de segundos-mensageiros e proteínas efetoras da sinalização celular estão descritos na literatura. Porém, a função de receptores responsáveis pela percepção de estímulos extracelulares no parasita é um tema pouco explorado. A identificação in silico de receptores de sete domínios transmembrânicos putativos no genoma de P. falciparum possibilitou a exploração da função dos mesmos. A tese caracteriza funcionalmente dois receptores, PFSR10 e PFSR25. A expressão proteica dos receptores foi demonstrada em fases eritrocíticas de P. falciparum. Os receptores possuem candidatos a parceiros moleculares que executam diversas funções celulares, entre elas invasão do eritrócito, endocitose e exocitose. Os receptores foram transfectados em células de mamíferos e, através de ensaios de dinâmica de cálcio de high-throughput, sugere-se que PFSR10 codifique um receptor que participa na percepção de ATP extracelular e que PFSR25 codifique um sensor de KCl. O trabalho também sugere que KCl modula cálcio citosólico em P. falciparum e que parasitas nocaute para PFSR25 são incapazes de modular cálcio citosólico em resposta a KCl. / The malaria parasite P. falciparum perceives its milieu and elaborates adequate intracellular responses, that involve protein secretion, growth and cell differentiation. Factors related to second messengers generation and effectors of cell signaling are described in the literature. However, the function of receptors responsible for stimulus perception remains elusive. The in silico identification of putative seven transmembrane receptors in the Plasmodium falciparum genome allowed the exploration of their function. In the thesis, two putative receptors were characterized, PFSR10 and PFSR25. The proteic expression of the receptors was demonstrated in erythrocytic stages of P. falciparum. The receptors have putative interaction partners that participate in cellular functions such as invasion, exocytosis and endocytosis.The receptors were transfected in mammalian cells and, through high-throughput calcium dynamics assays, it is suggested that PFSR10 codes for a receptor that participates in extracellular ATP perception and that PFSR25 codes for a KCl sensor. It is also suggested that KCl modulates cytosolic calcium in response to KCl and that knockout parasites for PFSR25 are incapable of modulating cytosolic calcium in response to KCl.